Способ возбуждения поперечных сейсмических волн в грунте

 

° a;Ó

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН

{е1) Дополнительное к евт. свнд-еу (22) Заявлено 020874 (23) 2050289/

Государственный аомнтет

СССР но делан нзобретеннй н Отхрытнй

{23) Приоритет, ОпУбликоеено 05.10.79- Ьюллетен

Дата опубликоеення описеинл 08.1

Е,П, Кузнеченков и Н,A. Гармаш

Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ

ВОЛК В ГРУНЧ Е

Изобретение относится к геологоразведке и может быть использовано при сейсмической разведке полезных ископаемых методом поперечных волн.

Известен способ (1) возбуждения поперечных сейсмических волн при помощи взрывов зарядов BB определениай величины, расположенных на некотором расстоянии друг от друга вблизи вер- щ0 тикальной поверхности искусственно созданной полости, заполненной поглощающим материалом, обеспечивающим поглощение ударных волн во всех направлениях, кром заданного.

B настоящее время при проведении сейсморазведочных работ для возбуждения поперечных сейсмических волн наиболее широко используют взрывы в полостях, заполненных поглотителем (2). при этом рабочий заряд ВВ помещают в скважину на определенную глубину, направленность взрывного воздействия обеспечивают с помощью заранее подготовленных в грунте камуфлетов, эон дробления или зон трещиноватости, ослабляющих действие ударной волны в нерабочих направлениях, Известными способами (1, 2) возбуждают поперечные сейсмические волны достаточной интенсивности, однако вместе с полезньпии поперечными волна ми возбуждаются интенсивные продольные волны-помехи, что существенно снижает направленность возбуждения поперечных сейсмических волн.

Наиболее близким из известных способов к предложенному, а также наиболее технологичным и эффективным явля« ется способ возбуждения поперечных сейсмических волн в грунте (3) путем взрыва зарядов BB рассредоточенных в полости, заполненной поглощающим материалам и оконтуренной вертикальной искусственно созданной щелью.

Существенный недостаток способа закяпочается в том, что после взрыва в рабочем (заданном) направлении одновременно с полезными волнами сдвига (поперечньвж волнами) бесперпятственно распространяются и волны сжатия, т.е. продольные волны, создающие фон необращающихся волн-помех .sa полезной сейсмической записи, что снижает направленность взрывного воздействия на грунт, а в конечном счете снижает, эффективность, возбуждения по)теречных сейсмических волн.

Цель изобретения - повышение эффективности возбуждения поперечных сейсмических волн путем снижения интенсивности продольных волн, возбуждаемых в заданном направлении, и улучшение направленности взрынногo 5 воздействия на грунт.

Поставленная цель достигается тем, что вертикальными щелями, образующими замкнутый контур, в грунте выделяют два параллельно расположенных бло- О ка породы, один из которых на уровне нижних оснований щелей отделяют от основного массива грунта зоной нарушенной сплашнссти, а в щели между блоками на вертикальной стенке другого блока, ориентированной в задайном напранлении, эакрЕпляют заряды ВВ, заполня:от щель пагла|-люмим материапом, и производят взрыв.

На фиг. 1 показана схема ра папа- П жеыия двух блоков и щелей н ра.эрезе; на фиг. 2 — схема в плане; на фиг. 3 - схема расположения трех 6;.о-= кан и щелей в разрезе; на фиг, 4 схема н плане.

B грунте выполняют вертикальные щели 1-5 (см. фиг. 1 и 2) и выделяют

Gnoêè 6 и 7 породы, панчем блок 6 отделяют or массива зоной 8 нарушен-.

3 най сплашности, а на стенке блока 7 в щели 5 закрейляют заряд ВВ 9 и щель с зарядом заполняют поглощающим материалом. Зона .8 мажет быть выполнена с помощью, например, двухбаравай маШины или н результате дополнит ечь,ных буравэрывных работ. При взрывных 33 рабат ах целесообразно применены е удлиненных кумулятивных зарядов ВВ, расположенных в нижнем оснанании мели 2 причем кумулятивная выемка зарядов должна быть направлена в ста- 4О рону взрывной щели 5.

При осуществлении двух протинапслажна направленных взрывных воздействий на грунт {фиг. 3, 4) выполняют щели 10-15 и выделяют блоки 16-19, причем блоки 16 и 18 отделяют от массива зонами 19, 20 нарушенной оплошности. В щелях 14 15 на стенках блока 17 закрепляют заряд 21, 22

ВВ, а щели заполняют поглощающим ма= териалом.

В соответствии с изобретением,про*водят следующие операции . B Мели 5 взрывают заряд ео всех направлениях.

Максимальные упругие колебания ударная волна вызывает н основном массыве грунта блоком 7 породы через его нижнее основание. Во всех же других направлениях действие ударной волны ограничивается поглощающим матерна- Я) лом, вертикальными зкранируюмими ще- лями 1-3 и зоной 8 на нарушенной оплошности ° Кроме того, значительная часть энергии взрыва затрачинается на перемещение массы блока 6 породы Я который выполняет в данном случае роль массивной преграды. В заданном же награнлении ударная волна приводит н колебательное движение блок 7 породы, через нижнее основание которого н основной массе грун-.à наэбуждаются волны сдвига, т .е . поперечные волны, распространяющиеся н окружающей массе парад.

Волны = сатия (-..е. продольные волны), возбуждаемые ударной волной в заданном направлении, встречают на пути своегo распространения препятствие н виде искусственно созданной границы раздела сред земля-воздух,образованной вертикальной мелью 4, благодаря чилу распространение продольных вали в окружающую среду в заданном направлении ограничено.

Таким образам, способ позволяет ограничить не только действие ударной волны Вс нсе стороны от заряда, кроме заданного направления, но и действие волн сжатия н заданном направлении, что повышает интенсивность полезных поперечных волн заданной поляризации па сравнению с волнами других типов, являющимися помехами при ноэбуждении поперечных волн, :-..е. улучшается направленность вэрывнага воздействия на грунт.

Кроме -..îãî,. в соответствии с изобретением,. При возбуждении поперечных налн н качестве исходной энергии вместо зарядов конденсированного нзрь-.нчат ого нещества могут примен ятьс-. и другие виды энергии, например жидкие или газообразные ВВ„ энергия электрического разряда, потенциальная энергия поднятого тела или сжатой пружинH„

Для последовательного осуществления,лвух противоположна-направленных †.:аздействий на грунт с целью применения их вычитания и суммирования г,аочередна взрывают заряды, расположенные н щелях 14, 15. В таком слутае блоки 16, 18 породы выполняют раль массивной преграды, .а щели 1013 и зоны 19, 20 нарушенной сплошнаст.:-",. являются препятс-.виями для расгространения мешающих волк н заданных

pBнлен_#_ях

Формула изабрет ени я

Способ возбуждения поперечных сей".: ических волн в грунте путем взрыва зарядов взрывчатого вещества, рассредоточенных в полости, заполненной поглощающим материалом и оконтуренной вертикальной искусственно созданной ==-кранирующей щелью, а т л и ч а ю м и и с я тем, что, с целью повышения эффективности возбуждения поперечных сейсмических волн, вертикальнымя щеляьи, образующими замкнутый

690415 аГ

/2 1б

Составитель Л. Солодилов

Ре акто Т. О овская Те . И.Петко К екто ° у

Е, Лкач

Заказ 5958/43 Тираж 697 П одпи си ое.

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква Ж-35 Ра ская наб.. 4 5

Филиал ППП Патент, Г. Ужгород, ул. Проектная, 4 контур, в грунте выделяют два нараллель о расположенных блока породы, один из которых на уровне нижних оснований щелей отделяют от массива зоной нарушенной сплса ности, а в щели между блоками на вертикальной стенке другого блока, ориентированной в заданном направлении, закрепляют заряды взрывчатого вещества, заполняют щель поглощающим материалом н производят взрыв.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 193092 р кл» 601 V 1/13 опублик °

5.05.67, 2. Сб. Поперечные и обменные водны в сейсморазведке . И., Недра, 1967, с. 57.

3, Авторское свидетельство СССР

9 371543 кп, 601 Ч I/13, опублик.

28.5.73 (прототип).