Способ излучения оползней

 

Союз Советскик

Социапистичвсима

Рвспублии

О П И С А Н И Е < >857899

ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву— (22)Заявлено 28.09.78 (2!) 2689637/18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 23,08.81. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 25, 08. 81 (54)М. Кл.

GO1 М 3/08

Гоеударстааиай комитет

СССР па делан кзебретенкк к аткрытк11 (з) УДК 550.837 (OSS.87

В.H. Саломатин, А.A. Воробьев, Л,А. Защинский, С.И;Еирикилица и А.В. Лущик

l (72) Авторы изобретения

1 !

Институт минеральных ресурсов Мингео Украииской ССР, > и Томский политехнический институт f (71) Заявители (54) СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ ОПОЛЗНЕЙ

Изобретение относится к инженерно-геологическим изысканиям и предназначено для оценки напряженности массива горных пород при стационарных режимных наблюдениях за динамикой развития оползней. 5

Известны способы изучения напряженного состояния массива горных по род, основанные на изучении явления электризации горных пород при пластической деформации и растрескивании.

При этом изучается электромагнитное излучение в виде цугов импульсов с помощью, например емкостного объекта jl .

Однако ввиду слабой изученности этого явления эти способы для изучения состояния оползней до настоящего времени не применялись.

Известен способ оценки налряжен2б ности массива горных пород, основанный на использовании импульсов микроразрушений, возникающих в результате искусственного возмущения поля налряжений. Поле напряжений по этому способу возбуждается при идентичных условиях, звуковые импульсы механических разрушений регистрируются с помощью приборов заданной чувствительности.. Применение способа возможно в горном деле при детально изученном массиве, в случае проходки горных выработок и скважин f2).

Недостатком этого способа является то, что оценивается напряженность, искусственно вызванная путем возбуждения поля напряжений. Перераспределение напряжений происходит в течение определенного времени, ограниченного влиянием искусственного возмущения существующего поля напряжений.

Известен также способ изучения оползней, основанный на наблюдениях параметров естественного электрического поля, распределении удельного электрического сопротивления, состоянии режимов и т.п. В укаэанном способе регистрируют измерение исследуе20

3 85789 мого параметра по отношению к опорной точке с заведомо стабильными характеристиками и по результатам измерений судят о состоянии участка, на котором расположен, оползень f3).

Однако известный способ не позво™ ляет точно установить начало движе" ния оползня.

Цель изобретения — повышение точности установления начала движения 10 оползня

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изучения оползней, основанному на использовании датчиков и регистрации во время из- 15 менения параметров естественного электромагнитного поля Земли по отношению к фону, по которым судят о состоянии участка, измеряют магнитную составляющую естественного импульсного электромагнитного поля в диапазоне частот 1-5 кГц и по резкому спаду интенсивности регистрируемых сигналов судят об изменении движения оползня. 25

Для реализации способа в разных местах изучаемого объекта (склона или оползня) на поверхности устанавливают приемные антенны широкополос ной аппаратуры с чувствительностью схемы 0,01-0,03 В, направленные на источники электромагнитной энергии, которыми являются наиболее деформируемые горизонты, намечающиеся или сформировавшиеся плоскости смещения.

Антенны соединяют с регистраторами импульсов.

Изменения механических напряжений отражаются на характере проявления естественных импульсных электромаг- 40 нитных полей, возникающих в.горных породах под влиянием теплового, радиационного и электромагнитного воздействий, вызывающих образование объемного заряда и перераспределение энергии. Концентрация механических напряжений и достижение ими критического предела сопровождается аномальными значениями интенсивности электромагнитных излучений. Количество электромагнитной энергии в литосфере зависит от многих факторов: литолого-петрографических характеристик. пород, их геоэлектрических свойств, воздействия ионосферного электричества и др.55

В ненарушенном напряженном состоянии массивов горных пород, слагающих склоны, и при деформациях с нарушением сплошности в них происходят

9 4 преимущественно трибоэлектрические явления, которые вызывают также электризацию пород, накойление объемного заряда и возникновение электромагнитного поля

На чертеже изображены кривые распределения количества импульсов (И мин) по времени (по оси абсцис указаны дни, месяцы и часы измерений) на оползне, где кривая 1 — импульсы, зарегистрированные в языковом крутом уступе оползня„ кривая 2 — в средней части, на горизонтальной оползневой ступени.

Характерно аномальное проявление импульсов,.неравнозначность их в динамически разных частях оползня, расхождение по времени пиковых значений.

Оползень сплошного типа (блоковый, переходящий в нижней части в поток), сложенный щебенисто-суглинистыми породами. Антенны кольцевого типа устанавливаются в разных частях оползняодна в языковом уступе крутизной 33 другая в средней части, где имеется горизонтальная ступень, локальная с стенка отрыва, трещины растяжения и отседания. Антенны с помощью экранированного кабеля соединяются с ре" гистраторами импульс0в ° Показания со счетчиков снимаются ежечасно и круглосуточна в течение нескольких суток. Одновременно замеряются температура почвы, отмечаются погодные условия (ветер, дождь, температура воздуха, влажность, грозовые явления).

Использование предлагаемого способа для оценки напряженности массива горных пород при прогнозировании оползней и изучения кинетики напряженного состояния оползневых склонов позволяет давать оценку напряженного состояния массивов горных пород, склонных к оползанию и вовлечению и оползневые смещения, без проведения трудоемких и дорогостоящих буровых и горнопроходческих работ, установ.ления глубинных реперов, что дает

У большой экономический эффект. Предлагаемый способ позволяет также характеризовать труднодоступные участки и получать оперативную информацию об исследуемом массиве

Формула изобретения

Способ изучения оползней, в котором на исследуемом участке местности

5 857899 4 располагают датчики и регистрируют во Источники информации, времени изменения параметров естест- принятые во внимание при экспертизе венного электромагнитного поля Земли 1. Гольд P.Ì» и др. Импульсное по отношению к фону, по которым судят электромагнитное измерение минералов о состоянии участка, о т л и ч а.ю- » и горных пород, подверженных механик шийся тем, что, с целью повыше ческому нагружению. Известия AH СССР.ния точности установлений начала дви- "Физика Земли", 1975, Я 7, с.109-111. ъ жения оползня, измеряют магнитную составляницую естественного импульсного 2. Авторское свидетельство СССР электромагнитного поля в диапазоне . iO У 286254, кл. 601 V 1/28, 1970, частот 1-15 кГц и по резкому спаду ин- 3. Хмелевский В.К. Основной курс тенсивности регистрируемых сигналов электроразведки. Иэд-во МГУ, ч.)1), судят о6 изменении движения оползня. 1975, с. 173-175 (прототип}. sofia

Составитель Л. Воскобойников

Редактор О. Малец Техред З.фанта . Корректор Н.швыдкая

Заказ 7236 75 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб.; д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4