Изучение геологического строения массивов горных пород. Расчленение горизонтально-слоистых сред. Изучение подземных вод в массивах горных пород, страница 25

При выполнении наблюдений по методике пересекающихся лучей ПВ неподвижен и находится на некотором расстоянии от поверхности, а сейсмоприемник перемещается по противоположной скважине по возможности дальше от источников механических помех. Затем ПВ перемещается на некоторое расстояние в скважине, и процесс измерения повторяется (рис. 19). 

Рисунок 18 Сейсмическое просвечивание на параллельных лучах а – впараллельныхштольнях, б – вблокеимеющемугловуюточку

Простейшая обработка заключается в расчете для каждого ПВ полярных диаграмм скорости (индикатрис) из предположения о прямолинейном распространении регистрируемой полны от источника до приемника

li

vi = ti , где vi - скорость упругих волн вдоль  i-го луча,lii-я база просвечивания, ti

– время прихода волны вдоль i-го луча. В случае просвечивания на парал-

 

Рисунок 19 Схема работ при сейсмическом просвечивании на пересекающихся лучах лельных лучах получают график изменения скорости между горными выработками.

Материалы сейсмического просвечивания могут быть использованы при изучении скоростного строения блоков, оценке анизотропности породы по скоростям, оценке трещиноватости внутри изучаемого блока, а также для выделения в пространстве ослабленных участков породы.

Для  решения прямой задачи сейсмического просвечивания необходимо знать форму неоднородности, расположенной между скважинами, положение источников и приемников в скважинах и значения скоростей в среде v1 и в неоднородности v2. Для сейсмических лучей, которые перпендикулярны осям скважин (Рис. 20), время прохождения сейсмической волны рассчитывается по формулам:

1 t =   (1), v1

l d d t = +  (2). v1 v2

Формула (1) используется для лучей, не проходящих через неоднородность, формула (2) – для лучей, проходящих через неоднородность.

 

Рисунок 20Схема для расчетов при решении прямой задачи сейсмического просвечивания

Для всех остальных лучей (траектория  ⏐АС⏐) справедливы следующие выражения:

                                                                                     a2 − h1         h2 h1

tgα= = , x   l

следовательно,

l(a2 −h1) x = . h2 −h1

l d

OK = x −    ⏐– т.к. неоднородность расположена по центру между 2

скважинами.

         Тогда                          

                                                                             v1               v1            v2

Таким образом, используя соответствующие формулы можно получить времена регистрации проходящих волн для любого сейсмического луча.

Вопросы для самоконтроля

1  В чем суть комбинированных сейсмических наблюдений?

2  Что такое вертикальный годограф?

3  Какие выводы можно сделать, анализируя поле изохрон?

4  Какова сущность метода сейсмического просвечивания?

5  Каков вид индикатрисы скоростей для однородного массива горных пород?

6  Как на индикатрисах скоростей выделяются неоднородности массива горных пород?

Лабораторная работа 1 

«Обработка результатов комбинированных сейсмических  наблюдений»

Цель работы: приобретение навыков интерпретации данных комбинированных сейсмических наблюдений.

Материалы и оборудование: миллиметровая бумага, калькулятор.

Задание

Для заданной модели среды  (таблица 24) решить прямую и обратную задачу комбинированных сейсмических исследований.

Ход работы

1  Рассчитать совокупность времен t (x, h).

2  Используя полученные данные построить поле времен проходящих волн и сделать выводы о том,  как проявляется сейсмическая граница на поле времен.

3  Построить линейные годографы для первого и последнего  приемника.

4  По линейным годографам определить скорости сейсмических волн.

5  Построить вертикальные годографы и определяют характер изменения скорости с глубиной и вдоль профиля.

6  Результаты оформить в виде пояснительной записки с приложением графических материалов.

Таблица 24. Варианты задания