Материал: Свойства горных пород при разных видах и режимах нагружения

Рис. 8.21. Схема к методу непродольного профилирования с использованием метода преломленных волн

источником возбуждения и профилем наблюдения при этом методе ограничен размерами исследуемого участка и интенсивностью источ­ ника возбуждения.

Методы преломленных (МПВ) и отраженных (МОВ) волн (рис. 8.20) позволяют проследить преломляющие и отражающие гра­ ницы оконтуренной зоны нарушения. При расположении нарушения под углом 60—120° к выработке может быть использована методика непродольного профилирования с использованием преломленных волн (рис. 8.21). Непрерывная корреляция преломленных волн осложняется тем, что глубина до преломляющей границы вдоль ли­ нии профиля существенно меняется, в результате чего изменяется положение и протяженность участков прослеживания на разных участ­ ках профиля. Отсутствие резкой преломляющей границы в принятой модели нарушения приводит к недостаточно уверенному корреляци­ онному прослеживанию фаз преломленных волн, поэтому в МПВ

.широко используются системы нагоняющих годографов, которые позволяют осуществлять взаимную проверку годографов на пере­ крываемых участках. Таким образом полная корреляционная систе­ ма прослеживания преломленных волн должна дополняться нагоняю­ щими.годографами.

Системы наблюдений при непродольном профилировании по мето­ ду преломленных волн аналогичны системам непродольного профи­ лирования по методу проходящих волн, причем следует стремиться к регистрации преломленных волн на более ранних временах по срав­ нению с проходящими.

Расстояние между сейсмоприемниками на профиле выбирается исходя из соотношения

Ах = йуТ{%

где ак — кажущаяся скорость, м /с; Г — видимый период записи соот­ ветствующей полезной волны, с.

Практически для объектов, на которых производились измерения величины Ах для непродольных наблюдений изменялось от 10 до 30 м, а для продольных наблюдений до 5 м.

Существенное влияние на качество получаемых сейсмограмм ока­ зывают условия установки сейсмоприемников. Краевая часть уголь­ ного пласта, примыкающая к горной выработке, характеризуется наличием двух явно выраженных зон в скоростном отношении, т.е. имеется зона ослабленных пород, где скорость волны понижена и зона повышенных скоростей. Размеры этих зон зависят от многих причин, в том числе от физико-механических свойств пород, глубины залегания пласта, жесткости крепи и т.д. Ширина этих зон может быть определена различными методами, в том числе акустическим мето­ дом преломленно рефрагированных волн, позволяющим определять расстояние до максимума зоны опорного давления. Наиболее распро­ страненная глубина, за которой располагаются сейсмоприемники в горной выработке равна или больше 0,4—0,5 мощности пласта.

Для исключения влияния условий установки сейсмоприемника на характер сейсмограммы собственная частота системы сейсмопри­ емник—порода должна лежать за пределами частотного диапазона регистрации. По данным практики это достигается установкой сейс­ моприемника на выровненную площадку угольного пласта с помо­ щью быстротвердеющего цемента. Сейсмоприемник может распола­ гаться на пике, вбитой в дно шпура. В этом случае в диапазоне 150 — 500 Гц получается равномерная частотная характеристика.

Для уменьшения влияния этой зоны на характер сейсмограмм применяется группирование сейсмоприемников.

Несмотря на то, что группирование связано с применением боль­ шего числа сейсмоприемников в шахтной сейсморазведке и суще­ ственно усложняет организацию работ по установке сейсмоприемни­ ков на профиле, без его использования практически невозможно получение качественных сейсмограмм при высоком уровне помех, вызванном работой механизмов.

Группирование сейсмоприемников позволяет в значительной мере устранить недостаток метода веерного просвечивания, связанный с изменением соотношения между разными составляющими волнового интерференционного процесса при переходе от одной точки наблюде­ ния к другой.

Механические источники возбуждения волн как правило обеспе­ чивают получение качественных сейсмических записей в методике внутрипластового просвечивания МПВ до расстояний не более 100 м и не более 70 м в МОВ при низком уровне микросейсм, т.е. в отсут­ ствие технологических шумов.

Поэтому при высоком уровне технологических шумов в шахтной сейсморазведке преимущественно используются взрывные источники возбуждения волн, при этом масса заряда как правило не превышает 100 г, так как больший заряд приводит к более низкочастотной запи­ си, что может привести к появлению ложной аномалии при обработке сейсмограмм.