Способ измерения ширины раскрытия трещин в массиве

1102948 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО зц 11 Е 21 С 39 к 0)1с лги,%1 . ЕНИЯ О. Н. Кальный яковнститут ботка технологи- кого контроля сос орных выработок. М., МГИ, 1974. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Блок А. В. Разрческих основ геоакустичестояния массива вблизиАвтореферат канд. дис. 2, Ямщиков В. С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. М., Недра, 1984, с. 271 - 273.(54) (57) СПОСОБ ИЗМЕЕНИЯ ШИРИНЫ РАСКРЫТИЯ ТРЕЩИН В МАССИР, основанный на сравнении электрических гп раметров трещиноватых и нетрсщиноват,:х участков массива горных пород, от,гпчаг,. бийся тем, что, с целью повыиц пня точности, измеряют диэлектричсскун проницаемость массива пород путем пропускания переменного электрического. тока между электродами, помещенными в скважины, пробуренные на равных расстояниях одна от другой, и разность фаз при прохождении электрического тока через треещицоватый и нстрещиноватый участки массива, по которой судят о ширине раскрытия трещин в масси1102948 Составитель П. Алексеева зедактор Т. Парфенова Техред И. Верее Корректор А. Ильин Заказ 4820/23 Тираж 565 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 41Изобрс,ение относится к технике измерения параметров массивов горных пород, в частности мерзлых грунтов и может быть использовано в геокриологических и гляциологических исследованиях в районах Крайнего Севера.Известен способ . определения ширины раскрьггия трещины в массиве, включающий пропускание упругих волн через трещиноватый массив и сравнение параметров излучаемого и принимаемого сигнала 1. 1 ОДанный способ не позволяет измерять ширину раскрытия трещин болеемм, так как такие воздухозаполненные трещины являются непроходимыми для упругих волн.Наиболее близким по технической сущности изобретению является способ измере 15 ния ширины раскрытия трец 1 ин в массиве, основанный на сравнении электрических параметров трещиноватых и нетрищиноватых участков массива горных пород. Данный способ основанный на сравнении электрических параметров трещиноватых и нетрещиноватых участков массива горных пород 12.Указанный способ характеризуется низкой то 1 ностью, так как величина удельного электросопротивления массива горных пород зависит от многих параметров, таких как влажность, наличие включений, минерализованность воды в трещинах, которые вносят погрешность в результаты измерений.Целью изобретения является повышение точности. Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения ширины раскрытия трещин в массиве, основанному на сравнении электрических параметров трещинова тых и нетрещиноватых участков массива горных пород, измеряют диэлектрическую проницаемость массива пород путем пропускания переменного электрического тока между электродами, помещенными в скважины, 4 пробуренные на равных расстояниях одна от другой, и разность фаз при прохождении электрического тока через трещиноватый и нетрещиноватый участки массива, по которой судят о ширине раскрытия трещин вмассиве.На чертеже представлена одна из возможных схем реализации способа.В массиве 1 бурят три параллельных шпура 2 на расстоянии друг от друга, причемдва шпура располагают в нарушенном участке массива, с противоположных сторон оттре 1 цины 3 напротив друг друга, а третийшпур - в ненарушенном участке массива.В пробуренные шнуры помещают электроды 4. С помощью переключателя 5 черезэлектроды подключают источник сигнала 6поочередно к нарушенному и ненарушенномуучасткам массива. По величине степени модуляции входного сигнала, найденной с помощью измерительного прибора 7, определяют ширину раскрытия трещины в массиве.Величина огибающей промодулированного входного сигнала при использованиифазовой модуляции пропорциональна фазовому сдвигу между сигналами, прошедшими через нарушенный и ненарушенный участ -ки массива,В первом приближении считаем, что электроды образуют обкладки плоского конденсатора. Средой, заполняющей пространствомежду обкладками конденсатора, являетсясам массив, при наличии трещины представляющей собой слоистый диэлектрик. Диэлектрические свойства такой среды зависят оттолщины слоя воздушного диэлектрика конденсатора - ширины раскрытия трещины.Так как емкость влияет на величину фазового сдвига , то последний зависит от ширины раскрыва трещины.Для компенсации состава свойств породы сигнал проходит через нарушенный и ненарушенный участки массива, т. е. черездва различных конденсатора, и образует двафазовых сдвига: у - сдвиг, несущий информацию о трещине и , - сдвиг породыбез трещины, Разность йу =у, - у даетинформацию о ширине раскрыва независимоот свойств породы,