Способ определения контуров карстовой полости

(51) У АНИЕ И О ОЙТУРОВ ведении инж Комитет Рессийскей Федераци пе патентам н теварным знака(П) Институт геологии и геохимиипаемых АН УССР(УЭ) филюс Роман Иванович(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ККАРСООИ ПОЛОС 1 И(5 Л Использование: при лро Г я н ЯЗВЯЮ. 7.,г,ЬиБЯцдг , геологических исотедовамии карстовых процессов. Сущность изобретенитк измеряют температуру горных пород по профилям в оеажинах на глубине 0,5 - 1,5 м строят грэфвеаа изменения анаманыюх значений температуры относительно средней температуры по ерофипю, э контур кдзстовой полости определяют по точкам сочленения отрицателыюго и положитепыюго уча:тков аномальной теьктературной кривой 2 е.Изобрегение относится к разведочной геофизике, а именно к обнаружению карстовых полостей и определению их контуров, и может быть использовано при инженерно- геологических изысканиях для строительства различных сооружений,Известен способ определения контура пустот а зоне горных работ, согласно которому по заданной системе профилей на земной поверхности измеряют параметры электрического поля, возбуждаемого с помощью электродов-заземлителей, один иэ которых размещают в скважине. Результаты измерений корректируют между собой и по ним судят о наличии пустот. Однако способ малоэффективен при исследованиях в рыхлых отложениях вследствие недостаточной дифференцирующей способности,Недостатком способа является также его трудоемкость, поскольку он требует проведения дополнительных работ в рыхлых отложениях и бурения скважины на глубину чиже уровня залегания пустот,Наиболее близким к предлагаемому является способ, включающий измерение тем пературы горных пород и суждение о положении карстовых полостей по отрицательной температурной аномалии.Недостатком способа являегся то, что участвующие в формировании карста подземные воды обуславливают большую изменчивость во времени температур горных пород.Цель изобретения - повышение достоверности определения контуров полости и оперативности измерений,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем измерение температуры пород, согласно изобретению измеряют температуру горных пород в скважинах глубиной 0,5 - 1,5 м и по наличию на рафике отрицательного участка температурной аномалии идентифицируют карстовую полость, а по точкам сочленения отрицательного и положительных участков аномалии определяют положение ее контуров, при этом в качестве измерительного датчика используют пьеэокварцевый резо.натор.Способ основан на резком различии величин теплопроводности вмещающих пород и полости, заполненной газами подземного происхождения или атмосферным воздухом, Восходящий тепловой поток - основной фактор, формирующий температурное поле по всему разрезу горных пород, встречая на своем пути теплоиэолирующий экран в виде карстовой полости любой формы. "обтекает" его и создает в промежутке глубин "карстовая полость-поверхнос ь 5 10 15 20 О( 30 35 40 45 50 55 земли" характерные положительные и отрицательные отклонения в распределении температурного поля, отражающие в плане форму этой преграды, Дополнительным фактором, способствующим увеличению депрессионного эффекта температуры над карстовой полостью, является наличие в пределах последней поыиженного давления, что в свою очередь приводит к снижению скорости редуцированной части восходящего теплового потока и даже к изменению направления его движения на нисходящее.Способ осуществляется следующим образом, ЮНа исследуемом участке по предварительно размещенным профилям с расстоянием между точками наблюдения от 5 до 20 м (в зависимости от предполагаемых размеров карстовых полостей) бурят скважины глубиной 50-150 см (глубины определяются условиями инсоляции) и диаметром 3 - 5 см, затем устанавливают датчики температуры, После выдержки 0,5-1,0 ч, для восстановления температурного режима, производят измерения температуры по профилям,На фиг. 1 и 2 изображены графики распределения температуры 1 и теплового потока 2 при наклонном 3 и горизонтальном 4 залегании основания карстовой полости,Среднее значение ср интерпретируется как фоновое распределение температуры, обусловленное ненарушенным залеганием горных пород, Присутствие в разрезе карстовой полости создает анолальное распределение температуры; участок отрицательных значений температуры (отрицательные отклонения -Й) представляет собой проекцию карстовой полости на температурную кривую, положительные отклонения +Л т располагаются непосредственно за контурами полости. Точки 5 и 6 являющиеся точками сочленения участков отрицательного и положительных отклонений общей карстовой аномалии, однофеменно фиксируют на графиках положение контуров полости. При необходимости детального изучения конфигурации всей полости измерительные датчики устанавливают на параллельно расположенных профилях, покрывающих по определенной схеме весь участок исследований,Использование предлагаемого способа обеспечивает оперативное поискование значительных площадей и получение досто. верной информации о наличии карстов непосредственно в процессе полевых работ. При этом отпадает необходимость в сложных аналитических расчетах и построениях,2001418 2фиг. / не требуется громоздкой и сложной геофизической аппаратура и оборудования. Использование пьезокварцевых резонаторов позволяет достичь высокой точности измерений и надежности работы аппаратуры. Формула изобретения СПОСОб ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТУРОВ КАРСТОВОЙ полости. включающий измерение температуры горных пород и суждение о положении карстовой полости с учетом отрицательной температурной аномалии, отличающийся тем, что измерение температуры проводят по профилям в скважинах(56) Авторское свидетельство СССР 1 Ф 983619, кл, 6 01 Ч 9/00, 1982. Геотермические методы исследований в гидрогеологии. М,: Недра. 1979. с, 2125 214.на глубине 0,5 - 1,5 м, строят графики изменения аномальных значений температу ры относительно средней температуры попрофилю, а контур карстовой полости определяют по точкам сочленения отрицательного и положительного участков аномальной температурной кривой.152001418 едактор Н.Соколова аказ 312 изводств о +Ь оставитель А.Друщицхред М.Моргентал Корректор 8,Петр Тираж Подпис НПО "Поиск" Роспатента 13035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5