CC BY
25
Л.С. Загорский к.т.н.
Институт горного дела им А А.Скочинского
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОПА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА ГОРНОГО МАССИВА
Метод восстановления вертикального сейсмического разреза горного массива по спектру волн типа Лява был разработан Л.С.Загорским.[ 1-3]. Целью настоящей статьи является демонстрация практических возможностей метода на примере шахты Алмазная АО «Г'уковуголь».
Длина лавы составляла 180 м. Угольный пласт имеет двухпачечное строение: верхняя мощностью 0.3 м и нижняя мощностью 1.3 м . Пласт содержит пропла-сток, мощность которого меняется от 0.15 м до 2.5 м. Пронласток представляет собой углисто-глинистый прослой, переходящий в
песчаный сланец. Породы основной кровли сложены песчаником, непосредственная кровля- песчано-глинистый сланец. Почва -песчано-глин истый и песчаный сланец. Пласг угля осложнен тектоническим нарушением , выявленным методом сейсмической томографии по известному алгоритму одновременного итерационного восстановления. Для обработки был выбран пакет ка-наловых волн поляризации Лява. Вкладом волн непрерывною спектра 0(1/Я) на больших расстояниях от источника можно пренебречь по сравнению со вкладом волн дискретного спектра .
2000
У
#
?
S
1800 -1600 -1400 -1200 -1000 800 -600 -400 -200
0
180 200 220 240 260
280 F, Hz
300 320 340 360 380
Рис. 1. Глобальная дисперсионная кривая фазовой скорости волны типа Лява.
I лобальная дисперсионная кривая интерференционной волны представлена на рис.1. Из рисунка видно , что скорость поперечной волны в пласте угля составляет 1584 м./с. Амплитуда нормальной волны типа Лява составляет А 1=0.5 , т.к. (7(0) = 1 = 2А/, где U = COS (Л* Z) - собственная функция задачи Штурма-Лиувилля [4] в точке Z = 0 (ось пласта),
А - собственное значение А* = (НУУЦО))2 -К2к, IV- круговая частота, К- волновое число моды к.
Задача решается продолжением функции скорости поперечной волны с использование формул: Эйлера, Адамса, предиктора Милна и корректора Хемминга. Идея продолжения иллюстрируется следующим примером:
Уз(г+И) = У.ф) + ШУ$(&'(Яг + О (И2),
ГЕОМЕХАНИКА
где h - шаг дискретизации по нормали к пласту. _________
Плотность постоянна. Уравнения для
а)
0.0 18.0 36.0 54.0 720 90.0
Рис.2. Профильный вертикальный сейсмический разрез.
- изолинии скорости поперечной волны от 1600 м/с до 2400 м/с с шагом 100 м/с.
производных выглядят так (1-2): йГ’Ку (г)/<й? = (-Vі.ф) (А,(і)- (2пГ(і)/У(і))~ -
- Г«,(у+Р, (І))) - (2пР(і))2)/(Гз(г)) (1)
аир- границы лакун в спектре волны типа Лява, определяемые в соответствие с методикой работы [1];
F- частота волн типа Лява, і - номер частоты , полученной после спектрально- временного анализа основного тона волны 5Н.
У(і) - фазовая скорость волны типа Лява.
d\ (z)/dh = 2Aj А П ( A, - a* JfA у - Р* > /
N
/Ц(\к-\ (2)
Ak(z)= (\V/Vs(z)2) -K2k.
Причем знак перед корнем меняется так, что Aj всегда принадлежит лакуне, если это не гак, то частота пропускается. После нахождения функции скорости Vs(z) для отрезка «всей оси» по программе «03» [2],, была осуществлена коррекция результата по программе «SUPERS» [3]. Результат показан на рис.2а и 26.
Из рис. 2 видно, что мощность волновода меняется: на отметке 90 м видно влияние тектонического нарушения , а на
отметках Он 180 м - влияние горных выработок.
Изменение мощности волновода свидетельствует об изменении мощности породного прослоя, которое прослеживается по изолиниям скорости поперечной волны, выведенным через 100м./с от 1600 м/с до 2400 м/с.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Загорский Л.С. Условия разрешимости обратной залами определения строения массива по дисперсии основного тона волны БН '/ Сб. Трудов V
сессии РАО. Проблемы геоакустики: Методы и сродства / пол ред. проф. В.С.Ямщикова. - М.: МГГУ, 1996 - С.42-45, Ч
2.. Загорский Л.С. Программа «1)3» восстановления трехмерною сейсмического разреза по спектральным характеристикам первой моды волны БН. Н Бюллетень ГосФЛП РФ № I, 1997 г. Ретистра-иионный номер 50970000009. приоритет от 14 0397.
3. Загорский Л.С. Программа «ЯиРЕ!^!» определения вертикального сейсмического разреза по дискретному спектру волн 5Н. // Бюллетень ГосФЛП РФ Хч I. 1997 г. Регистрационный номер 50970000007, приоритет от 14.0397
4. Левитан Б.М Обратная задача Штурма-Лиуиилля . М : Наука. 1984.
©Л.С. Загорский
["НОВЫЕ КНИГИ ^ЭД^Т^|ЛЬС^мГДш1»^
УЧЕБНИКИ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ
В. А Горбунов
Методы математической физики в задачах горного производства. - 408 с.
Освещены математические методы в задачах отбойки и выпуска руды - двух основных технологических процессов при подземной добыче руды. Содержатся сведения из математической физики и гидродинамики и непосредственно задачи горнорудного производства.
Б. А. Картозня, В. Н. Борисов Инженерные задачи механики подземных сооружений. Расчет крепей и обделок. - 178 с.
Рассмотрены вопросы определения временных и постоянных нагрузок на обделки подземных сооружений в соответствии с указаниями глав строительных норм и правил на проектирование. Изложены основные требования к проектированию крепей и обделок. На конкретных примерах приведены методы расчета основных видов конструкций с последующим определением их сечений по несущей способности и деформациям.
Р.Ш.Муфазаюв. Р.Х.Муслимов, И.Б.Бурцев
Гидромеханика процесса скважинной добычи нефти при установившихся и не-установившихся режимах движения жидкости. - 290 с.
Книга посвящена решению основных вопросов добычи нефти погружными центробежными и штанговыми насосами. К ним относятся: обоснование оптимальных условий совместной работы пласта, скважины и насосных установок, определение дебитов до и после Воздействия на призабойную зону, определение эффективности применяемых методов, определение коэффициента подачи насоса и других величин.
Н.Д.Волкова, С.С.Лихтерман, М.А.Ревазов Налоговая система в России. - 494 с.
Изложены основные сведения о налогах, необходимые для практической работы. Налоговая система изложена последовательно от истории ее становления, понятий налоговой системы и реализаций налоговых механизмов в практических условиях. Книга иллюстрирована примерами, а изложение доступно для читателей, знакомых с основами экономики.
