Гамма-метод определения напряженно-деформированного состояния массива горных пород - Полевые методы изучения естественного напряженного состояния скальных грунтов
В основе гамма-метода оценки напряжений в массиве лежит яв-ление ослабления радиоактивного излучения с повышением плотно - сти горных пород, которая в свою очередь является функцией напря - жений. В соответствии с проникающей способностью излучения для эффективной реализации метода подходит только гамма-излучение. Методы, основанные на применении рентгеновского, а также б - и в - излучения не отвечают требованиям глубинности и неприменимы для оценки напряжений в горных породах. Указанные виды излучений ограниченно применяются только для определения элементарного со - става горных пород, а также оценки пористости пород на небольших глубинах. Следует отметить, что коэффициент ослабления гамма-излучения зависит не только от плотности горных пород, но и от энергии излучения, а также вещественного состава массива. Влияние энергии излучения легко исключается использованием источника определенной энергии, в роли которого чаще всего выступает ко-бальт-60 (энергетический спектр состоит из двух линий - 1.33 и 1.17 Мэв). Исключение влияния вещественного состава пород является важнейшей задачей ядерной геофизики. Все гамма-методы определения напряжений в массиве горных пород можно подразделить на три основных типа:
- 1) метод узкого пучка; 2) метод широкого пучка; 3) метод рассеянного гамма-излучения.
В случае использования метода узкого пучка регистрации под-лежит только первичное гамма-излучение, прошедшее через изучае-мый слой горных пород. При этом рассеянное излучение исключают аппаратными способами. Метод узкого пучка из-за сложности аппа-ратуры чаще всего применяется для просвечивания образцов горной породы в лабораторных условиях.
В подземных условиях в основном применяется метод широкого пучка. При использовании этого метода регистрации подлежит как первичное, так и рассеянное излучение. В этом случае для регистра-ции гамма-излучения используются интегрирующие радиометры на газоразрядных счетчиках. Измерения производят в параллельных шпурах глубиной до 3м.
В методе рассеянного гамма-излучения регистрации подлежит только рассеянное излучение. Прямое излучение экранируется с по-мощью свинцовых экранов, расположенных между излучателем и приемником внутри одного зонда. Метод нашел широкое применение для оценки плотности пород в скважинах, глубиной до нескольких километров.
Для проведения натурных измерений напряжений в массиве горных пород методом рассеянного излучения используют два типа каротажных зондов - 4р-зонды, излучение от которых распространя-ется на все пространство вокруг зонда, и 2р-зонды, имеющие одно-стороннее излучение и регистрацию гамма-излучения. Схемы обоих типов зондов приведены на рис. 1.9
Рис 1.9 Схемы 4р (а) и 2р (б) каротажных зондов
1 - источник из-лучения; 2 - регистратор излучения; 3 - корпус зонда; 4 - свинцо-вый экран; 5 - измерительная скважина; 6 - прижимная скоба
При этом 4р-зонды чаще всего применяются в горном деле и строительстве в скважинах малого диа-метра (30-60мм), а 2р-зонды больше применимы для целей разведки и используются при каротаже в скважинах диаметром 90-110мм. Отдельно стоит отметить, что источники ионизирующего излу-чения относятся к опасным производственным факторам. С целью снижения влияния излучения на организм человека применяются раз-личные защитные меры, заключающиеся в различных типах экрани-рования, а также в обязательном использовании различных щипцов и манипуляторов при работе с радиоактивными материалами.
Похожие статьи
-
Методбуровыхскважин - Полевые методы изучения естественного напряженного состояния скальных грунтов
Большинство осадочных горных пород обладает свойством пол-зучести - способностью к длительным деформациям при напряжени-ях до 70% от предела прочности....
-
Оценка напряженного состояния массива на основе общего геологического и геотектонического анализа района Безусловно, для точного определения величин и...
-
Визуальное обследование горных выработок позволяет получить предварительные представления о структуре поля напряжений в пределах изучаемого...
-
Методы оценки напряженно-деформированного состояния массива горных породв общем случае можно подразделить на три различные по физическим и...
-
Ультразвуковые методы определения напряжений в массиве горных пород Сущность извлечения искомой информации о горной породе ультразвуковыми (УЗ) методами...
-
В горных породах обычно содержится некоторое, хотя бы самое ничтожное, количество радиоактивных элементов, таких как уран, торий, радий, калий или их...
-
Радиометрические методы - Методы изучения элементного состава минерального вещества
Атомы химических элементов состоят из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов оболочки. Ядро состоит из нуклонов, к которым...
-
Крепость горных пород - характеристика сопротивляемости пород их добыванию - технологическому разрушению. Это понятие крепости введено профессором М. М....
-
Упругость - способность горных пород полностью восстанавливать свои первоначальные формы и размеры после снятия нагрузки. Предел упругости У -...
-
Назовите основные области применения различных методов радиометрии скважин - Радиометрия скважин
Метод радиометрии. Радиометрией скважин называют совокупность методов, основанных на регистрации различных ядерных излучений, главным образом...
-
ГГМ основаны на измерении интенсивности искусственного гамма-излучения, рассеянного горной породой. В качестве источников гамма-квантов используют...
-
Для решения каких задач целесообразно проводить отбор образцов горных пород - Радиометрия скважин
Метод отбора образцов горных пород из стенок скважины боковыми сверлящими керноотборниками на кабеле позволяет получать надежную информацию для...
-
Методы ГИС на основе переменных электромагнитных полей и полей естественной и вызванной поляризации Индукционный и волновой методы каротажа, качественная...
-
Определение буримости и взрываемости горной породы - Построение паспорта прочности горной породы
Буримость принято оценивать по длине шпура или скважины, пробуренной в исследуемой породе за 1 мин. чистого времени бурения в стандартных условиях, или,...
-
Метод гидростатического взвешивания - Построение паспорта прочности горной породы
Метод основан на определении объема образца горной породы по весу вытесненной им жидкости. Для проведения опыта из пробы горной породы отбираются 5-6...
-
Метод потенциалов самопроизвольной поляризации (метод ПС) основан на изучении естественного стационарного электрического поля в скважинах, образование...
-
Электроимпульсное разрушение горных пород
При дроблении горных пород важное значение имеет проблема их избирательного разрушения. Это связано с тем, что традиционные механические методы...
-
Методы исследований К геологическим методам относят геологическую съемку, включающую маршрутное и сетевое опробование, петрографические и...
-
Первый предполагает переменное давление и наличие буферного объема газа, второй основан на вытеснении газа рассолом при извлечении газа и рассола газом...
-
Гамма-метод - Геологическое строение месторождения
Во всех горных породах в небольших количествах присутствуют радиоактивные элементы. Содержание радиоактивных элементов в различных горных породах, а...
-
Влажность грунта следует определять как отношение массы воды, удаленной из грунта высушиванием до постоянной массы, к массе высушенного грунта....
-
Петрофизические исследования проводятся с целью установления связей между физическими свойствами и геофизическими параметрами. Для количественной оценки...
-
Спектральный анализ - Методы изучения элементного состава минерального вещества
Спектральные методы являются наиболее распространенным видом исследования элементного состава вещества. Они широко используются для анализа как жидких,...
-
Прочностные свойства - Основные понятия и сведения о физических показателях горных пород
Прочностные свойства горных пород не относятся к показателям, которые создают геофизические поля. В то же время эти свойства характеризуют крепость...
-
Методы и технические средства геологического изучения - Стадийность изучения недр Казахстана
Геологическое изучение месторождений полезных ископаемых как объектов промышленного использования направлено на решение двух основных задач: 1)...
-
Радиометрические исследования направлены на изучение естественного радиационного фона и радиоактивного загрязнения. При помощи гаммасъемки и...
-
Как объект горных разработок горные породы характеризуются различными технологическими свойствами - Крепостью, абразивностью, твердостью, буримостью,...
-
Геофизические методы Методы, применяемые при геофизических исследованиях, подразделяются на электрические, сейсмические, гравиметрические,...
-
Воду для анализа отбирали в чистые полиэтиленовые или стеклянные бутылки. До лабораторных исследований пробы хранили в темном месте при низкой...
-
При исследовании внутреннего строения нашей планеты чаще всего проводят визуальные наблюдения естественных и искусственных обнажений горных пород,...
-
Одной из главных задач инженерной геологии на современном этапе ее развития является исследование закономерностей пространственно - - временной...
-
Динамические характеристики определяются по известным скоростям прохождения упругих волн через образец: Динамический коэффициент Пуассона...
-
Паспорт (диаграмма) прочности представляет собой график функциональной зависимости между касательными нормальными напряжениями, при которых происходит...
-
Определение плотностных свойств горной породы - Построение паспорта прочности горной породы
Плотностные свойства обусловлены действием на породу гравитационного поля сил Земли (силы земного притяжения). К плотностным свойствам относятся:...
-
Использование аэрокосмической техники для оценки экологического состояния геологической среды Аэрокосмические исследования позволяют получить информацию...
-
После окончания бурения в скважину опускают обсадную колонну (ОК), а пространство между трубами и стенками скважины заливают цементным раствором...
-
Метод экранированного заземления (Боковой каротаж) - Геологическое строение месторождения
Изучение разрезов скважины методом экранированного заземления также основано на различии удельных электрических сопротивлений горных пород. В научной...
-
Породы-коллекторы - Коллекторы и флюидоупоры
К настоящему времени предложен ряд классификаций коллекторов терригенного (обломочного) и карбонатного состава, однако ни одна из них не получила...
-
Взрывная подготовка горных пород Исходные данные: - Разрушаемые горные породы - Крепкие мергели; - Коэффициент крепости - 8-10; - Категория...
-
Технологический расчет взрывных работ - Процессы открытых горных работ: буровзрывные работы
Для каждой породы по категории трещиноватости и коэффициента крепости устанавливают расчетный расход ВВ (кг/м3) при диаметре зарядов 300 мм. QP = (qЭ Че...
Гамма-метод определения напряженно-деформированного состояния массива горных пород - Полевые методы изучения естественного напряженного состояния скальных грунтов