Геофизические методы оценки напряженно-деформационного состояния массива горных пород, Ультразвуковые методы определения напряжений в массиве горных пород - Полевые методы изучения естественного напряженного состояния скальных грунтов
Ультразвуковые методы определения напряжений в массиве горных пород
Сущность извлечения искомой информации о горной породе ультразвуковыми (УЗ) методами сводится к следующему. В процессе своего распространения УЗ колебания (УЗК) взаимодействуют с пер-вичными полями различной физической природы, характеризующими горную породу как объект исследований и контроля. В частности, это относится к полям напряжений. При этом изменяются параметры УЗ колебаний. В результате последние становятся носителями измери-тельной информации. В то же время сами УЗК, являясь низкоэнерге-тическими, на исследуемые первичные поля практически не влияют. Таким образом, проблема определения параметров первичных физи-ческих полей сводится к измерению параметров распространяющихся в массиве УЗ сигналов, осуществляемому современными радиоэлек-тронными средствами. В качестве информативных параметров УЗ контроля чаще всего используются скорости распространения продольных CpИ (реже) по-перечныхCsУпругих волн, а также их коэффициенты затухания Бp И Бs Со-ответственно. Частотный диапазон, используемый при измерениях в мас-сиве, обычно составляет от 30 до 150 кГц. Качественная зависимость скорости распространения УЗК от приложенной нагрузкиС= F (P) в большинстве горных пород пред-ставлена на рис.1.8
Рис 1.8 Качественная зависимость скорости распростране-ния упругих волн в функции от одноосного давления на об-разец горных пород
На участке Р0 - Р1 (Р? 0,5 Рр, где РрСоответствует давлению, при котором начинается разрушение) в породе происходит закрытие микротрещин, увеличение числа и площади упругих контактов между отдельными зернами. Это приводит к уплотнению породы, возраста-нию модуля упругости и, как следствие, наиболее резкому увеличе-нию скорости по сравнению с исходным (при Р0= 0) значением С0. Увеличение давления на участке Р1 - Р2 Сопровождается деформаци-ями в основном за счет сжатия внутрипорового пространства и ча-стично твердого скелета. Рост скорости здесь существенно замедляет-ся или вообще отсутствует. При последующем увеличении нагрузки (участок Р2 - Р3) в породе появляются более значительные деформа-ции, местные нарушения сплошности, а затем происходит и полное ее разрушение. Скорость распространения УЗК на этом участке падает. Крутизна кривой С = F (P) на каждом из указанных участков, а также границы и протяженность последних индивидуальны для от - дельных типов пород и зависят от вида напряженного состояния.
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....
-
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...
-
Оценка напряженного состояния массива на основе общего геологического и геотектонического анализа района Безусловно, для точного определения величин и...
-
В горных породах обычно содержится некоторое, хотя бы самое ничтожное, количество радиоактивных элементов, таких как уран, торий, радий, калий или их...
-
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...
-
Первый предполагает переменное давление и наличие буферного объема газа, второй основан на вытеснении газа рассолом при извлечении газа и рассола газом...
-
Одной из главных задач инженерной геологии на современном этапе ее развития является исследование закономерностей пространственно - - временной...
-
Крепость горных пород - характеристика сопротивляемости пород их добыванию - технологическому разрушению. Это понятие крепости введено профессором М. М....
-
Динамические характеристики определяются по известным скоростям прохождения упругих волн через образец: Динамический коэффициент Пуассона...
-
Методы ГИС на основе переменных электромагнитных полей и полей естественной и вызванной поляризации Индукционный и волновой методы каротажа, качественная...
-
Акустические свойства горной породы - Построение паспорта прочности горной породы
Акустические свойства характеризуют закономерности распространения в породах знакопеременных, упругих деформаций (упругих волн). По своей природе упругие...
-
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...
-
Упругость - способность горных пород полностью восстанавливать свои первоначальные формы и размеры после снятия нагрузки. Предел упругости У -...
-
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,...
-
Геофизические методы Методы, применяемые при геофизических исследованиях, подразделяются на электрические, сейсмические, гравиметрические,...
-
Радиометрические исследования направлены на изучение естественного радиационного фона и радиоактивного загрязнения. При помощи гаммасъемки и...
-
Методы изучения шлама - Геохимические методы исследования скважин
При изучении шлама получают информацию о составе и плотности горных пород, их прочности, абразивных, емкостных и фильтрационных свойствах, о характере...
-
Электроимпульсное разрушение горных пород
При дроблении горных пород важное значение имеет проблема их избирательного разрушения. Это связано с тем, что традиционные механические методы...
-
Упругие свойства - Основные понятия и сведения о физических показателях горных пород
Упругость - свойство веществ сопротивляться воздействию механических напряжений. Если не превышен предел упругости - деформации обратимы, т. е....
-
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ БУРЕНИИ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Основной вид деформации, под действием которой породы в процессе бурения разрушаются, -- вдавливание. Рассмотрим явления, происходящие в породе при...
-
Использование аэрокосмической техники для оценки экологического состояния геологической среды Аэрокосмические исследования позволяют получить информацию...
-
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:...
-
Для реализации относительных спутниковых определений используют два или более приемников, один из которых является базовой станцией, а другие -...
-
Петрофизические исследования проводятся с целью установления связей между физическими свойствами и геофизическими параметрами. Для количественной оценки...
-
Как объект горных разработок горные породы характеризуются различными технологическими свойствами - Крепостью, абразивностью, твердостью, буримостью,...
-
Измеряется только Jп, так как система в плоскости меридиана. Определяется составляющая момента, перпендикулярная к плоскости меридиана. Индуктивная...
-
Метод потенциалов самопроизвольной поляризации (метод ПС) основан на изучении естественного стационарного электрического поля в скважинах, образование...
-
Магнитные свойства - Основные понятия и сведения о физических показателях горных пород
Магнетизм - особая форма взаимодействия между движущимися электрически заряженными частицами. Он присущ горным породам, так как они имеют способность...
-
Существующее состояние горных работ По состоянию на 01.07.2014 г балансовых запасов по разрезу "Сибиргинский" в пределах границ Лицензии КЕМ 13639 ТЭ и...
-
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)...
-
Осадочные породы - Основные понятия и сведения о физических показателях горных пород
Характеристику диэлектрической проницаемости е осадочных пород целесообразно первоначально рассмотреть на примере мономинеральной водонасыщенной породы,...
-
Механизм зарождения магмы - Магматические горные породы и принципы классификации
Магматический расплав образуется путем плавления локальных участков мантии или земной коры. Большинство очагов плавления располагается на относительно...
-
При исследовании внутреннего строения нашей планеты чаще всего проводят визуальные наблюдения естественных и искусственных обнажений горных пород,...
-
Методы исследований К геологическим методам относят геологическую съемку, включающую маршрутное и сетевое опробование, петрографические и...
-
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...
-
Состояние вопроса Расредоточение заряда Возросшие за последнее десятилетие темп добычи угля выдвигает требования увеличения производительности и снижения...
-
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...
-
Методы увеличения нефтеотдачи Часто бывает необходимым увеличение продуктивности (приемистости) скважины. Почти каждая скважина может быть рассмотрена...
Геофизические методы оценки напряженно-деформационного состояния массива горных пород, Ультразвуковые методы определения напряжений в массиве горных пород - Полевые методы изучения естественного напряженного состояния скальных грунтов