Архив

Калашник А. И., Дьяков А. Ю.

Оценка нарушенности скальных пород георадарным зондированием с использованием водонасыщения для контрастности

DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-1-129-137

PDFЧитать Просмотров: 1649

Аннотация. Важнейшим элементом в вопросах эффективности и безопасности разработки месторождений полезных ископаемых является учет основных структурных особенностей массива скальных пород. В работе рассматриваются методические вопросы применения георадарного зондирования для исследования внутренней структуры скальных пород. Георадарные исследования проводились на рабочем уступе карьера "Железный" Ковдорского ГОКа. Вначале зондирование было выполнено продольным профилированием массива пород в естественном их состоянии на глубину до 20 м в комплексе с телеметрическим обследованием трещиноватости пород в скважине, которая располагалась на профиле. Затем скважина была полностью залита водой, и георадарные исследования повторялись через 15, 30 и 60 мин одновременно с регистрацией понижения уровня воды в скважине. Полученные результаты георадарных исследований проанализированы с целью выявления влияния водонасыщения скальных пород на регистрируемые электромагнитные характеристики, а также определения взаимосвязи структурной нарушенности пород и их диэлектрической проницаемости до и после водонасыщения. Установлено, что водонасыщение скальных пород – индикатор, который позволяет более контрастно выявлять зоны нарушенности пород ввиду относительно незначительной разности диэлектрической проницаемости в ненарушенном и нарушенном массиве сухих пород. Выполненная георадарным зондированием оценка нарушенности скальных пород уступа карьера с использованием водоналива в скважину для контрастности измерений показала, что насыщенные водой, пористые, проницаемые, трещиноватые породы имеют более высокие значения диэлектрической проницаемости, чем сухие / монолитные, слаботрещиноватые породы, у которых наблюдались более низкие значения диэлектрической проницаемости. Установлено, что вследствие водонасыщения пород изменения значений диэлектрической проницаемости увеличились в два раза и составили 0,6 ед., в то время как до насыщения эти изменения составляли только 0,3 ед., т. е. были в два раза ниже. В целях обоснования оценки нарушенности скальных пород георадарным зондированием выполнен сопоставительный анализ георадарных данных и вычисленной на основе коэффициента фильтрации пустотности пород в окрестности скважины. Проведенный анализ показал, что с увеличением пустот в породе, и соответственно водонасыщенности, их диэлектрическая проницаемость увеличивается

Ключевые слова: скальные породы, нарушенность, георадарное зондирование, радарограмма, водонасыщение; rocks, disturbance, GPR sensing, radarogram, water saturation

Печатная ссылка: Калашник А. И., Дьяков А. Ю. Оценка нарушенности скальных пород георадарным зондированием с использованием водонасыщения для контрастности // Вестник МГТУ. 2019. Т. 22, № 1. C. 129-137.

Электронная ссылка: Калашник А. И., Дьяков А. Ю. Оценка нарушенности скальных пород георадарным зондированием с использованием водонасыщения для контрастности // Вестник МГТУ. 2019. Т. 22, № 1. C. 129-137. URL: http://vestnik.mstu.edu.ru/v22_1_n78/13_Kalashnik_129_137.pdf.

(на русск., cтр.9, рис. 6, ссылок 12, Adobe PDF)