ГЕОЛОГИЯ


УДК 622.02:539.2/.8:550.832:654.92 © Н.Н. Гриб, А.А. Сясько, А.В. Качаев, П.Ю. Кузнецов, М.В. Терещенко, 2016

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь №10-2016 /1087/

 

Название

Изучения физико-механических свойств массива горных пород по данным волнового акустического каротажа

 

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2016-10-79-84

 

Авторы

Гриб Н.Н., доктор техн. наук, профессор, заместитель директора по научной работе, заведующий кафедрой «Горное дело» Технического института (ф) СВФУ, 678960, г. Нерюнгри, Республика Саха (Якутия), Россия, e-mail: grib@nfygu.ru

Сясько А.А., канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории «Физика мерзлых пород» Технического института (ф) СВФУ, 678960, г. Нерюнгри, Республика Саха (Якутия), Россия, e-mail: siasko@rambler.ru

Качаев А.В., заведующий лабораторией «Физика мерзлых пород» Технического института (ф) СВФУ, 678960, г. Нерюнгри, Республика Саха (Якутия), Россия, e-mail: kachaev67@gmail.com

Кузнецов П.Ю., канд. геол.-минер. наук, доцент кафедры «Горное дело» Технического института (ф) СВФУ, 678960, г. Нерюнгри, Республика Саха (Якутия), Россия, e-mail: kuznetsov.pavel.yu@gmail.com

Терещенко М.В., заместитель директора по персоналу АО ХК «Якутуголь», 678960, г. Нерюнгри, Республика Саха (Якутия), Россия, e-mail: terexa@pochta.ru

 

Аннотация

Физико-механические свойства угленосных пород сформи­рованы в период катагенеза (эпигенеза) и обусловлены степенью их преобразования. В условиях естествен­ного залегания пород их физико-механические свойства (ФМС) зависят от действующего геодинамического (горного), гид­родинамического (порового) давления и температуры. Упруго-деформационные свойства характеризуют поведение пород в упруго-волновом поле при малых по величине, но больших по скорости деформациях, а статические дефор­мированные и прочностные — поведение в квазистатическом силовом поле напряжений при деформациях, превышающих упругие и пластические (вплоть до разрушающих), и низких скоростях деформирования. Для определения физико-механических свойств в их естественном залегании наиболее перспективно использование данных волнового акустического каротажа (ВАК) который основан на измерении полного акустического сигнала. Исходной геофизической информацией, в наших исследованиях использовались фазо-корреляционные диаграммы (ФКД) – вид регистрации в акустическом каротаже, основанный на корреляции равных фаз блока волновых картин. В методе изучения ФМС пород по данным ВАК использовались корреляционные и функциональные связи между регистрируемыми параметрами и определяемыми свойствами горных пород. Корреляционные уравнения связи прочностных свойств с акустическими параметрами имеют многомерный характер, учитывающие как кинематические параметры упругих волн (VP, VS) так и динамические (ap, aS), а также глубину исследуемого интервала, углы залегания пластов, коэффициент, учитывающий степень литификации. Относительная погрешность определения ФМС по данным ВАК составила менее 15%.

 

Ключевые слова

Физико-механические свойства, массив горных пород, волновой акустический каротаж, фазо-корреляционные диаграммы, корреляционные и функциональные связи.

 

Список литературы

1. Гриб Н.Н., Самохин А.В. Физико-механические свойства углевмещающих пород Южно-Якутского бассейна. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1999. 240 с.

2. Гречухин В.В. Изучение угленосных формаций геофизическими методами. М.: Недра, 1980. 360 с.

3. Гречухин В.В. Петрофизика угольных формаций НПО «Нефтегеофизика». М.: Недра, 1990. 472 с.

4. Методическое руководство по исследованию угольных скважин методом акустического каротажа / А.Ф. Косалапов, Ю.А. Скобочкин, В.А. Гаранин, О.С. Болгарова, под редакцией В.Ю. Зайченко. Октябрьский: ВНИИГИС, 1980. 127 с.

5. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород: Учебник. Изд. 5-е. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. 360 с.

6. Ивакин Б.Н., Карус Е.В., Кузнецов О.Л. Акустический метод исследования скважин. М.: Недра, 1978. 320 с.

7. Еникеев В.Н., Ташбулатов В.Д., Гайфуллин М.Я. Применение скважинных акустических методов для решения задач разработки месторождений твердых полезных ископаемых // Научно-технический вестник «Каротажник». 2011. Вып. 5(203). С. 224-237.

8. Гриб Н.Н., Никитин В.М. Изучение показателей качества углей и горно-геологических условий разработки угольных месторождений по результатам геофизических исследований скважин // Наука и образование. 2015. №4. С. 34-40.

 

Поддержка

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (задание №5.1771.2014К).

 

Свежий выпуск
Партнеры