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,
Сясько А.А., канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник
лаборатории «Физика мерзлых пород» Технического института (ф) СВФУ,
Качаев А.В., заведующий лабораторией «Физика мерзлых пород»
Технического института (ф) СВФУ,
Кузнецов П.Ю., канд. геол.-минер. наук,
доцент кафедры «Горное дело» Технического института (ф) СВФУ,
Терещенко М.В., заместитель директора по персоналу АО ХК
«Якутуголь»,
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).
