Патент ссср 163373

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ и 3 ОБ РЕТЕН ИН

К АВТО РС КОМУ С ВИЛ,ЕТ ЕЛЬ С1 ВУ № 163373

Класс

42с, 42

5а, 18вв

МПК

G 01с

Е 21Ь

Заявлено 05.111.1962 (¹ 767482/22-3) ГОСУДАРСТВЕННЫИ

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ

ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

СССР

Опубликовано 22.VI.1964. Бюллетень № 12

Подписная группа № 149

Н. С. Лозовский, М. И. Карновский, С. И. Ногин, А. Е. Потапенио" и Е. С. Чистяков

СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

ЛЕДОПОРОДНОГО ЦИЛИНДРА ПРИ ПРОХОДКЕ СТВОЛОВ

ШАХТ

Известен способ акустического контроля ооразования ледопородного цилиндра при проходке ствола шахты замораживанием, согласно которому датчик и приемники размещают в центральной скважине, специально пробуренной для этих целей.

Для снижения затрат на бурение центральной скважины и повышения надежности исследований предлагается при акустическом контроле использовать измерения как скорости, так и затухания проходящих упругих волн по хордам, касательным к внутренней границе ледопородного цилиндра. Датчик и сейсмоприемники при этом опускают непосредственно в замораживающие скважины и перемещают их по периметру окру кности этих скважин.

На чертеже представлена схема работы по предлагаемому способу; 1,2...n. — число обходов при измерениях на одном горизонте в замораживающих скважинах; заштрихсванные участки — непросвечиваемые (мертвые) зоны; кружочки — замораживающие скважины.

Предлагаемый способ предусматрнваег сквозное прозвучивание среды из одной колонки замораживания в другую. Для излучения используются низкие ультразвуковые частоты, для которых стенка трубы становится практически прозрачной из условия, что длина волны Х значительно больше толщины стенки б. Как излучатели, так и приемники имеют цилиндрическую диаграмму направленности, что технически при осуществлении не вызывает затруднений. Измерения проводятся одновременным опусканием в различные колонки излучателей и приемников звука на глубину заданного горизонта и отсчетом времени прохождения и степени затухания ультразвуковых волн на участке мехкду колонками. Система контроля не связана с необходимостью фиксации азимутального положения преобразователей или необходимостью их вращения.

В сснову предлагаемого способа контроля положены результаты исслед вания по установлению зависимости акустических характеристик замораживаемой породы от ее температурного и фазового состояния. Исследованиями установлено, что в талых водонасыщенных песках скорость распространения звука имеет черезвычайно низкое значение порядка

200 †3 л/сек. Резкое нарастание скорссти звука отмечено в начале процесса замораживания и далее до температуры замороженного плывуна от — 4 до — 5 С. При дальнейшем снижении температуры скорость распространения звука нарастает медленно, достигая значения 3500 — 3800 л/сек. Затухание ультразвуковых волн и волн высоких и средних акусти