Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 [ 76 ] 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

X - ГРАНИТ О - ТУФ

«о

4000

Г - фу1/км"

Рис. 5.11. Движение вмещающего горного массива при подземном камуфлетном взрыве в скальной породе [143]

Кроме того оценка (5.38) показывает, что сейсмический риск при взрывах в пористых массивах меньше.

Второй критерий следует формулировать как требование к частотам со, поскольку существует возможность резонанса взрывных волн с сооружениями. Для оценки этого явления нужны более подробные вычисления.

В ходе полевых работ было обнаружено, что для каждого типа геомассивов существует доминантная частота(у.

Ниже приведены доминантные частоты геоматериалов.

Материал .... Гравий Песок

Глина Эродированный фанит

(У,Гц.... 8-10

Доминантная частота фактически используется как рабочая, нужная для конкретной сейсмической разведки.

С этой целью для заложения заряда взрывчатки вмещающий массив выбирается согласно приведенным данным.

17»

Наоборот, при коротко-замедленном взрывании зарядов, применяемом для снижения амплитуд скоростей смещения (а следовательно, и сейсмической опасности по первому критерию сейсмоопасности) может быть нарущен второй критерий. Это и накладывает ограничение [52] на временной интервал между взрывами.

5.2.3. эволюция СЕЙСМИЧЕСКОГО СПЕКТРА

Эволюция сейсмического спектра может быть объяснена нелинейной трансформацией сейсмических волн, связанной с вязкоупругой реологией фрагментированных геоматериалов.

Рассмотрим в этой связи определяющий закон (1.69)-(1.70), проиллюстрированный на рис. 1.5, совместно с нелинейным балансами массы и импульса:

др = 0; (5.38) dt dxj

djpVi) d{pv,vj) дау dt dxj dxj

Применим также нелинейную связь деформации ву с полем скоростей смещений:

Рву dey dey dvj

Dt dt "dxk dxk

л (5.40)

dVi 1

+ вгк---ТТ

dxk 2

dvi dvj dxj dxi

Здесь, как и в (1.69) и (1.70), используется производная по времени в смысле Олдройда, что и обеспечивает согласование этих независимых определений скорости деформаций.

Введем следующие разложения:

- /- (1) , /-2 (2), - л. г J1) л.

= (0) , W1) , .2 (2) , )

где - малый параметр.

Это позволяет свести систему (1.69), (5.38) - (5.40), в частности, к релаксационному уравнению для векторного потенциала [200]

( ~2

dXjdXi

+ 1........2

dXidXjdt"

dt " dxdx dxfixfit

(5.42)

= 0.

Если П = 1, т = 3 в (1.69), то Сда,, - соответственно "замороженная" и "равновесная" скорости волны сдвига, к, - "замороженная" и "равновесная" характерные длины осциллирующих фрагментов:

Gi + Gii

(5.43)

Mn

Ksoo

Ml + Mn

Po \ Po

- время релаксации.

Благодаря эффекту вязкой диссипации и фрагментарной микроструктуре геоматериала, уравнение (5.42) обобщает уравнение (5.31).

Аналогичное уравнение выполняется для скалярного волнового потенциала Ф (но с другими коэффициентами).

В скобках в уравнении (5.42) фигурирует оператор Бусинес-ка четвертого порядка, что означает возможность появления в слабонелинейной аппроксимации уравнения Кортевега-де Ври-за или его обобщения.

Последнее и будет описывать нелинейную эволюцию сейсмического спектра.

Для вывода этого уравнения воспользуемся специальной системой координат