МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра физико-технического контроля процессов горного производства

УДК 53.08.088:622

ЗАЩИЩЕНО

с оценкой «__________________»

доцент кафедры ФТКП

________________ А.Ю. Бауков

«_____»_____________ _______г.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Контроль процессов горного производства»

по теме:

ОЦЕНКА ВОДОНАСЫЩЕННОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД ПО РЕЗУЛЬТАТАМ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН

Вариант В - 6

Исполнитель:

студентка группы ГФ-2-07 _________________ А.В.Кузнецова

подпись, дата

Москва 2012

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Определение пористости и водонасыщенности массива горных пород комплексом физических методов контроля……………………………………..4

1.1. Определение пористости массива горных пород акустическим методом контроля…………………………………………………………………………...4

1.1.1. Определение времени и скорости продольных волн в твердой фазе…...5

1.1.2. Определение коэффициента пористости………………………………….6

1.2. Определение водонасыщенности горных пород в массиве методом электрического каротажа…………………………………………………………7

1.2.1. Определение К_П, ρ_П при полном насыщении пор водой и Р_Ф …………..8

1.2.2. Построение разрезов массива по характеристикам С_р, ρ, К_П и К_В……...9

1.3. Построение палеток для идентификации порового заполнителя………..11

1.3.1. Определение ∆t прохождения волны в пористой среде………………..12

1.3.2. Построение палеток равной влажности…………………………………12

1.3.3. Нанесение точек на палетки равной влажности………………………...14

1.3.4. Определение правильности построение палетки……………………….15

1.3.5. Практическое применение палетки……………………………………...15

1.3.6. Определение типа заполнителя порового пространства……………….16

1.4. Водопонижение……………………………………………………………..16

2. Расчет параметров пьезоэлектрических преобразователей………………..18

2.1. Расчет параметров и характеристик пьезоэлектрического цилиндрического излучателя………………………………………………………………………..18

2.1.1. Выбор конструктивных размеров преобразователя…………………….18

2.1.2. Расчет элементов эквивалентной схемы пьезоизлучателя……………..20

2.1.2.1. Эквивалентные механические параметры излучателя………………..21

2.1.2.2. Эквивалентные электрические параметры излучателя……………….23

2.1.3. Расчет акустической мощности преобразователя………………………24

2.1.4. Определение КПД преобразователя…………………………………......25

2.1.5. Проверка пьезоэлемента на механическую прочность…………………25

2.1.6. Составной излучатель…………………………………………………….26

2.1.7. Каротажный акустический зонд…..…………………………………….26

3. Электронные узлы аппаратуры контроля…………………………………...27

3.1. Импульсный генератор возбуждения акустических излучателей……….27

3.2. Импульсный генератор для возбуждения пьезоэлектрического излучателя………………………………………………………………………..27

Список использованных источников…………………………………………...30

Введение

В практике горного дела достаточно часто возникают задачи по определению водонасыщенности горных пород. Особенно важно значение этого параметра при строительстве подземных сооружений специальными методами в условиях возможной встречи с водосодержащими слоями, плывунами и т.п. В случае значительных глубин, на которых необходимо проведение таких исследований, наиболее перспективным является применение комплексного метода, сочетающего одновременно акустический и электрический каротажи. Одновременное применение указанных методов обусловлено что с помощью акустического каротажа возможно достаточно точное определение в зоне измерения степени пористости горной породы, тогда как электрический каротаж позволяет судить о степени влажности породы. Сопоставление результатов таких исследований дает возможность определения степени заполнения пор породы в зоне измерения водой, т.е. определения коэффициента водонасыщенности.