Способ определения направления линии скрещения дизъюнктивного нарушения угольного пласта

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВДЕНИЯ ЛИНИИ СКРЕЩЕНИЯ ДИЗЪЮНКТИВНОГО НАРУШЕНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА,включающий установку источника колебаний и профилей приемников упругих волн в горных выработках,возбуждение колебаний и регистрацию кинематичес .ких. параметров упругих интерференционньк внутрипластовых волн, о т л и ч а ю-щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности определения направления линии скрещения дизъюнктивного нарушения угольного пласта, перемещают источник колебаний и профили приемников один .относительно другого вдоль горных выработок, при этом выявляют из семейства сейсмических лучей, пересекающих линию скрещения дизъюнктивного нарушения, луч, которому соответствует минимальная величина сноса годографа внутритшастовых интерференционных волн и по которому определяют скрещения дизъюнктивного нарушения угольного пласта. . 0 I I Z Z/ Zf J S 7 Висячккрыяо tf Лещочеекрыяо fput,jfxpfutfHwi

СООЭ СОВЕТСНИХ саул

РЕСПУБЛИК (! 9) (!!) /

9 г, г z ъ, z г, Eue vn rpuso f/<+4 II Aerewg ц

put.) P+4f 4N

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3710935/24"25 (22) 11.03.84 (46) 15.09.85.Бюл. У 34 (72) E.Ñ.Âàòîëèí, А.Д.Рубан и А.Б.Черняков (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А.А.Скочинского (53) 550.83(088.8) (56) 1. Бренруп Ф.К. Предварительная сейсмическая разведка шахтного поля методом пластовых волн Глюкауф, 16, 1979, с. 33-37.

2. Авторское свидетельство ЧССР

IP 150849, кл. G 01 Ч 1973. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВ,ЛЕНИЯ ЛИНИИ СКРЕЩЕНИЯ ДИЗЪЮНКТИВНОГО НАРУШЕНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА,включающий установку источника колебаний (Sl)4 С 01 Ч 1/40 // G 01 Ч 1/00 и профилей приемников yzlpyrHx BQJlH B горных выработках,возбуждение колебаний и регистрацию кинематичес.ких параметров упругих интерференционных внутрипластовых волн, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности определения направления линии скрещения дизъюнктивного нарушения угольного пласта, перемещают источник колебаний н профили приемников один .относительно другого вдоль горных выработок, при этом выявляют из семейства сейсмических лучей, пересекающих линию скрещения дизьюнк- з

PQ тивного нарушения, луч, которому соответствует минимальная величина сноса годографа внутрипластовых интерференционных волн и по которому определяют скрещения дизъюнктивного нарушения угольного пласта..

1179240

Х,Кт» рс()3g ее тЯ

Х1 7 1

С„соя Р (4) Co @i) Изобретение относится к способу определения направления линии скрещения дизъюнктивного нарушения угольного пласта из горных выработок шахт посредством проходящих внутри- 5 пластовых интерференционных волн.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности определения направления линии скрещения дизъюнктивного нарушения угольного пласта.

На фиг ° 1 представлен сейсмогеологический разрез зоны влияния дизъюнктива в плоскости пласта, отражающий качественную картину измене-. ния кинематических параметров внут- 15 рипластовых интерференционных волн в данной зоне; на фиг.2 — схема реализации способа.

В зависимости от условий формирования тектонического нарушения сейсмологический разрез состоит из шести (кривая 1) либо четырех (кривая 2) непрерывных слоев, в каждом из которых градиент скорости интерференционных внутрипластовых волн типа R или L в фазе Эйри dv/dz Ф О.

Здесь слоям с V с Ч, где Vo — нормальный фон групповой скорости волн

R или Б в фазе Эйри, соответствует зона повышенной трещиноватости уголь-30 ного пласта в висячем и лежачем крыльях дизъюнктива; слоям с V ) V о зона повышенного горного давления, обусловленная перераспределением напряжений в зоне влияния нарушения. 35

Границы слоев Z< — Z<и Š— Z парал5 лельны линии скрещения и между собой, так как обычнО длина линии скрещения и расстояние до нее от профиля сейсмоприемников много больше длины 4О волны типа R или Ь, кроме того, указанные г раницы рассматриваются в качестве вторичнь1х непрерывных и распределенных :источников, излучающих диафрагированные "вперед" волны R или 1

Уравнение годографа интерференционных внутрипластовых волн R нли L в параметрическом виде для луча, 50 пересекающего зону влияния и линию скрещения (фиг.2) тектонического нарушения, Ху ут 55 о - 5 P

+ >

C,cowð со t(z)41-р С () Сосо 8 (1) (5 г- z )<4 „(ä х )t p (2) где Z = d — размер участка пласта по нормали и выработкам; — угол между направлением линии скрещения и осью направления выработки, в которой размещается профиль сейсмоприемников;

Р- угол выхода сейсмического луча;

Sin c6(Z)

P = - — параметр луча; о (Z) — функция угла преломления луча для сейсмогео-. логического разреза нарушения (фиг.1);

C(Z) — скоростная фунция волны

R или Ь в фазе Эйри для разреза (фиг.1).

Теоретическое уравнение времени пробега по ненарушенному пласту

d (3) теор С соз

Тогда величина параметра сноса годографа волн R или L

Хокая дМ

3е экси теор . cosmic(z) 1-P с () !

Минимуму величины сноса годографа соответствует при д х = х — х

>tiCPt тЕΠ— 0

Э По о< что(,) М(,) или sin ос(Z) sin м = 0 т.е. нормальное падение волн R или

L на границу Z<. Тогда при Мщ = 0 (фиг.2) угол наклона сейсмических границ зоны влияния, а следовательно, и линии скрещения равен углу выхода луча

М = где / определяется по схеме сейсмического прозвучивания как угол

1179!

Составитель Н. Журавлеву

Редактор Л.Веселовская Техред А.Вабинец Корректор О.Луговая

Заказ 5668/46 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4 между направлением луча и нормалью к профилю наблюдений.

Точность оценки величины угла определяется точностью маркшейдерс- .. кой привязки положения пункта возбуж- g дения колебаний, профиля сейсмоприемников и горных выработок на плане угольного пласта.

Способ осуществляется следующим образом.

В горных выработках, оконтуривающих исследуемый участок угольного пласта с нарушением, размещаются профили сейсмоприемников и источник возбуждения сейсмических волн 1 (фиг.2 ). Для каждого из лучей, соединяющих пункт возбуждения колебаний с профилем сейсмоприемников, определяется время вступления волн типа R или L и параметр сноса го- 20 дографа h.t указанных волн в точке регистрации.

Выделяется емейство лучей, для которых Ь t по абсолютной величине превышает величину погрешности 2g определения момента вступления указанного типа волн, обусловленную аппаратурной и методической ошибками.

Затем путем перемещения источника возбуждения с шагом 25 — 110 м

240 4 относительно неподвижного профиля сейсмоприемников либо путем перемещения профилей сейсмоприемников с шагом 2,5 — 1О м из указанного семейства лучей отыскивается луч, соответствующий минимальному значению .ь t, причем годограф волн типа R или L дпя данного профиля сейсмоприемников должен характеризоваться тенденцией роста д t в обе стороны от определяемого луча. Лучи с минимальным значением d t, не удовлетворяющие данной тенденции, классифицируются как оконтуривающие зону влияния нарушения.

Шаг перемещения источников и профиля приемников в пределах указанных интервалов выбирают с учетом конкретных горногеологических и горно) технологических условий.

Преимущества данного способа по сравнению с известными заключается в том, что он позволяет одно= значно и более надежно определять направление линии скрещения дизъюнктивного нарушения при проведении подземной сейсмической разведки методом проходящих внутрипластовых интерференционных волн при базах прозвучивания до 2000 м.