Способ определения нарушенности горного массива

 

Изобретение относится к области горного дела.- Цель изобретения - повьшение информативности способа за счет определения наличия заколов. На исследуемом участке массива 1 посредством питающих злектродов А и В создают электрическое поле закола 2 постоянной полярности. Между неподвижными электродами А и В устанавливают зондирующие электроды М и N и перемещают их по исследуемому участку массива 1 в интервале между электродами А и В. Регистрируют разность потенциалов на электродах М и N.. При изменении полярности напряжений на электродах М и N фиксируют наличие закола 2. Способ позволяет определить геомеханическое состояние.горного массива. 3 ил. с SS /А/А сл Од tc 00 СП Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (дН 4 E 21 С 39/ОР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4024251/22-03 (22) 11.02.86 (46) 07.08.87. Бюл.М 29 (75) Ю.Д.Орлов, Б.Н.Севастьянов, В.К.Гердт, И.-Г.И.Дольник, А.В.Кори, В.А.Михнюк и Г.И.Булычев (53) 622.289 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 972093, кл. Е 21 С 39/00, 1979.

Ямщиков В.С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. M., 1982, с.85-89. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАРУШЕННОСТИ

ГОРНОГО МАССИВА (57) Изобретение относится к области горного дела.. Цель изобретения — по.SU„» 1328517 А1 вьппение информативности спос6ба за счет определения наличия заколов.

На исследуемом участке массива 1 посредством питающих электродов А и В создают электрическое поле закола 2 постоянной полярности. Между неподвижными электродами А и В устанавливают зондирующие электроды М и N u перемещают их по исследуемому участку массива 1 в интервале между электродами А и В. Регистрируют разность потенциалов на электродах M u N.. При изменении полярности напряжений на электродах M u N фиксируют наличие закола 2. Способ позволяет определить геомеханическое состояние.горного массива. 3 ил.

1328517

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения нарушенности массива горных пород.

Целью изобретения является повышение информативности способа за счет определения наличия заколов.

На фиг.1 представлена схема измерений; на фиг.2 — эквивалентная электрическая схема исследуемого участка массива; на фиг.3 — - характер изменения измеряемого напряжения.

На фиг.1-3 обозначены массив горных пород, закол 2, трещины 3 и 4, ограничивающие закол, место 5 контакта закола с массивом, прибор 6 для проведения электрометрических измерений, электрическая модель 7 массива горных пород с закалом, питающие электроды А,В, измерительные электроды М,N, точки P,К на поверхности массива, граничащие с трещинами 3 и 4, точки R,S на поверхности закола, граничащие с трещинами 3 и 4, конденсаторы С„, С, эквивалентные трещинам

3 и 4 резйсторы R -R эквивалентные

»

1 9 частям массива горных пород.

При наличии между питающими электродами А и В, установленными на исследуемом участке массива 1 и создающими в нем постоянное электрическое поле (фиг.1), закола.2 трещины 3 и 4 (воздушные зазоры) играют роль конденсаторов. Таким образом, исследуемый массив можно представить электрической схемой, изображенной на фиг.2.

Точки А, В, M» Ns Р, К и К» S соответствуют таким же точкам на поверхности массива горных пород (фиг,1). Если на электроды А,В подать напряжение UA< и таким образом пропускать через массив ток Г„, то между точками P и К возникает некоторая разность потенциалов Up =Y д (R + К )=

Rs+ R3

=U — - — — — ---, а так как появABR„+ К + К + К ление на одной обкладке конденсатора потенциала вызывает появление на другой обкладке такого же потенциала, но другой полярности, между точками

R u S возникает разность потенциалов равная разности потенциалов между точками P и К, но противоположная по знаку U =- U . Между электродами

M»N возйикает также разность потенциалов:

R +R, Б. + . .МЯ RSК +К +К1+Кв ук R>+R +R>+R (Rg+R ) (Rz +Н )

ЛВ (Rs+...+R ) (R +...+Н )

Наличие между заколом 2 и массивом

5 контакта, а следовательно, активной электрической связи 5, отраженной на электрической схеме (фиг.2) сопротивлением R, при незначительной асимметрии не вызывает никаких принципиальных изменений в изложенных предпосылках.

Способ осуществляется следующим образом.

На контролируемом участке массива

1 устанавливают питающие электроды

А и Б и создают в массиве электрическое поле постоянной полярности, измерительные электроды М и N размещенные друг от друга на расстоянии, определяемом1 технологическими требованиями,передвигают от одного питающего электрода с шагом, равным МЙ/2» к второму питающему электроду и измеряют напряжение между ними.

При изменении полярности напряжения на электродах M,N фиксируют наличие закола.

Пример. Проводят электрометрические исследования в транспортной выработке. Расстояние между измерительными электродами М и N равно 0,2м.

Таким образом, для данных условий горных работ определяется наличие заколов с размером по линии наблюдения

1 больше 0,2 м. Применение метода с меньшим расстоянием между электродами М и N нецелесообразно, так как при существующей точности измерений напряжения необходимо значительное

4О увеличение разности потенциалов между питающими: электродами А, В.

Разнос электродов А,В 2 м.

Электроды M»N начинают перемещать от точки К (фиг.3) с шагом 0,1 м до

45 точки F при этом на участке PK зафиксировано изменение полярности напряжения на измерительных электродах, что говорит о наличии закола на этом участке.

Для осуществления способа исполь» зуется серийно выпускаемая аппаратура для электроразведки ЭКС-1.

Формула изобретения

Способ определения нарушенности горного массива, включающий создание на исследуемом участке массива элек1328517

Риа 2 трического поля постоянной полярности с помощью питающих электродов и измерение напряжения на данном участке с помощью измерительных электродов, расположенных между питающими, о тл и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения информативности способа за счет определения наличия заколов, зондирующие электроды перемещают по исследуемому участку в интервале между неподвижными питающими электродами и определяют изменение полярности измеряемого напряжения, по которому судят о наличии закола.

1328517 :Ъ О МЪ «3» Ф М ФМ =3. М У с3

Составитель К.Лыков

Редактор И.Николайчук Техред И»Верес Корректор A.3H

Заказ 3464/36 Т ираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4