Способ контроля границ выработанного пространства в угольных пластах

 

Изобретение относится к акустическим измерениям и горному делу и предназначено для контроля положения границ выработанного пространства в угольных пластах. Цель изобретения - повышение точности контроля. На поверхности массива разбивают профили, на которых разбивают пикеты. Последовательно в каждом из пикетов с помощью удара или взрыва возбуждают упругие волны и принимают их в смежных пикетах. Измеряют скорость распространения прямых продольных волн и определяют положение локальных минимумов скорости вдоль профилей, по проекции которых на пласт судят о границах выработанного пространства. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4333368/25-28 (22) 27.11.87 (46) 30.05.89. Бюл. Р 20 (71) Московский горный институт (72) В, С. Ямщиков, В. Л. Шкуратник и Ю. В. Гладун (53) 620.179.16(088.8) (56) Ямщиков B. С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов ° M.: Недра, 1982, с. 284290. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГРАНИЦ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА В УГОЛЬНЫХ ПЛАСТАХ (57) Изобретение относится к акустическим измерениям и горному делу и

Изобретение относится к акустическим измерениям и горному делу и предназначено для контроля положения выработанного пространства в угольных пластах.

Цель изобретения — повышение точности контроля положення границ выработанного пространства.

На фиг. 1 представлено расположение профилей и выработанного пространства, план; на фиг. 2 — графики изменения скорости продольных волн, полученные сглаживанием результатов интервальных измерений.

Способ осуществляют следующим образом.

На поверхности массива до начала ведения горных работ на расстоянии

5-20 м друг от друга разбивают про+ фили 1, 2, 3, 4...,R на каждом из

„,90„„1483351 А 1 1) 4 G 01 N 29/00, Е 21 С 39/00

2 предназначено для контроля положения границ выработанного пространства в угольных пластах. Цель изобретения повышение точности контроля. На поверхности массива разбивают профили, на которых разбивают пикеты. Последовательно в каждом из пикетов с помощью удара или взрыва возбуждают упругие волны и принимают их в смежных пикетах. Измеряют скорость рас пространения прямых продольных волн и определяют положение локальных минимумов скорости вдоль профилей, .по проекции которых на пласт судят о границах выработанного пространства.

2 ил. которых разбивают пикеты 5-17-щ на расстоянии 2-5 м друг от друга. Последовательно в каждом из пикетов 5m-1 изучают с помощью удара или взрыва упругие волны и принимают их в смежных пикетах 6-m. С помощью сейсмостанции измеряют скорость распространения прямых продольных волн на интервалах между соседними пикетами, получая зависимость изменения скорости вдоль профиля. Выделяют положения локальных минимумов скорости на профилях и по их проекции нв пласт определяют границы выработанного пространства.

Лежащие в основе предлагаемого способа закономерности распространения упругих волн заключаются в том, что на границе выработанного пространства наблюдаются максимально низ1483351 ва в приповерхностном слое горных пород, Таким образом, производная скорости по профилю меняет свой знак над границей выработанного п ро странств а.

Фо рмула изобре тения

Х б 7 д 9 10 11 Ч И 14 1$ Я 17 m-1 т

° ЮВЮЮ вЂ” C- — С

Х Ю 7 ru Я rf 1Я a 14 1Х rb 17 л1 m ф=/

1 б 7 д У t0 11 18 О ) 14 15 16 17 а4 m (Х б 7 У 10 11 Д О 14 1Х 1Е 17 а-1 ф»

C ô кие значения скоростей упругих волн.

В области, лежащей над целиком угля, происходит рост скорости упругих волн до фоновых значений. Рост скорости распространения упругих волн происходит и н ад в ыр або т анным и ро с тр анс тв ом, однако ее значения остаются меньше фоновых. Физическими предпосылками указ анных э акономерно стей явля ется следующее. При выемке угля, происходит сдвижение горных пород от подземной выработки вплоть до земной поверхности, что влечет за собой возникновение в верхней части массива значительных горизонтальных деформаций, последние сопровождаются появлением трещин в толще пород и на земной поверхности. Появление трещин увеличивает общую пустотность пород приповерхностного слоя, что влечет за собой снижение скорости упругих волн. Над областью выработанного пространства на поверхности развиваются горизонтальные сжимающие деформа- 25 ции, которые способствуют уменьшению общей пустотности пород у поверхности, и увеличению скорости упругих волн. Этим объясняется существование минимума скорости упругих волн на границе выработанного пространстСпособ контроля границ выработанного пространства в угольных пластах, включающий излучение и прием упругих волн вдоль профилей с помощью пары излучатель — приемник и измерение скорости распространения упругих волн, по изменению которой определяют границь выработанного пространства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, в качестве упругих волн используют прямые продольные волны, производят перемещение пары излучатель — приемник вдоль профиля с постоянньм шагом при неизмененном расстоянии между излучателем и приемником, определяют зависимость с(х) скорости распространения упругих волн от положения пары излучатель — приемник и по проекции локальных минимумов зависимости с(х) на угольный пласт определяют границы выработанного пространства..

1483351

l )

/

Ф

Составитель Д. Широчин

Редактор Н, Горват Техред П.(}лийнык Корректор H° . Король

Заказ 2821/41 Тираж 789 Попписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101