Способ определения напряженного состояния массива горных пород

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ди БОаи ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Панин В.И определени в массивах а, 1976,вский В,В. и Ямщиков В ие методы исследованиях пород в массивеЗь с, 190-192. тическ онт роля горнь Наука, 197 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Геологический институт ордеЛенина кольского филиала им.С.М.рова АН СССР(56) Турчаников И.А. иГеофизические методыи контроля напряженийгорных пород. Л.: Наук а 1) 4,Е 21 С 39/00, С 01 И 1/04(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, основанный на сравнении измеренных в массиве горных пород, величин скоростей распространения упругих волн с параметрами тарировочной зависимости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности за счет увеличения частотного диапазона и базы измерения, в выбранной части массива измеряют скорости распространения упругих волн вдоль нескольких неэквивалентных направлений, определяют величину действующего вдоль кайдого направления напряже-ния, а тарировочную зависимость получают путем сопоставления полученных данных,1208240 Составитель Г. -АлексееваТехред О,Ващишина Корректор Л. Зимокосов Редактор Н. Пвыдкая Заказ 214/42 Тираж 470 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к горной промышленности и предназначается для определения напряженного состояния горного массива в промышленных условиях подготовки и отработки месторождений полезных ископаемых.Целью изобретения является повышение достоверности определения напряженного состояния массива горных пород за счет увеличения частотного диапазона и базы измерения,П р и м е р 1, Выбирают участок массива горных пород вне зоны влияния очистных выработок и крупных тектонических нарушений, существенно искажающих распределение напряЖений в нетронутом массиве. На этом участке методом разгрузки определяют величину и направления действия вертикального и двух не равных по величине горизонтальных главных напряжений. В центре участка ударным способом или с помощью взрыва. возбуждают упругие колебания, которые затем регистрируют вдоль, например, десяти неэквивалентных направлений через 10 . Под неэквивалентными пооимаются направления с разной величиной скорости распространения упругих волн. Измеряют время и скорость распространения воли. Для каждого изученного направления сопоставляют значение скорбсти и величину действующего напряжения, полученного расчетным путем по величине главных напряжений. Результаты сопоставления используют для построения тарировочного графика, Затем на участках массива, напряженное состояние которых необходимо определить, аналогичным образом проводят измерения скоростей распространения упругих .волн. А затем по тарировочному графику находят величину напряжений, соответствующих данной величине скорости. П р и м е р 2. Определяют напряженное состояние пород в пределахневскрытого выработками и скважинамидобычного горизонта, лежащего на глубине 100 и от действующего горизонтаотрабатываемого месторождения,Тарировочную зависимость скоростьнапряжение опрецеляют путем измерения в горизонтальных выработках10 действующего горизонта скоростей упругих волн частотой 100-200 Гц (длина волны 25-50 м) с помощью стандартной сейсмической станции СМП. Измерения скоростей производят для ази 15 мутов распространения волн 0-90 че 0реэ 10 , На этом же горизонте определяют величину и направление действиянаибольшего и наименьшего главныхгоризонтальных напряжений например,20 методом разгрузки). Для каждого изученного азимута распространения волнсопоставляют величину скорости идействующего напряжения и по результатам сопоставления строят тарировоч 25 ный график скорость - напряжение,Затем в одной иэ наиболее длинныхвыработок действующего горизонта устанавливают сейсмоприемники с шагом50 м. Общая база измерений 1150 м.щ Производят регистрацию упругих колебаний возбужденных взрывным способомУв районе 1, 8, 16 и 24-го сейсмопри-емников, Измеряют времена приходаьпродольной волны на каждый сейсмоприемник из всех четырех пунктов возбужденияСпособом,например, нагоняющего годо.графа, используемого для количественной интерпретации явления рефракцииупругих волн с глубиной, вычисляютскорость продольной волны на глубине100 м от действующего горизонта. Величину напряжений на глубине планируемого к отработке добычного горизонта определяют по тарировочному графику на основе измеренного значенияскорости продольной волны.