Способ обнаружения зон разломов впереди забоя подземной выработки

, 16 9 у 51)5 6 2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ ест оное управльстрой"езродный. Справочни80 - 82. ео изи ится к геофизике, в бнаружения конценнапряжений в пором методов анализа ов электромагнитно), и предназначено проведении разведфизике, а концентй в пороанализа магнитноаэначено и разведовий впеотки при е прои ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ЗОН РАЗЛО МОВ ВПЕРЕДИ ЗАБОЯ ПОДЗЕМНОЙ ВЫ РАБОТКИ(57) Изобретение относчастности к способам отраторов механическихдах с использованиеестественных импульсго поля Земли (ЕИЭМПдля использования при Изобретение относится к гео именно к способам обнаружения раторов механических напряжени дах с использованием методов естественных импульсов электро го поля Земли (ЕИЭМПЗ), и предн для использования при проведени ки инженерно-геологических усл реди забоя подземной выраб подземном строительстве.Цель изобретения - повышен водительности,ки инженерно-геологических условий впереди забоя подземной выработки при подземном строительстве. Цель изобретения - повышение производительности, Цель достигается тем, что при проходке подземной выработки производят в забое регистрацию числа импульсов естественного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) в диапазоне 5 , 50 кГц. Судят о прохождении предразломной зоны по увеличению числа ЕИЭМПЗ в два - три раза по сравнению с фоновым уровнем. Зону разлома определяют по уменьшению числа регистрируемых ЕИЭМПЗ до нуля. Повышение эффективности достигается расширением области применения на случай неоднородного строения горного массива на участке менее 100 - 150 м перед разломом благодаря использованию эффекта скачкообразного увеличения числа регистрируемых импульсов ЕИМПЗ непосредственно в забое, обусловленного способствующим повышенному трещинообраэованию наложением напряжений от выработки и от разлома,Способ реализуют следующим образом.При проходке подземной выработки производят непосредственно в забое регистрацию числа импульсов естественного электромагнитного поля Земли (ИЕЭМПЗ) в диапазоне 550 кГц, Судят о прохождении предраэломной зоны по увеличению числа ИЕЭМПЗ в два - три раза по сравнению с фоновым уровнем числа ИЕЭМПЗ. Определяют зону разлома по уменьшению числа регистрируемых ИЕЭМПЗ практически до нулевого уровня.1679445 Составитель В.ПопадькоТехред М,Моргентал Корректор М.Максимишинец Редактор Н.Тупица Заказ 3213 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101/Способ использует эффект скачкообразного увеличения числа импульсов ,ИЕЭМПЗ, Опыт натурных измерений ИЕЭМПЗ на тоннелях БАМ, забоях тоннелей и в передовых транспортно-разведочно- дренажных штольнях показал, что независимо от способа проходки взрывным или невзрывным способами скачкообразное увеличение интенсивности излучения ИЕЭМПЗ происходит на локальном участке трассы проходки подземной выработки. Локальный всплеск интенсивного излучения ИЕЭМПЗ возникает в результате наложе, ния опорных давлений; давления от продвигающегося забоя выработки, имеющего отчетливо выраженный максимум в непосредственной близости у забоя и распространяющегося вперед до двух диаметров выработки, и опорного давления, формирующегося вблизи контактов пород с различными деформационными свойствами и вблизи зон тектонических нарушений (разломов) в виде концентраций напряжений с локальным максимумом на удалениях 10 - 20 - 22 м от границы раздела. Наложение опорных напряжений от забоя продвигающейся выработки и опорного напряжения от разлома приводит к концентрации высоких напряжений, результирующий эффект от которых дает начало интенсивно протекающим процессам микро- и макротрещинообразования в ограниченной зоне горного массива. сопровождающимся скачкообразным увеличением интенсивности излучения ИЕЭМПЗ,Это вызвано тем, что при подходе к разлому и при наложении опорных давлений от забоя и от предразломной зоны происходит многократное увеличение микротрещин источников излучений ИЕЭМПЗ, Увеличение числа импульсов ИЕЭМПЗ регистрируешься непосредственно в забое и быстро затухает при удалении от забоя, что подтверждено измерениями как при включении, так и при выключении злекрооборудования, а также других источников электромагнитных излучений.Способ опробован, например, при проходке тоннеля диаметром 8 м, где вели регистрацию ИЕЭМПЗ в забое по мере проходки. Счет составлял 220 импульсов в 1с. Сигналы электромагнитного поля регистрировали на магнитную антенну радиоволновымизмерителем напряженно-деформированного5 состояния (РВИНДС), изготовленным на базесерийного полевого радиометра СРП-01.Оператор с прибором и магнитной антеннойрасполагался непосредственно в забое, Помере приближения к зоне разлома счет уве 10 личивался. За 24 м до разлома счет увеличился до 1700 импульсов в 1 с, а эа 16 мдостиг максимума - 2200 импульсов в 1 с.Затем, при приближении к разлому, интенсивность счета начала падать: за 10 м - до15 1000 импульсов в 1 с, за 5 метров -до 200импульсов в 1, а далее упал практически до О,Для исключения влияния промышленных источников электромагнитного излучения приизмерениях в забое могут использоваться20 привязки к опорным точкам. Счет Ц импульсов регистрируется в забое и соответственноМо - в опорных точках. Статические исследования показали, что на отношение Й/Йо постоянно действующие заземленные25 устройства влияния не оказывают. Случайные воздействия (электросварка и другиекороткодействующие воздействия) отсеиваются статистически при повторных измерениях,30 Формула изобретенияСпособ обнаружения зон разломов впереди забоя подземной выработки, при котором осуществляют проходку подземнойвыработки, производят геофизические из 35 мерения, по результатам которых судят оналичии эоны разлома, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности, измерения производят по мерепроходки подземной выработки непосред 40 ственно в забое выработки, регистрациючисла импульсов естественного электромагнитного поля Земли (ИЕЭМПЗ) осуществляют в диапазоне 550 кГц, фиксируютпрохождение предразломной зоны по уве 45 личению числа ИЕЭМПЗ едва - три раза посравнению с фоновым уровнем числаИЕЭМПЗ, а обнаружение зоны разломапроизводят по уменьшению числа регистрируемых ИЕЭМПЗ практически до нулевого50 уровня.