Способ контроля состояния тектонически нарушенного массива

, Скочин НИЯ ТЕКССИВАобу контива путемакустичеодэемнойний. Цельверностиости. Наи скрещеится к способу контго массива путем ресейсмоакустической в результате трещиействием механичеприменительно к угольных месторожлебаний, где А - дли угольных пластов наными легко идентися продольные волныя во вмещающей срь моно тип н ы ми), а так Релея( и й), обладасией скорости,на волны, В усиболее инфорфицируемыми распространяеде (их можно же волны типа ющие частотной ика к ловиях матив являют ющиес считат Лява и диспер 3 , аююй является повышельтатов контроля нарушенного масмкости мероприяя того, чтоб е массива в з о установку обы волновь различным т Д контролировать с не диэъюнктива, нео еофонов производит е пакеты, соответств пам волн были и раСтояни ходим так, чт ющие делим мировдние пакетов стоянии 51 от источОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт горного дела им. А, АСКОГО(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯТОНИЧЕСКИ НАРУШЕННОГО МА(57) Изобретение относится к спосроля. состояния нарушенного массрегистрации импульсов сейсмоской эмиссии, применительно к иразработке угольных месторождеизобретения -повышение достоспособа и снижение его трудоемкходят длину и направление лини Изобретение относроля состояния угольногистрации импульсовэмиссии, возникающихнообразования под дских напряжений,подземной разработкедений,Целью иэобретениние достоверности ресостояния тектоническсива и снижение трудтий по контролю.Известно, что форволн происходит на рас,Ж 1644057 А 1 ния, амплитуду перемещения крыльев диэьюнктивного нарушения. Определяют скоростной разрез зоны влияния нарушения, Рассчитывают частоты фаз Эйри для ненарушенного пласта, а также волновые числа интерференционных волн в зонах, прилегающих к линии скрещения, Ориентируют двухкомпонентный геофон по нормали к линии скрещения диэьюнктива и параллельно ей, Рассчитывают временные сдвиги ичастоты фаз Эйри по отношению к каждой точке приема. Регистрируют импульсы сейсмоакустической эмиссии, Разделяют пакеты продольных волн и волн поляризации Релея и Лява. Измеряют временные сдвиги и фактические значения частот в фа- й зе Эйри интерференционных волн, сопоставляют их с расчетными и при их совпадении относят зарегистрированный импульс к диэьюнктивному нарушению. локализуя очаг сейсмоакустической эмиссии.симметричных волн,для асимметр к - текущ линии скреще б - полов,и (д) - и пласта на рас и 1 - пар пород;ОТИПНОИ мещаюношении ви- Т - период онных волн в о вследствие а на дисперт также чай зоны.и при реаи группы определяния диэь- .5 ния;льее и с при Расстояние, на котором удовлетворяется условие формирования интерференционной волны в градиентной зоне,15 Лц = 10 л/К.,8, (1) где К,в - решение уравнения,к(Х к,-ккк,о ичных волн;ая координата на нормалиния:ина ширины эоны влияния;араметр Ламе для угольногстоянии от линии скрещенияаметр Ламе для вмещающи Кы, Кз - волновое число монпоперечной волны в пласте и во вщей среде соответственно;К - волновое число интерференционнойволны,Применение обычных соотда А - с/Т, где с. - скорость;колебаний, для интерференциградиентной зоне невозможнвлияния скоростного градиентсию последних.Из выражений (1) определяюстоты фазы Эйри для градиентноПоследовательность операцилизации способа следующая,Для исследуемого района илшахтопластов экспериментальноют скоростной разрез зоны влияюнктива в виде зависимостей9/ - 11 (Вя) и ог = Е 2 (Вя,я), (2)где чч - ширина зоны влияния нарушеВ 9 - амплитуда перемещения крынарушения;сг - групповая скорость упругих волн,Методика изучения скоростного разреза включает сейсмопросвечивание нарушения с известными параметрамиспользованием продольного профиля ( 5 10 15 20 25 30 35где хь у( - коскрещения;чр, чк, чсоответстветакже опредеи . и сопостаниями. При истри рован нынарушению ига сейсмоакус волн Р, Ви ому лучу, а йри волн В ыми эначеят зарегинктивному зацию оча - средняя скорость нно по сейсмическ ляют частоты фаэ Э вляют их с расчетн х совпадении относ и импульс к дизъю производят локали тической эмиссии,расположении сейсмоприемников и пунктов возбуждения на одном профиле, ориентированном вкрест линии скрещения нарушения) или непродольных профилей. Определяют вид указанных функций для интерференционных волн типа В и ( и продольных волн по вмещающим породам, а также величины скоростей продольных и поперечных волн для вмещающих пород и угольного пласта в ненарушенном массиве, по которым производят расчет частот фаэ Эйри по известным дисперсионным уравнениям.В горных выработках, расположенных на исследуемом участке углепородного массива, выявляют дизьюнктивное нарушение и определяют его параметры.Далее по уравнению(2) с учетом зависимостей 12(Яц, к) рассчитывают волновые числа интерференционных волн типа Я иВычисляют расстояние по формуле (1), в соответствии с которым устанавливают двухкомпонентный сейсмоприемник так, чтобы одна из его осей чувствительности ориентировалась по нормали (для регистрации волн типа В), другая - параллельно (для волн типа ) линии скрещения нарушения. Производят раздельную регистрацию волн типа Р, В иот очагов сейсмоакустической эмиссии, определяют временные сдвиги Ьа и Ь)(. и частоты фаз Эйри для волн типа В и , сравнивают их с расчетными значениями этих величин, рассчитанными заранее для любых 1-х точек линии скрещения по формулам (2) и при совпадении расчетных и экспериментальных значений данных параметров в пределах погрешности их определения делают вывод об активизации сейсмоакустической эмиссии на конкретном участке массива, примыкающем к линии скрещения нарушения, и определяют координаты очага эмиссии по формулам1644057 Формула изобретения 20 Составитель И,МасловТехред М.Моргентал Корректор Т,Малец Редактор В.Петраш Заказ 1238 Тираж 344 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 контроля состояния тектонически нарушенного массива, включающий установку геофонов, регистрацию импульсов 5 сейсмоакустической эмиссии, разделение пакетов волн, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности способа и снижения его трудоемкости, предварительно в исследуемой части массива опре деляют длину и направление линии скрещения диэъюнктивного нарушения, амплитуду перемещения крыльев дизъюнктивного нарушения, рассчитывают волновые числа К ,я интерференционных волн, в зо нах, прилегающих к линии скрещения, определяют место установки двухкомпонентного геофона на расстоянии 110 к/К,я по нормали от линии скрещения диэьюнктива, ориентируют одну из осей чувствительности геофона по нормали к линии скоешения дизъюнктива, а другую - параллельно ей, рассчитывают средние скорости продольной волны и волн поляризации Релея и Лява, рассчитывают для каждой точки линии скрещения временные сдвиги и частоты фаэ Эйри по отношению к выбранной точке приема, разделяют пакеты продольных волн и волн поляризации Релея и Лява, измеряют временные сдвиги и фактические значения частот в фазе Эйри интерференционных волн, сопоставляют с расчетными значениями, при их совпадении относят зарегистрированный импульс к дизъюнктивному нарушению и производят локализацию очага сейсмоакустической эмиссии.