Способ определения трещинообразования в окрестностях подземных горных выработок

, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИК 014253 4 Е 21 С 39/00 ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ 35дела СО АН Сурленя овы к роляборник од(54) СПОСОБ ОПРЕЗОВАНИЯ В ОКРЕСТНЫХ ВЫРАБОТОК ЛЕНИЯ ТРЕЩИНООБРАТЯХ ПОДЗЕМНЫХ ГОР(57) Изобретение оделу и м.б. испольвающей пром-ти. Целповышение точностищинообразования. Длтельно определяют носится к го овано в горн ь изобретения определения я этого пред округ вырабо номудобыреари-.ок в ГОСУДАРСТ 8 ЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,.Новосибирск, 1983, с. массиве со сформировавшимися зонамиместоположения трещиноватых и ненарушенных зон, измеряют электросопротивление в каждой ненарушенной зоне, определяют угол наклона осей эллипсаэлектросопротивлений каждой из зонотносительно осей эллипса в нетронутом массиве, Затем находят местоположение будущих ненарушенных зон впереди забоя, определяют изменение угланаклона осей эллипса электросопротивлений этих зон в процессе технологической отбойки относительно аналогичных зон сформировавшегося массива ипо величине угла судят об окончаниипроцесса формирования каждой зонытрещиноватости, Скорость формированиякаждой зоны определяют по скоростиугла поворота осей эллипса электросопротивлений в процессе формированиязон в массиве. 2 ил, 1425322Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в горнодобывающей промьпапенности и строительстве при переходе очистных выработок в условиях больших глубин,Целью изббретения является повыше ние точности определения трещиноватости.На фиг,1 изображен разрез вокругкапитальной выработки, на Фиг.2 - измерение угла наклона большой оси эллипса каждой нен,арушенной зоны сформировавшегося массива относительно большой оси эллипса нетронутого массива.Капитальная выработка 1 имеет сфор,мировавшиеся трещиноватые зоны 2, которые чередуются с ненарушенными зонами 3. Измерения проводят в измерительной скважине 4, которую пробуривают до нетронутого массива 5 (нетронутым считают массив, удаленный на такое расстояние от.выработки, на котором влияние последней не сказывается на результатах измерений, на расстоянии 10 и более метров от контура выработки.Способ осуществляется следующим образом,В окрестностях подземных горныхвыработок в массиве горных пород после пробуривания скважины вначале определяют местоположение чередующихсяконцентрически расположенных вокругкапитальной выработки трещиноватыхи ненарушенных зон в массиве со сформировавшимися зонами, затем измеряют 1 О 30 в каждой ненарушенной зоне по контуру скважины величину электросопротив Оления и по результатам. строят эллипс электросопротивлений. Такие измерения проводят па оси скважины, начинаяот приконтурной зоны, и заканчиваютв нетронутом массиве, После этогоопределяют угол: наклона осей эллипсасопротивлений, построенного в каядойзоне относительно эллипса сопротивлений нетронутого массива. Затем, впереди забоя, т.е. в массиве формируемыми зонами находят местоположение будущих ненарушенных эон, в каждой из которых также проводят Измерения по контуру скважины и построение эллипсов электросопротивлений. Кроме того, в этих же зонах (в первой, второй и третьей) дополнительно измеряют изменение угла наклона осей эллипса относительно аналогичных (т.е. соответственно первой, второй или третьей) зон сформировавшегося массива,по величине которого судят обокон-,чании процесса Формирования каждой(первой, второй или третьей) эонытрещиноватости, при этом скоростьформирования каждой зоны определяютпо скорости угла поворота осей эллипса электросопротивлений,П р и м е р. В стенке действующейвыработки диаметром 3 м на глубинуне менее трех ее диаметров выбуривают скважину, т.е. на глубину 10 м,В скважину помещают геофизическийзонд и осуществляют геофизический каротаж с шагом 20-25 см по оси скважины вплоть до нетронутого массива,т.е. на расстояние более 9 м. По результатам каротажа строят диаграммыизмеряемого геофизического параметрапо оси скважины. По диаграмме параметра ), основываясь на известныхметодиках, определяют количество иместоположение чередующихся концен- ,трически расположенных вокруг выработки трещиноватых и ненарушенныхзон. Например, три трещиноватые (считая приконтурную) зоны и три ненарушенные, каждая из зон, кроме первой,как трещиноватык, так и ненарушенныхимеет протяженность 1,5 м. Перваятрещиновая зона имеет, как правило,меньшую протяженность - 0,5 м. Затемв центре каждой из ненарушенных зон,т,е. на расстояниях от груди забоя1,25 м (0,5 м - первая трещиноватаязона .+ 0,75 м - центр первой ненарушенной зоны), 4,25 м (0,5 м - первая трещиноватая зона + 1,5 м - первая ненарушенная зона + 1,5 м - втораятрещиноватая зона + 0,75 м центр второй ненарушенной зоны), 7,25 м (0,5 м -первая трещиноватая зона + 1,5 м -первая ненарушенная эона + 1,5 м - вторая трещиноватая зона + 1,5 м - вторая ненарушенная зона + 1,5 м- третьятрещиноватая зона + 0,75 м - центртретьей нанарушенной зоны) соответственно измеряют электросопротивлениепо контуру скважины,.Для этого в зону нетронутого массива 5 досылочными устройствами досылают зонд б, состоящий из двухприемных и двух питающих электродов.Каждый приемный электрод имеет 18 контактных пружин, которые плотно прижимают к стенкам скважин, Пжтающимиэлектродами подают в массив ток ве з, 14253 личиной Т=сопзй (например, 5 мА), а между парой приемных электродов 01 и Оу. регистрируют разность потенциалов ЬП, пропорциональную величине электросопротивления У , которую начинают отсчитывать с 0 и проводяточерез 20 по контуру скважины послеФдовательно по часовой стрелке с помо. щьюустановленного на пульте переклю чателя. Затем фиксируют те положения переключателя, которым соответствует максимальное значение ) (например, 0 и 180 ) и минимальное значение,У (например, 80 и 260 ) и считают на правление 0-180 - большой осью, аьнаправление 80-260 малой осью эллипса сопротивления, причем при электронном типе проводимости направление большой оси эллипса совпадает с направлением действия главных налряжений на этом участке массива (при ионном типе проводимости наоборот - направление малой оси эллипса совпадает с направлением действия главных 25напряжений) .После этого зонд перемещают, например, в первую ненарушаенную зону, :расположенную вблизи выработки, и проводят аналогичные измерения по кон-ЗО туру скважины. Влияние выработки на близлежащую ненарушенную зону в значительной мере изменяет направление главных напряжений, поэтому направление большой оси эллипса в этом случае, будет отличаться от направления большой оси эллипса в нетронутом массиве. Затем перемещают зонд во вторую ненарушенную зону, проводят аналогичныеизмерения и определяют направление большойи малой осей эллипса электро- сопротивлений. После этого перемещают зонд в третью ненарушенную зону, про водят аналогичные измерения по контуру скважины и также определяют на" 45 правление большой и малой осей эллип-. са электроспротивлений в этой зоне. По результатам измерений строят эллипсы сопротивлений в каждой зоне и на Расстоянии более 9 м от груди забоя (в нетронутом массиве), определяют угол наклона осей эллипса и каждой зоне относительно осей эллипса в нетронутом массиве (фиг,2), Пусть, угол наклона осей первой ненарушенной эоны а , второй 5 , а третья ) .55После этого в очистной выработке пробуривают скважину, проводят технологическую отбойку полезного ископае 22мого и на расстояниях от контура выработки 2,25, 5,25 и 8,25 м - центрыбудущих первой, второй и третьей ненарушенных зон соответственно - проводят измерения по контуру скважины.Так как разгрузка околовыработанногопространства происходит не мгновеннопосле отбойки полезного ископаемого,а по истечении некоторого времени,то наибольшие значения Р , измеренныесразу после отбойки в первой, второйи третьей будущих ненарушенных зонахсоответственно будут определены поосям 140-320 , 100-280 и 40-220Таким образом, изменение угла вокругочистной выработки относительно капитальной выработки в первой ненарушенной зоне составит У =140-60 (С)=о=80Измеренные аналогичным образомуглы для второй и третьей ненарушенных зон состав соответственно: 9=10040 ф)=60 и=40-20 Я)=20, Затем постепенно в будущей первой трещиноватой зоне происходит релаксациянапряжений и в ней начинают нарезаться трещины, что влечет за собой изменение угла(его .уменьшение), чтоопределяют последующими неоднократными измерениями величины Я по контуру скважины в этом месте. После тогокак по истечении некоторого временипроизойдет разгрузка первой трещиноватой зоны вокруг очистного забоя,уголуменьшается до О, т.е. наибсльшую величину,Р вновь измерятна оси 60-240После этого процессформирования первой трещиноватой эонысчитают законченным,формула изобретенияСпособ определения трещинообразования в окрестностях подземных горных выработок, включающий бурение скважин в массиве горных пород, измерение по контуру скважины вдоль ее оси величины электросопротивления и определение по полученным данным направления осей эллипса электросопротивлений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения трещинообразования, предварительно определяют вокруг выработок в массиве со сформировавшимися зонами местоположение трещиноватых и ненарушенных зон, измеряют электро- сопротивление в каждой ненарушенной зоне и определяют угол наклона осейСоставитель И.фомиче Техред Л. Олийнык орректор З,Лончаков актор Г.Волко Тираж 4 Подписно акаэ 449 го комитета СССРй и открытийушская наб., д. 4/ НИИПИ Государствен по делам изобрете 35, Москва, Ж,Произ но-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проект 5 1425322 6 Эллипса электросопротивленг каждой аналогичных зон сформировавшегося масИз зон относительно осей эллипса в сива, по величине угла судят об окон- Нетронутом массиве, затем находят. ме- чании процесса формирования каждой Стоположевие будущих ненарушенных эон зонь 1 трещиноватости, при этом скорость впереди забоя и определяют изменение формирования каждой зоны определяют угла наклона осей эллипса электросо- по скорости угла поворота осей эллипротивлений этих зон в процессе тех- са электросопротивлений в процессе ологической отбойки относительно формирования зон в массиве,У