PL89388B1

PL89388B1 -

Info

Publication number: PL89388B1
Application number: PL16458473A
Authority: PL
Priority date: 1973-08-08
Filing date: 1973-08-08
Publication date: 1976-11-30

Description

Opis patentowy opublikowano: 30.08.1977 89388 MKP E21d 15/46 G01v 1/00 Int. Cl.* EZ1D 15/46 GÓ1V 1/00 Twórcy wynalazku: Narcyz Kamysz, Miroslaw Kaiziimierczyk, Mrooek, Andirzej Broda Uprawniony z patentu: Kombinat Górniczo-Hutniczy Miedzi, Lubin (Polska) Sposób badania stropu wyrobisk górniczych oraz uklad czujników pomiarowych do badania stropu wyrobisk górniczych Wynalazek dotyczy sposobu badania stropu wyro¬ bisk kopalnianych z zastosowaniem metody czynnej sejsmoakustyki, pozwalajacy na wczesne wykrycie miejsc zagrozonych samoczynnymi zawalami i ob¬ walami oraz ukladu czujników pomiarowych do ba¬ dania stropu wyrobisk górniczych.

Szczególnie problem wykrywania zagrozen jest istotny w systemach eksploatacji komorowo-filaro- wych, przy zabezpieczaniu wyrobisk eksploatacyj¬ nych obudowa kotwiowa. Na skutek dzialania na¬ prezen rozciagajacych lub sciskajacych odspaja sie warstwa skal stropowych powyzej poziomu kotew.

Zachowuje ona w dalszym ciagu statecznosc jedynie dzieki swej sztywnosci wsparta o filary a czescio¬ wo o kostki. Spekania pionowe i skosne oraz nie¬ ciaglosci znacznie oslabiaja te warstwe. Rozwój spekan dzieli górotwór na pewnego rodzaju bloki spiete w swej dolnej czesci obudowa kotwiowa.

Kiedy naprezenia w czesci bloku zwiazanej z cali¬ zna przekrocza wytrzymalosc zawal moze nastapic w kazdej chwili pod wplywem uderzenia, dalekiego odstrzalu, wykonywania obrywki.

Znane klasyczne metody obserwacji górotworu m. in. niwelacyjna, konwergencyjna maja charakter punktowy i nie potrafia w sposób pewny wykryc partii stropu zagrozonych zawalem lub obwalem.

Sposób badania stropu wedlug wynalazku meto¬ da czynnej sejsmoakustyki polega na ciaglej reje¬ stracji fal sejsmoakustycznyeh wywolanych natural¬ nymi trzaskami wystepujacymi w górotworze na skutek niszczenia jego struktury oraz okresowej rejestracji fal sejsmicznych wywolanych zaprogra¬ mowanymi udarami punktowymi, za pomoca roz¬ mieszczonych przestrzennie wedlug siatki ukladu wyrobisk eksploatacyjnych zespolów czujników po¬ miarowych usytuowanych w warstwie stropowej, podlaczonych siecia kablowa do stanowiska reje¬ strujacego. Udary wykonuje sie w zaprogramowa¬ nych punktach oraz punktach lokalizowanych we¬ dlug potrzeb. Istote ukladu czujników pomiarowych do badania stropu wyrobisk górniczych wedlug wynalazku stanowi zestaw co najmniej dwóch pie¬ zoelektrycznych lub dynamicznych czujników zlo¬ kalizowanych jeden na drugim w jednym piono¬ wym wzglednie kilku skosnych otworach stropo¬ wych, przy czym czujnik dolny usytuowany jest bezposrednio nad strefa spekan ustalona dla da¬ nych warunków geologiczno-górniczych, natomiast górny czujnik w strefie nadleglej, w odleglosci gwa¬ rantujacej pozostanie czujnika w strefie nienaru¬ szonej w miare rozwoju strefy spekan oraz poste¬ pujacej eksploatacji.

Sposób badania stropu metoda czynnej sejsmo¬ akustyki za pomoca czujników pomiarowych oraz punktów udarów rozmieszczonych przestrzennie na przemian w ukladzie osiowym siatki wyrobisk eks¬ ploatacyjnych, pozwala na badanie górotworu w sposób ciagly, umozliwiajacy wykrycie powstawania nieciaglosci tak na kierunkach skosnych jak i po¬ ziomych i pionowych, objecie obserwacja calego 89 38889 388 S i pola eksploatacyjnego niezaleznie od jego gabary¬ tów. Wczesne wykrycie rejonów o wzmozonej ak¬ tywnosci spekan oraz ocena stopnia zagrozenia za¬ walem z lokalizacja zagrozonych rejonów, pozwala na bezpieczne prowadzenie robót eksploatacyjnych.

Przyklad rozmieszczenia czujników pomiarowych oraz punktów udaru przedstawiono na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat po¬ ziomego rozmieszczenia czujników pomiarowych i punktów udaru dla jednofazowego systemu eks¬ ploatacji komorowo-filarowej, natomiast rozmiesz¬ czenie pionowe przedstawione na fig. 2.

Zestawy 1 dynamicznych czujników pomiarowych Z, 3 zlokalizowane sa w warstwie stropowej w osi wyrobisk na wytypowanych skrzyzowaniach wedlug siatki ukladu wyrobisk natychmiast po ich udo- stepnieniu. Kazdy z zespolów sklada sie z dwóch czujników dynamicznych Z, 3 usytuowanych w jed¬ nym otworze pionowym, przy czym czujnik Z zlo¬ kalizowany na poziomie 8—12 m. Taka lokalizacja czujników pozwala na prace czujników w litym nie spekanym górotworze, ograniczajac tym samym pochlanianie i rozpraszanie energii trzasków. Czuj¬ niki sa na stale podlaczone do rejestrujacej apa¬ ratury sejsmoakustycznej na powierzchni za po¬ srednictwem sieci kablowej. Udary wywolujace fa¬ le sprezyste wykonuje sie w punktach 5 oraz punk¬ tach 6, które lokalizuje sie zageszczajaco w zalez¬ nosci od potrzeb. Badanie stropu prowadzone jest w sposób ciagly poprzez ciagla rejestracje wskazan pomiarów sejsmoakustycznych umozliwiajaca wy¬ róznienie rejonów wzmozonej aktywnosci powsta¬ wania spekan oraz ich lokalizacje pionowa. Dla szczególowej oceny stopnia zagrozenia zawalem oraz zlokalizowania zagrozonych miejsc, wykorzy¬ stuje sie metode sejsmicza, poprzez wylaczanie na krótki okres obserwacji sejsmoakustycznych z po¬ szczególnych czujników zlokalizowanych na wyty¬ powanych kierunkach oraz podlaczenie ich do wie¬ lokanalowego magnetofonu pomiarowego, najmniej 4-sciezkowego, na którego 3 sciezkach odnotowuje sie pomiary fali sejsmicznej wywolanej zaprogra¬ mowanym udarem, natomiast na czwartej sciezce sygnal czasu i moment udaru.

Na podstawie szybkosci zmian parametrów okre¬ slonych znanymi metodami z uzyskanych pomia¬ rów, okresla sie intensywnosc spekania poszczegól¬ nych partii stropu i lokalizuje partie grozace za¬ walem.

Claims

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób badania stropu wyrobisk górniczych metoda czynnej sejsmoakustyki, znamienny tym, ze polega na polaczeniu ciaglej rejestracji sejsmo- akustycznej z okresowa rejestracja fal sejsmicznych wywolanych zaprogramowanymi udarami, przy czym pomiary prowadzi sie za pomoca rozmieszczo¬ nych wedlug siatki przestrzennej wyrobisk eksplo¬ atacyjnych zespolów (1) znanych czujników pomia¬ rowych (2, 3) usytuowanych przestrzennie w war¬ stwie stropowej i podlaczonych siecia kablowa do stanowiska rejestrujacego, natomiast udary wyko¬ nuje sie w zaprogramowanych punktach (5) oraz (6) lokalizowanych wg potrzeb.

2. Uklad czujników pomiarowych do badania stropu wyrobisk górniczych znamienny tym, ze sta¬ nowi co najmniej zestaw dwóch znanych piezoelek¬ trycznych lub dynamicznych czujników (2, 3) usy¬ tuowanych jeden nad drugim w jednym pionowym lub kilku skosnych otworach stropowych, przy czym czujnik dolny (Z) zlokalizowany jest bezposrednio nad strefa spekan ustalona dla danych warunków geologiczno-górniczych, natomiast czujnik górny (3) w strefie nadleglej w odleglosci gwarantujacej po¬ zostanie czujnika w strefie nienaruszonej w miare rozwoju strefy spekan oraz postepujacej eksploata¬ cji. 15 20 25 3089 388 Fig.4