SU1149010A1

SU1149010A1 - Способ контрол напр женного состо ни массива горных пород

Info

Publication number: SU1149010A1
Application number: SU833656924A
Authority: SU
Inventors: Валерий Сергеевич Ямщиков; Владимир Лазаревич Шкуратник; Дон Нусевич Сирота
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт
Priority date: 1983-10-06
Filing date: 1983-10-06
Publication date: 1985-04-07

Abstract

СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, § НСОШЗЩй iq - ;-г йлш. I т I . I . .„ включающий прозвучивание ультразвуковыми импульсами участков массива, расположенных между параллельными скважинами и по их глубине, определение местоположени максимума зоны опорного давлени , отличающийс тем, что, с целью повышени точности, измер ют длительность переднего фронта ультразвукового импульса, по относительному изменению последнего от глубины суд т о распределении напр жени в окрестности горной выработки, при этом минимуму длительности переднего фронта ультразвукового импульса соответствует максимум зоны опорного давлени . (Л 4:: СО

Description

1 Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано при контроле напр женного состо ни массива горных пород в окрестност х горных выработок. Известен способ контрол напр женного состо ни массива горных пород, включающий бурение шпура, заполнение его твердеющим моногенны материалом, прозвучивание образован ного таким образом стержн акустическим сигналом} по изменению скорости или коэффициента затухани которого оценивают изменени напр женного состо ни массива lj. Недостатком данного способа вл етс невозможность оценки с его помощью пространственного распредел ни напр жени по глубине от контур горной выработки (в частности, опре делени местоположени максимума зоны опорного давлени ) в св зи с отсутствием доступа к торцу прозвучиваемого стержн , наход щемус в глубине массива. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности вл етс способ контрол напр женного состо ни массива горных пород включающий прозвучивание ультразву|Ковьгми импульсами участков массива, расположенных между параллельными скважинами по их глубине, определение местоположени максимума зоны, опорного давлени 2, Недостатком известного способа вл етс низка точность определени местоположени максимума зоны опорного давлени , обусловленна тем, что при его реализации об изме нении напр жений с глубиной суд т по относительному изменению скорост распространени ультразвуковых коле баний от участка к участку. Однако различие в скорост х распространени ультразвуковых колебаний на участках вблизи контура выработки и в зоне опорного давлени рбьмно не превышает 30%, Такое незначитель ное различие не позвол ет точно вы в л ть местоположение максимума зоны опорного давлени . Этот недостаток особенно характерен дл горных пород обладающих высокой пластичностью (например, сол ных горньк пород), где указанное различие не превьшает 15-20%, в результате чего ультра02 звуковой контроль напр женного состо ни на сол ных месторождени х: практически не используетс . Цель изобретени - повышение точности контрол напр женного состо ни массива горных пород. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу контрол напр женного состо ни массива горных пород, включающему прозвучивание ультразвуковыми импульсами участков массива, расположенных между параллельными скважинами по их глубине, определение местоположени максимума зоны опорного давлени , измер ют длительность переднего фронта ультразвукового импульса, по относительному изменению последнего от глубины суд т о распределении напр жен .ий в окрестности горной выработки, при этом минимуму длительности переднего фронта ультразвукового импульса соответствует максимум зоны опорного давлени . На фиг. 1 представлена схема реализации способа на фиг. 2 - график зависимости относительного изменени длительности переднего фронта ультразвукового импульса с глубиной. В кровле, стенке или почве выработки бур т две параллельные скважины (шпура) 1 и 2 на глубину 5-8 м, по которым параллельно перемещают излучающий ультразвуковой преобразователь 3 и приемный ультразвуковой преобразователь 4 дискретно с шагом 10-20 см. Электрическими импульсами ультразвукового прибора 5 возбуждают излучающий преобразователь 3, с помощью которого импульсные ультразвуковые колебани излучают в межскважинное пространство 6. Преобразователем 4 принимают прошедшие межскважинное пространство 6 ультразвуковые колебани , длительность переднего фронта которых измер ют с помощью прибора 3. Совокупность результатов измерений длительности фронта Т (фиг. 2) отражает распределение напр жений в окрестност х горной вьфаботки с глуби-ной . Так участок вблизи контура выработки характеризуетс нарушением . сплошности массива, обусловленным воздействием буровзрывных работ и действием горного давлени . На этом участке происходит интенсивное поглощение высокочастотньгх составл ю1ЦИХ спектра ультразвукового импульса и соответственно уменьшение крутизны и увеличение длительности его переднего фронта. Далее по мере удалени точек измерени от контура выработки располагаетс участок с повышенными значени ми напр жений, соответственно меньшей пористостью и трещиноватостью . Этому участку соответствует минимальна длительность фронта t Далее следует участок сохранного массива, на котором не произошло изменение напр жений и структуры под вли нием выработки. Здесь длительности переднего фронта имеют промежуточные значени , по сравнению с первым и вторым участками.

Предлагаемый способ может .быть реализован и по методике акустического каротажа, когда прозвучиванию последовательно подвергаютс участки массива расположенные вдоль скважины по ее глубине, причем излучающий и приемный ультразвуковые преобразователи располагаютс в одной скважине.

Провод т экспериментальную проверку предлагаемого способа в подготовительных вьфаботках рудников. При этом используют стандартную ультразвуковую аппаратуру УК-14П, позвол ющую измер ть автоматически длительность переднего фронта ультразвуковых импульсов.

Измерени показали, что длительность переднего фронта ультразвукового импульса вл етс более информативным параметром при контроле напр женного состо ни , чем скорость его распространени . Так в зоне опорного давлени длительность переднего фронта в 2-3 раза меньше длительности переднего фронта, полученной при измерени х на контуре выработки.

Предлагаемый способ позвол ет получать своевременную оперативную информацию о перераспределении горного давлени в окрестност х горных выработок, что необходимо дл безопасного ведени горных работ.

0,ff 1 15 г 2,5 1,н сриг.2

Claims

СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, включающий прозвучивание ультразвуковыми импульсами участков массива, расположенных между параллельными скважинами и по их глубине, определение местоположения максимума зоны опорного давления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют длительность переднего фронта ультразвукового импульса, по относительному изменению последнего от глубины судят о распределении напряжения в окрестности горной выработки, при этом минимуму длительности переднего фронта ультразвукового импульса соот- _ ветствует максимум зоны опорного 5 давления.

(Риг. 1 >