SU1467177A1 - Method of monitoring the state of working-face in the process of hydraulic rock excavation - Google Patents

Method of monitoring the state of working-face in the process of hydraulic rock excavation Download PDF

Info

Publication number
SU1467177A1
SU1467177A1 SU864137529A SU4137529A SU1467177A1 SU 1467177 A1 SU1467177 A1 SU 1467177A1 SU 864137529 A SU864137529 A SU 864137529A SU 4137529 A SU4137529 A SU 4137529A SU 1467177 A1 SU1467177 A1 SU 1467177A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
hydraulic
signals
acoustic
array
fracture
Prior art date
Application number
SU864137529A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Борисович Теодорович
Виктор Николаевич Фрянов
Original Assignee
Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим способом
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе, Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим способом filed Critical Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU864137529A priority Critical patent/SU1467177A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1467177A1 publication Critical patent/SU1467177A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу. Цель - повышение информативности контрол . Регистрируют и анализируют акустические с игналы, генерируемые воздействием гидравлических струй на, массив. Дополнительно регистрируют сигналы акустической эмиссии. Из мер ют амплитуду, интенсивность и спектральные плотности сигналов акустической .эмиссии и акустических сиг- . налов. Последние генерируютс  воздействием гидравлической струи на массив . По полученным карактеристикам отпредел ют соггротнвл емость горных пород гидроразрушению, интенсивкость гидроразрушени , отдельные стадии гидровыемки, положение очагов разрушени  и ме-сто встречи гидравлической струи с забоем. Способ позвол ет повысить производительность гидравлической выемки. 2 ил. &The invention relates to mining. The goal is to increase the information content of the control. Acoustic sigals generated by the action of hydraulic jets on the array are recorded and analyzed. Additionally, acoustic emission signals are recorded. The amplitude, intensity, and spectral densities of the acoustic emission signals and acoustic signals are measured. cash. The latter are generated by the action of a hydraulic jet on the array. According to the characteristics obtained, the rock crushability of the fracture, the intensity of the fracture, the individual stages of the hydraulic structure, the position of the sources of destruction and the location of the meeting of the hydraulic jet with the bottom hole are determined. The method allows to improve the performance of the hydraulic excavation. 2 Il. &

Description

Изобретение относитс  к горному делу и предназначено дл  определ ени  параметров забо  и. характеристик процесса гидравлического разрушени  при гидравлической выемке горных пород.The invention relates to mining and is intended to determine bottomhole parameters. characteristics of the process of hydraulic destruction during hydraulic excavation of rocks.

Цель изобретени  - повьшюние информативности контрол ..The purpose of the invention is to increase the information content of the control ..

На фиг.1 показана установка приемников при гидровыемке короткими эа- бо ми; на фиг.2 - то же при гидровыемке длинными очистными забо ми.Figure 1 shows the installation of receivers with hydraulic openings in short air; Fig. 2 shows the same with hydraulic openings with long refining faces.

На фиг.1 и 2 обозначены массив Г горных пород, гидромонитор 2, акустические датчики (приемники) 3, выемоч- йа  выработка 4, механизированный комплекс 5, выемочный агрегат 6, вентил ционный 7 и ковейерный 8 штреки.Figures 1 and 2 denote rock mass G, hydro monitor 2, acoustic sensors (receivers) 3, excavation production 4, mechanized complex 5, excavation unit 6, ventilation 7 and co-firing 8 drifts.

Кроме того, на фиг. показан контур заходки ABCD., а на фиг ..2 -. зона опорного давлени  R.In addition, in FIG. shows the contour of the ABCD., and in FIG. 2 -. pressure support zone R.

Способ осуществл ют следзтощ-им образом .The method is carried out in the following way.

В выемочной выработке 4 (фиг.1) устанавливаютс  гидром нитор 2 на : рассто нии 3-5 мот границы выработанного пространства (лини  ВС). Контур подлежащей выемке заходкк ABCD. Длинный очистной забой (лава) оборудуетс  механизированным комплексом 5 и выемочным агрегатом 6 (фиг.2). В вентил ционном 7 и конвейерном 8 штреках устанавливают приемники 3,In the excavation excavation 4 (Fig. 1), the hydrometer nitor 2 is installed at: a distance of 3–5 m from the boundary of the goaf (line BC). The contour to be excavated zajkk ABCD. The long working face (lava) is equipped with a mechanized complex 5 and a excavation unit 6 (Fig. 2). In the ventilation 7 and conveyor 8 drifts, receivers 3 are installed,

Акустические сигналы, возникающие при разрушении горных пород гидравCDAcoustic signals arising from the destruction of rocks hydravCD

||

-but

лическим воздействием, и сигналы акустической эмиссии поступают на приемники 3 и после усилени  раздел ютс  с помощью блока фильтров на составл ющие: сигналы акустической эмиссии С4(частоты около 5 кГц) и сигналы, генерируемые собственно гид- авлическим воздействием на массив С. (в диапазоне до 1-3 кГц). Далее Q редел ют амплитуды сигналов С и С, их интенсивность и спектральную плотность .acoustic emission signals are received at the receivers 3 and, after amplification, are separated by a filter unit into components: acoustic emission signals C4 (frequencies about 5 kHz) and signals generated by the actual hydraulic impact on array C. up to 1-3 kHz). Next, Q determines the amplitudes of signals C and C, their intensity and spectral density.

Результаты измерений поступают в блоки сравнени , в которых амплиту- 5 да, интенсивность и спектральна  плотность сигналов сравниваютс  с аналогичными параметрами тарировоч- нь1х сигналов. Результаты сравнени  спектральной плотности представл ют 20 собой оценку сопротивл емости массива гидроразрушению. „Результаты сравнени  .амплитуды сигнала С, с ампли тудой тарировочного сигнала сопоставл ютс  с результатами сравнени  25 амплитуды сигнала Cj (восприн того тем же приемником) с амплитудой соответствзпощего тарировочного сигнала , на основании чего определ етс  стади  гидровыемки. Сравнение ннтен- сивности и амплитуды сигнала С,, восприн того на стадии отбойки, с соответствующими параметрами тарировочного сигнала позвол ют оценивать .интенсивность гидроразрушени . На стади х ослаблени  и отбойки определ етс  относительное ослабление aмплиt туд сигналов Cj, восприн тых разпичны- ;йи приемниками,что дает возможность найти координаты места встречи гидромониторной с забоем. На ста дни отбойки определ етс  временна  задержка сигналов С, восприн тых, различными приемниками, производитс  амплитудна  селекци  этих сигналов, на основе чего наход тс  номера caKf торов массива, отвечающих местополо - жению действующих очагов разрушени ,, Таким образом, предлагаемый спо-; соб позвол ет контролировать следую - щие параметры состо ни  забо  и про цесса гидроразрушени  сопротивл ё-; мость горных пород гидроразрушению, отдельные стадии гидровыемки, интенсивность гидрораэрушени , местоположе кие очагов разрушени  и место встречи гидромониторной струи с забоем, В качестве основы дл  изготовлени  электроизмерительного комплекса могутThe measurement results are sent to comparison blocks in which the amplitude, intensity, and spectral density of the signals are compared with similar parameters of the calibration signals. The spectral density comparison results are 20 estimates of the resistance of an array to fracture. The results of the comparison of the amplitude of the signal C with the amplitude of the calibration signal are compared with the results of the comparison of the 25 amplitudes of the signal Cj (perceived by the same receiver) with the amplitude of the corresponding calibration signal, on the basis of which the hydraulic depths are determined. A comparison of the intensity and amplitude of the signal C ,, perceived at the breaking stage, with the corresponding parameters of the calibration signal, makes it possible to estimate the intensity of fracture. At the stages of attenuation and blasting, the relative attenuation of the amplitude of signals Cj, perceived by the various-receivers, is determined, which makes it possible to find the coordinates of the meeting place of the jetting station with the face. On one hundred days of breaking, the time delay of signals C, perceived by various receivers, is determined, the amplitude selection of these signals is made, on the basis of which the numbers of caKf tori of the array correspond to the location of the existing foci of destruction, Thus, the proposed method; it allows you to control the following parameters of the state of the slaughter and the process of hydraulic destruction of the resistance; the fracture rocks, separate stages of the hydraulic structure, the intensity of the hydraulic destruction, the location of the foci of destruction and the meeting point of the jetting jet with the bottom, can be used as a basis for the manufacture of the electrical measuring complex

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

5 0 5 5 0 5

00

5five

00

5five

00

5five

быть вз ты стандартные приборы, используемые дл  измерени  и регистрации параметров акустической эмиссии, а также элементы звукоулавливающей техники типа ЗУА.Standard instruments used to measure and record acoustic emission parameters, as well as elements of sound-absorbing equipment of the SCT type, should be taken.

Физические предпосылки реализации предлагаемого способа контрол  заключаютс  в следующем.The physical prerequisites for the implementation of the proposed control method are as follows.

Сопротивл емость горных пород гидроразрушению оцениваетс  при движении гидромониторной струи, наход щейс  в контакте с забоем, с определенной скоростью вдоль поверхности забо .За промежуток времени 5-10 с набираетс  количество информации, достаточное дл  оценки спектральной плотности акустических сигналов, а с помощью последней, путем сравнени  с данными предварительной тарировки, выполненной на массиве с известной сопротивл емостью , оцениваетс  сопротивл емость горных пород гидроразрзш1ени . Способ разделени  стадий гидровыемки основьтаетс  на использовании следующих характерных особенностей регистрируемых акустических сигналов . Мала  акух:тическа  активность разрушаемой горной породы характерна дл  начального этапа разрушени  (ослаблени ) . Стадии гидроотбойки соответствует процесс лавинного распространени  трещин, который сопровож- да.етс  резкйм повьшгением интенсивности и амплитуды сигналов акустической эмиссии С . Сигналы С на стади х ослаблени  и отбойки достаточно сильны по амплитуде; на стадии раз- Ьорки и смьша амплитуда сигналов С и С2. и интенсивность сигналов С существенно падают,The resistance of rocks to hydraulic fracture is estimated when the jet moves in contact with the face at a certain speed along the bottom surface. Over a period of 5-10 seconds, enough information is gathered to estimate the spectral density of the acoustic signals, and with the help of the latter Comparison with preliminary calibration data performed on an array with known resistance is estimated by hydraulic fracture rock resistance. The method of separating the hydraulic stages is based on the use of the following characteristic features of the recorded acoustic signals. Small shark: The tic activity of the rock to be destroyed is characteristic of the initial stage of destruction (weakening). The stage of hydroturbing corresponds to the process of avalanche propagation of cracks, which is accompanied by a sharp increase in the intensity and amplitude of acoustic emission signals C. Signals C in the attenuation and breaking stages are strong enough in amplitude; at the stage of disconnection and reduction of the amplitude of signals C and C2. and the intensity of the signals C fall significantly,

Повьштению интенсивности гидрораз- рушени  соответствует рост интенсивности и амплитуды сигналов акустической эмиссии (с,).Замер интенсивности гидроразрушени  наиболее оправдано проводить на стадии отбойки (при наибольшей акустической активности горной породы).The increase in the intensity and amplitude of the acoustic emission signals (s,) corresponds to the increase in the intensity of the hydraulic destruction. The measurement of the intensity of the hydraulic destruction is most justified to be carried out at the breaking stage (with the greatest acoustic activity of the rock).

Положение очага разрушени  можно определить по разности времени приема одного и того же сигнала С приемниками , наход щимис  на разных рассто ни х от источника сигналов на ртадии наиболее интенсивного роста трещин (отбойки).The position of the source of destruction can be determined by the difference in the time of reception of the same signal With receivers located at different distances from the source of signals at the stage of the most intensive crack growth (breaking).

Дл  разделени  координат очагов разрушени  необходимо производить амплитудную селекцию сигналов Cj, чтоIn order to separate the coordinates of the foci of destruction, it is necessary to make an amplitude selection of the signals Cj, which

Фи.г.1Fi.g.1

.2.2

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ контроля состояния забоя в процессе гидравлической выемки горных пород, включающий регистрацию и анализ акустических сигналов, генерируемых воздействием гидравлической струи на массив,- отличаю щийс я тем, что, с целью повышения информативности контроля, дополнительно регистрируют сигналы акустической эмиссии, измеряют амплитуды, интенсивности · и спектральные'плотности сигналов акустической эмиссии и акустических сигналов, генерируемых воздействием гидравлической струи на массив, и по по-; лученным характеристикам определяют сопротивляемость горных пород гидроразрушению, интенсивность гидроразрущения, отдельные стадии гидровыемки, положение очагов разрушения и место встречи гидравлической струи с забоем.A method for monitoring the state of a face during hydraulic excavation of rocks, including recording and analyzing acoustic signals generated by the action of a hydraulic jet on an array, characterized in that, in order to increase the information content of the control, acoustic emission signals are additionally recorded, and amplitudes and intensities are measured and spectral densities of acoustic emission signals and acoustic signals generated by the action of a hydraulic jet on the array, and by; The irradiated characteristics determine the resistance of rocks to hydraulic fracture, the rate of hydraulic fracture, individual stages of hydraulic excavation, the location of the foci of destruction and the place where the hydraulic jet meets the face. фиг. 2FIG. 2
SU864137529A 1986-10-20 1986-10-20 Method of monitoring the state of working-face in the process of hydraulic rock excavation SU1467177A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864137529A SU1467177A1 (en) 1986-10-20 1986-10-20 Method of monitoring the state of working-face in the process of hydraulic rock excavation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864137529A SU1467177A1 (en) 1986-10-20 1986-10-20 Method of monitoring the state of working-face in the process of hydraulic rock excavation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1467177A1 true SU1467177A1 (en) 1989-03-23

Family

ID=21263911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864137529A SU1467177A1 (en) 1986-10-20 1986-10-20 Method of monitoring the state of working-face in the process of hydraulic rock excavation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1467177A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 872756, кл. Е 21 С 39/00, 1979. Авторское свидетельство СССР №. 184773,. кл. Е 21 С 39/00,;, 1965. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4474250A (en) Measuring while drilling
US4718048A (en) Method of instantaneous acoustic logging within a wellbore
CN108957521B (en) Long-distance three-dimensional advanced geological prediction method for tunnel
KR101547508B1 (en) Apparatus for predicting front geological features and the method thereof
CN111123351B (en) Advanced forecasting system and method for shield construction
NO166903B (en) PROCEDURES FOR VERTICAL SEISMIC PROFILING (VSP).
EP1002934A3 (en) Drilling apparatus
CA2012307C (en) Method for identifying formation fractures surrounding a well casing
US5500649A (en) Method and apparatus for monitoring the thickness of a coal rib during rib formation
WO2003036042A1 (en) Method of monitoring a drilling path
CN211123299U (en) Geological advanced forecasting system for shield tunnel construction
JPH077068B2 (en) A very high resolution seismic survey method in the horizontal well.
SU1467177A1 (en) Method of monitoring the state of working-face in the process of hydraulic rock excavation
JPH07259472A (en) Geological survey in tunnel digging
US5496093A (en) Operating a continuous miner
JPH08226975A (en) Method for surveying geology in front of face of tunnel
NO964017L (en) Method and system for logging of mechanical parameters for formations cut through a borehole
SU1149010A1 (en) Method of monitoring the trained state of rock body
SU1452984A1 (en) Method of monitoring strained state of rock body
SU891914A1 (en) Method of monitoring the coal-rock interface
SU1461925A1 (en) Method of determining strained state of rock mass portions
RU2356072C1 (en) Method of short-term earthquake forecast by acoustic signs
JP3009543B2 (en) Concrete soundness determination method and apparatus
SU1146449A1 (en) Method of monitoring the strained state of rock body
SU1613644A1 (en) Method of locating safe relief zone in stope