SU1483351A1

SU1483351A1 - Method of monitoring boundaries of excavated space in coal beds

Info

Publication number: SU1483351A1
Application number: SU874333368A
Authority: SU
Inventors: Валерий Сергеевич Ямщиков; Владимир Лазаревич Шкуратник; Юрий Владимирович Гладун
Original assignee: Московский Горный Институт
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1989-05-30

Abstract

Изобретение относитс к акустическим измерени м и горному делу и предназначено дл контрол положени границ выработанного пространства в угольных пластах. Цель изобретени - повышение точности контрол . На поверхности массива разбивают профили, на которых разбивают пикеты. Последовательно в каждом из пикетов с помощью удара или взрыва возбуждают упругие волны и принимают их в смежных пикетах. Измер ют скорость распространени пр мых продольных волн и определ ют положение локальных минимумов скорости вдоль профилей, по проекции которых на пласт суд т о границах выработанного пространства. 2 ил.The invention relates to acoustic measurements and mining, and is intended to control the position of the boundaries of a goaf in coal seams. The purpose of the invention is to improve the accuracy of control. On the surface of the array break profiles, which break pickets. Consistently in each of the pickets, by means of a blow or an explosion, elastic waves are excited and taken in adjacent pickets. They measure the speed of propagation of forward longitudinal waves and determine the position of local velocity minima along profiles, the projection of which onto the reservoir determines the boundaries of the developed space. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к акустическим измерени м и горному делу и предназначено дл контрол положени выработанного пространства в угольных пластах.The invention relates to acoustic measurements and mining, and is intended to monitor the position of a goaf in coal seams.

Цель изобретени - повышение точности контрол положени границ выработанного пространства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of controlling the position of the boundaries of the goaf.

На фиг. 1 представлено расположение профилей и выработанного пространства , план; на фиг. 2 - графики изменени скорости продольных волн, полученные сглаживанием результатов интервальных измерений.FIG. 1 shows the location of the profiles and the space developed, the plan; in fig. 2 — graphs of the change in the velocity of longitudinal waves obtained by smoothing the results of interval measurements.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

На поверхности массива до начала ведени горных работ на рассто нии 5-20 м друг от друга разбивают прогК Фили 1, 2, 3, 4...,R, на каждом изBefore starting mining at a distance of 5–20 m from each other, progK Fili 1, 2, 3, 4 ..., R are smashed on each surface.

которых разбивают пикеты 5-17-тп на рассто нии 2-5 м друг от друга. Последовательно в каждом из пикетов 5- т-1 изучают с помощью удара или взрыва упругие волны и принимают их в смежных пикетах 6-т. С помощью сейс- мостанции измер ют скорость распространени пр мых продольных волн на интервалах между соседними пикетами, получа зависимость изменени скорости вдоль профил . Выдел ют положени локальных минимумов скорости на профил х и по их проекции на пласт определ ют границы выработанного пространства .which break pickets 5-17-tp at a distance of 2-5 m from each other. Successively in each of the 5-t-1 pickets, elastic waves are studied by means of a blow or an explosion and receive them in the adjacent 6-t pickets. With the help of a seismic station, the velocity of propagation of forward longitudinal waves at intervals between adjacent pickets is measured, thus obtaining the dependence of the velocity change along the profile. The positions of local speed minima on profiles are highlighted and the boundaries of the developed space are determined by their projection onto the formation.

Лежащие в основе предлагаемого способа закономерности распространени упругих волн заключаютс в том, что на границе выработанного пространства наблюдаютс максимально низ4 00 СОThe underlying laws of the propagation of elastic waves lie in the fact that, at the boundary of the developed space, there is observed as low as possible.

со елcoke

кие значени скоростей упругих волн. ) В области, лежащей над целиком угл , происходит рост скорости упругих волн до фоновых значений. Рост скорости распространени упругих волн происходит и над выработанным пространством, однако ее значени остаютс меньше фоновых Физическими предпосылками указанных закономерностей вл етс следующее. При выемке угл , происходит сдвижение горных пород от подземной выработки вплоть до земной поверхности , что влечет за собой возникновение в верхней части массива значительных горизонтальных деформаций , последние сопровождаютс по влением трещин в толще пород и на земной поверхности. По вление трещин увеличивает общую пустотность пород приповерхностного сло , что влечет за собой снижение скорости упругих волн о Над областью выработанного пространства на поверхности развиваютс горизонтальные сжимающие деформа- ции, которые способствуют уменьшению общей пустотности пород у поверхности , и увеличению скорости упругих волн. Этим объ сн етс существование минимума скорости упругих волн на границе выработанного пространства в приповерхностном слое горных пород. Таким образом, производна скорости по профилю мен ет свой знак над границей выработанного пространства .Kie values of the velocities of elastic waves. ) In the region lying above the entire angle, the velocity of elastic waves increases to background values. The growth of the velocity of propagation of elastic waves occurs over the developed space, however, its values remain less than the background. The physical prerequisites for these patterns are as follows. When coal is excavated, rocks move from the underground excavation right up to the earth's surface, which entails the occurrence of significant horizontal deformations in the upper part of the massif, the latter being accompanied by cracks in the rock mass and on the earth's surface. The appearance of cracks increases the overall hollowness of rocks of the surface layer, which leads to a decrease in the velocity of elastic waves o A horizontal compressive deformations develop on the surface of the developed space, which contribute to a decrease in the total voids of the rocks near the surface and an increase in the velocity of elastic waves. This explains the existence of a minimum of the velocity of elastic waves at the boundary of the developed space in the subsurface layer of rocks. Thus, the derivative of velocity over a profile changes its sign above the edge of a goaf.

Claims

Invention Formula

The method of controlling the boundaries of the excavated space in coal seams includes the emission and reception of elastic waves along the profiles using an emitter-receiver pair and measurement of the propagation velocity of elastic waves, based on the change in which the margin of the developed space is determined, characterized in As elastic waves, direct longitudinal waves are used, the emitter-receiver pair is displaced along the profile in constant increments with unchanged distance between the emitter and at With a capacitor, the dependence of c (x) on the velocity of propagation of elastic waves on the position of the emitter-receiver pair is determined, and the boundaries of the developed space are determined by the projection of local minima of the dependence c (x) on the coal seam ..

FIG. one