SU1694893A1 - Method of evaluation of outburst hazard of rock mass sections - Google Patents

Method of evaluation of outburst hazard of rock mass sections Download PDF

Info

Publication number
SU1694893A1
SU1694893A1 SU894712152A SU4712152A SU1694893A1 SU 1694893 A1 SU1694893 A1 SU 1694893A1 SU 894712152 A SU894712152 A SU 894712152A SU 4712152 A SU4712152 A SU 4712152A SU 1694893 A1 SU1694893 A1 SU 1694893A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rock mass
rock
nomograms
current value
array
Prior art date
Application number
SU894712152A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Тимофеев
Виктор Иванович Панин
Александр Алексеевич Смирнов
Федор Григорьевич Меденков
Original Assignee
Горный Институт Кольского Научного Центра Им.С.М.Кирова Ан Ссср
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 Горный Институт Кольского Научного Центра Им.С.М.Кирова Ан Ссср filed Critical Горный Институт Кольского Научного Центра Им.С.М.Кирова Ан Ссср
Priority to SU894712152A priority Critical patent/SU1694893A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1694893A1 publication Critical patent/SU1694893A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и предназначено дл  прогноза степени уда- роопасности участков массива горных пород дл  обеспечени  безопасного ведени  горных работ в услови х, опасных по горным ударам. Цель изобретени  - повышение достоверности определени  уда- роопасности в неоднородных блочных массивах крепких скальных пород. Способ включает бурение шпуров и измерение скорости продольных Vp и поперечных Vs волн в массиве методом многопрофильного дифференциального ультразвукового каротажа. Затем определ ют состо ние участка массива горных пород по номограммам. Задают интервал VP/VS, в пределах которого массив горных пород находитс  в ненапр женном состо нии. Сравнивают текущее значение VP/VS с заданным и на том участке массива, в котором текущее значение VP/VS выходит за заданные пределы, определ ют напр женное состо ние и анизотропию, по величинам которых с использованием номограмм , определ ют степень удароопас- ности.4 ил,The invention relates to mining and is intended to predict the degree of hazardousness of sections of a rock massif in order to ensure safe mining operations under conditions that are hazardous to rock bursts. The purpose of the invention is to increase the reliability of hazard determination in heterogeneous block arrays of hard rocks. The method includes drilling holes and measuring the velocity of longitudinal Vp and transverse Vs waves in the array using the method of multidisciplinary differential ultrasonic logging. Then, the condition of the section of the rock mass is determined by nomograms. The VP / VS interval is set within which the rock mass is in a relaxed state. Compare the current value of VP / VS with the specified and in the part of the array in which the current value of VP / VS is outside the specified limits, determine the stress state and anisotropy, based on the values of which using nomograms, determine the degree of shock. silt

Description

Изобретение относитс  к горному делу и предназначено дл  прогноза степени уда- роопасности участков массива горных пород дл  обеспечени  безопасного ведени  горных работ в услови х, опасных по горным ударам.The invention relates to mining and is intended to predict the degree of hazardousness of sections of a rock massif in order to ensure safe mining operations under conditions that are hazardous to rock bursts.

Цель изобретени  - повышение достоверности определени  удароопасности, в неоднородных блочных массивах крепких скальных пород.The purpose of the invention is to increase the reliability of the determination of the impact hazard in heterogeneous block arrays of hard rock.

На фиг. 1 приведены графики изменени  скоростей продольных волн VpM упругой анизотропии Р2 и отношени  скоростей продольных и поперечных волн (R) по глубине скважины; на фиг.2 - разделение участка наFIG. Figure 1 shows the graphs of the velocities of the longitudinal waves VpM of the elastic anisotropy P2 and the ratio of the velocities of the longitudinal and transverse waves (R) over the depth of the well; figure 2 - division of the area

блоки; на фиг.З - номограмма, по которой определ ют категорию удароопасности; на фиг.4 - -пример скоростного разр да, полученного путем сейсмического профилировани  по наклонной скважине.blocks; in FIG. 3, a nomogram according to which the category of impact hazard is determined; Fig. 4 shows an example of a velocity discharge obtained by seismic profiling along an inclined borehole.

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

На исследуемом участке массива бур т веер контрольных шпуров или скважин, по которым провод т многопрофильный дифференциальный ультразвуковой каротаж на посто нной акустической базе, равной 1,5- 2.5 диаметра скважины и определ ют значение скоростей Vp и Vs. Затем каротируемой интервал по величине параметра R VP/V$In the studied area of the array, a drill of test holes or wells is drilled, along which a multidisciplinary differential ultrasound logging is performed on a constant acoustic base equal to 1.5-2.5 times the borehole diameter and the values of the velocities Vp and Vs. Then the carted interval by the value of the parameter R VP / V $

раздел ют на два типа блоков, где R находитс  в интервале значений R 1,6-2,1, где этот параметр выходит за указанный интервал . Дл  выделенных породных блоков оценивают уровень их напр женности по параметрам:divided into two types of blocks, where R is in the range of R 1.6-2.1, where this parameter falls outside the specified interval. For the selected breed blocks, the level of their intensity is evaluated by the parameters:

Р1 - (VpMniax - Vpo)/(Vpmax - VpMmax) ; (1) Р2 Vp ax/VpMmin ,(2)Р1 - (VpMniax - Vpo) / (Vpmax - VpMmax); (1) P2 Vp ax / VpMmin, (2)

где Vpo и Vpmax - значение скоростей продольных волн в разгруженном и предельно нагруженном участках массива, определ ют экспериментально дл  каждого типа по- род;where Vpo and Vpmax are the values of the velocities of the longitudinal waves in the unloaded and extremely loaded sections of the array, determined experimentally for each type of rock;

VpMmax и VpM - максимальные и минимальные скорости продольных волн по данным измерений в массиве по двум взаимно ортогональным направлени м. Затем выбирают блок с максимальными значени ми параметров Pi и Р2, по величине которых и отношению рассто ни  от зоны неупругих деформаций на контуре выработки до зоны с максимальными значени ми параметров PI и Ра к среднему диаметру выработки суд т о степени удэроопасности участков массива пород.VpMmax and VpM are the maximum and minimum velocities of longitudinal waves according to measurements in the array in two mutually orthogonal directions. Then a block is selected with maximum values of the parameters Pi and P2, the magnitude of which is the ratio of the distance from the inelastic deformation zone on the working contour to the zone with the maximum values of the parameters PI and Pa to the average diameter of the mine, judging the degree of udehoopasnost sections of the rock mass.

Категорию удароопасности наход т по соответствующим номограммам, устанавливаемым опытным путем дл  каждого типа горных пород.The category of shock hazard is found on the corresponding nomograms established empirically for each type of rock.

Таким образом, предлагаемое техническое решение за счет учета неоднородности строени  скального массива и особенностей определени  показателей напр женного состо ни  породных блоков с использованием метода многопрофильного дифференциального ультразвукового каротажа шпуров и скважин, позвол ет повысить достоверность определени  удароопасности участков горного массива в услови х неоднородных блочных массивов крепких скальных пород. Кроме того, вследствие того, что достаточно использовать шпуры, существенно снижаетс  трудоемкость определени  удароопасности участков при достаточном дл  практики уровне достоверности прогноза.Thus, the proposed technical solution, by taking into account the heterogeneity of the rock massif structure and the peculiarities of determining the indicators of the stress state of the rock blocks using the method of multidisciplinary differential ultrasound logging of boreholes and boreholes, allows to increase the accuracy of determining the shock hazard of the rock massifs in conditions of heterogeneous block arrays of strong rock formations. In addition, due to the fact that it is sufficient to use bore-holes, the laboriousness of determining the impact hazard of the plots is significantly reduced, with a sufficiently reliable level of forecast accuracy for practice.

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

На исследуемом участке бур т веер контрольных шпуров или скважин. По скважинам на акустической базе 1,5-2,5 диаметра скважин выбирают профили максимальной Vmax и минимальной Vmin скоростей продольных упругих волн, дл  чего на глубине 1-3 м от стенки выработки провод т круговое продольное профилирование с измерением времени tp - распространени  продольной упругой волны и угловым сдвигом на 15-30°. По выбранным профил м провод т измерени  времени распространени  продольных- tpmax и tpmin и поперечных - tsmax и tsmm упругих волн по всей глубине скважин. По этим данным рассчитывают изменение параметра R tpmax/tsmax иThe test site contains a drill of test holes or wells. The wells on the acoustic base of 1.5-2.5 diameters of the wells select profiles of maximum Vmax and minimum Vmin velocities of longitudinal elastic waves, for which circular depth longitudinal profiling is carried out at a depth of 1-3 m from the working wall with the measurement of time tp - propagation of longitudinal elastic waves and angular shift by 15-30 °. For the selected profiles, measurements are made of the propagation time of longitudinal tpmax and tpmin and transverse tsmax and tsmm elastic waves over the entire depth of the wells. From these data, calculate the change in the parameter R tpmax / tsmax and

«.mln /. min".Mln /. min

maxmax

R tmln/ts, а также изменение VpMr - и VpMmln и рассчитывают параметры:R tmln / ts, as well as the change in VpMr - and VpMmln and calculate the parameters:

Pi (VpMmaX - Vpol/O/pmax - VpMmax); (1)Pi (VpMmaX - Vpol / O / pmax - VpMmax); (one)

P2 VpMmax/VpMmln.P2 VpMmax / VpMmln.

Параметры Vpmax и Vpo определ ютThe parameters Vpmax and Vpo determine

0 предварительно на участках с максимальной концентрацией напр жений, т.е. таких, где наблюдаетс  разрушение выработок и скважин, и в разгруженных част х массива (целиках, отделенных от0 previously in areas with maximum stress concentration, i.e. such, where the destruction of the workings and wells, and in the unloaded parts of the array (pillars, separated from

5 массива, нетрещиноватых зонах, наход щихс  на глубинах 30-80 м от дневной поверхности и т.д.).5 arrays, non-fractured zones located at depths of 30-80 m from the surface, etc.).

По графикам R(H), R (H) выбирают блоки , в которых R 1,6-2,1. и блоки, в которыхAccording to the graphs R (H), R (H) choose the blocks in which R 1.6-2.1. and blocks in which

0 R 2,1 или R 1.6 (запредельные дефектные блоки, трещиноватые зоны).0 R 2,1 or R 1.6 (exorbitant defective blocks, fractured zones).

По параметру R массив раздел етс  на 4 блока двух указанных типов. В точках максимальных значений VpM (блоки II и IV) пара5 метры определ ютс  по формулам (1) и (2)By the R parameter, the array is divided into 4 blocks of the two indicated types. At the points of maximum VpM values (blocks II and IV), the param meters are determined by formulas (1) and (2)

P l 2,5 и 4,0, при известных дл P l 2.5 and 4.0, with known for

пород этого месторождени  значени х Vpo 4,5 км/с, Vpmax 7,3 км/с. Параметрrocks of this field are Vpo 4.5 km / s, Vpmax 7.3 km / s. Parameter

Р 2 в блоках I и IV имеет максимальныеP 2 in blocks I and IV has maximum

0 значени  1.1 и Р 1,15.0 values 1.1 and P 1.15.

Затем по установленным максимальным значени м PI рассто нию от них до зоны неупругих деформаций (Нр.п.) - Нтах и значени м Р2 с помощью номограммыThen, by the established maximum values of PI, the distance from them to the zone of inelastic deformations (Np.) - Nta and the values of P2 using a nomogram

5 (фиг.З) определ ют категорию удароопасности . Номограмма (фиг.З) установлена дл  руд апатитовых месторождений путем предварительных измерений на участках с известной категорией удароопасности (оп0 ределенной другими методами) или с наблюдаемыми внешними признаками удароопасности. Так, на левой части номограммы (фиг.З) наноситс  точка {Pi, Hmax}, котора  затем с добавлением PZ переносит5 с  на правую часть, где устанавливаетс  ка тегори  скважины (I - наиболее опасна , II - опасна , III - безопасна ).5 (FIG. 3) defines the category of impact hazard. The nomogram (Fig. 3) is established for ores of apatite deposits by means of preliminary measurements at sites with a known shock hazard category (determined by other methods) or with observable external signs of shock hazard. Thus, on the left side of the nomogram (Fig. 3), a point {Pi, Hmax} is plotted, which then, with the addition of PZ, transfers 5 seconds to the right side, where a section of the well is installed (I is the most dangerous, II is dangerous, III is safe).

На фиг.2г дл  сопоставлени  приведена зона дисковани  керна (заштрихована), ко0 тора  соответствует выделенному блоку I по предлагаемому способу. Категори  выработки затем определ етс  по категори м скважин: к 1-й категории относ тс  сочетани  соседних скважин I-I, ко 2-й - ll-ll. HI,Fig. 2d shows a core disking zone (hatched) for comparison, which corresponds to the selected block I according to the proposed method. The categories of production are then determined by the categories of wells: the 1st category includes combinations of neighboring wells I-I, and the 2nd category - ll-ll. HI,

5 к 3-й - остальные.5 to the 3rd - the rest.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ определени  удароопасности участков массива горных пород, включающий бурение шпуров, измерение скоростиThe invention The method for determining the shock hazard of rock mass areas, including drilling holes, measuring speed продольных Vp и поперечных Vs волн в массиве методом многопрофильного дифференциального ультразвукового каротажа и определение состо ни  участка массива горных пород по номограммам, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности определени  удароопасно- сти в неоднородных блочных массивах крепких скальных пород, задают интервалlongitudinal Vp and transverse Vs waves in the massif using the method of multidisciplinary differential ultrasound logging and determining the state of the rock mass section by nomograms, characterized in that, in order to increase the reliability of determining the shock hazard in heterogeneous block arrays of hard rocks, the interval Vp/Vs, в пределах которого массив горных пород находитс  в ненарушенном состо нии , сравнивают текущее значение VP/VS с заданным, и на том участке массива, в котором текущее значение VP/VS выходит за заданные пределы, определ ют напр женное состо ние и анизотропию, по величинам которых с использованием номограмм определ ют степень удароопасностм.Vp / Vs, within which the rock mass is in an undisturbed state, compare the current value of VP / VS with the set value, and in that part of the array in which the current value of VP / VS goes beyond the specified limits, determine the stress state and anisotropy, the magnitudes of which determine the degree of impact with the use of nomograms. 7.0г7.0g ОABOUT 0.5W1.5 2.00.5W1.5 2.0 Глубина ск&ажины Н,мDepth sk & Azhiny H, m Фив.1Thebes 1 Р2-4.0R2-4.0 а Г%%and G %% н.n 0.2 о.4 о.б о.8 То /J 5 /V0.2 о.4 о.б о.8 То / J 5 / V Отношение Нтах/ бырПараметр Р2The ratio of Ntah / byr Parameter P2 йth Нтах WNtah W «- «iVl"-" iVl МM P.W P.W Фиг. 2FIG. 2 Фие.зPhie.z |„Ь| „B ЈJ I 6.0I 6.0 С)WITH) оabout §5С СО§5С СО 5.55.5 f2f2 Глубина скдаоюины Н, мDepth skdaoyuiny H, m Фиг. 4FIG. four
SU894712152A 1989-04-11 1989-04-11 Method of evaluation of outburst hazard of rock mass sections SU1694893A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894712152A SU1694893A1 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Method of evaluation of outburst hazard of rock mass sections

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894712152A SU1694893A1 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Method of evaluation of outburst hazard of rock mass sections

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1694893A1 true SU1694893A1 (en) 1991-11-30

Family

ID=21457533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894712152A SU1694893A1 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Method of evaluation of outburst hazard of rock mass sections

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1694893A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Me 693008, кл. Е 21 С 39/00. 1973. Методика геофизического прогноза уда- роопасности участков угольных пластов и рудных залежей. - М.: Наука, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4474250A (en) Measuring while drilling
CN105423832B (en) Blast construction method of orientation window of thick-wall brick chimney
Hudson et al. P-wave velocity measurements in a machine-bored, chalk tunnel
US20240102782A1 (en) Method for Evaluating Deep-Buried Tunnel Blasting Parameters
CN112343602B (en) Construction method for upper and lower layer overlapping tunnel
CN106149770B (en) The large-section in-situ concrete pile hole wall rock mass integrality detection method that bored concrete pile pile foundation construction period synchronously carries out
Raina et al. Rock mass damage from underground blasting, a literature review, and lab-and full scale tests to estimate crack depth by ultrasonic method
JPH077068B2 (en) A very high resolution seismic survey method in the horizontal well.
SU1694893A1 (en) Method of evaluation of outburst hazard of rock mass sections
RU2583032C1 (en) Downhole method of determining zones of rock damage
CN115288607A (en) Large-diameter drilling pressure relief method for high horizontal stress area of regional structure
Kumar et al. Estimating rock properties using sound level during drilling: field investigation
Hearst et al. Fractures induced by a contained explosion in Kemmerer coal
SU1149010A1 (en) Method of monitoring the trained state of rock body
Davlatshoev et al. Research methods for seismoacoustic monitoring of large underground facilities
SU1084442A1 (en) Method of determining the height of zone of water-pervious fissures in rock body
SU1186798A1 (en) Method of determining the degree of shock hazard of rock body
RU2162611C2 (en) Method of seismic microzoning
SU1357593A1 (en) Method of determining the degree of shock hazard of rock body
Dugan et al. Recent experiences with the borehole slotter for measuring in-situ stress
SU1661449A1 (en) Method for lowering shock hazard of contour part of mine working
Singh et al. Investigation of blast damage and underground stability
SU1168733A1 (en) Method of forecasting rock body outburst hazard
RU2566885C1 (en) Evaluation of structurally deformed and rock-bump rock masses
SU1430525A1 (en) Method of determining strained state of rock mass portions