SU543905A1 - The method of determining the boundaries of the strained massif around the mine workings - Google Patents

The method of determining the boundaries of the strained massif around the mine workings

Info

Publication number
SU543905A1
SU543905A1 SU2127041A SU2127041A SU543905A1 SU 543905 A1 SU543905 A1 SU 543905A1 SU 2127041 A SU2127041 A SU 2127041A SU 2127041 A SU2127041 A SU 2127041A SU 543905 A1 SU543905 A1 SU 543905A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
array
oscillations
determining
boundaries
elastic
Prior art date
Application number
SU2127041A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Андреевич Богданов
Евгений Петрович Чистяков
Евгений Гаврилович Ливочко
Кирилл Яковлевич Белозор
Владимир Петрович Волощенко
Original Assignee
Научно-Исследовательский Горнорудный Институт
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 Научно-Исследовательский Горнорудный Институт filed Critical Научно-Исследовательский Горнорудный Институт
Priority to SU2127041A priority Critical patent/SU543905A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU543905A1 publication Critical patent/SU543905A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

(54)(54)

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦЫ НАПРЯЖЕННОГО МАССИВА ВОКРУГ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОКMETHOD FOR DETERMINING THE BORDER OF A STRESSED MASSIF AROUND MINING PRODUCTIONS

Изобретение относитс  к геофизическим способам разведки и может быть использовано , в частности, дл  определени  границы иапр51жеш1сиго массива вокруг генных вьфаботок.The invention relates to geophysical exploration methods and can be used, in particular, to determine the boundary of the arctic array around gene patterns.

Известен ультразвуковой метод, осуществл емый путем бурени  скважин в массиве горных пород окружающих, вьфа- ботку с последукмдим каротажем по длине скважины. Дл  осуществлени  этого метода требуетс  выполн ть работы по бурению скважин в исследуемом массиве и посылать источник -колебаний и приемные датчики в скважину. Кроме того, уль раэвуКовой метод не пригоден дл  одновременного исследовани  больших объемов горного массива вследствие необходимости бурени  сетки схважин и малых баз между замерными точками.The ultrasonic method, carried out by drilling wells in the rock mass of the surrounding rocks, is known for drilling with subsequent logging along the well length. To implement this method, it is required to perform work on drilling wells in the array under study and to send a source of oscillations and receiving sensors to the well. In addition, the ultrasonic method is not suitable for the simultaneous study of large volumes of rock mass due to the need to drill a well network and small bases between the measuring points.

В гвофнаической разведке известен ело соб годографов дл  определени  глубины аалегавЕ  пластов, которые заключаетс  в том, что ,а основанви сейсмограмм, полученных прострелвваш1емпрэ4и1лей, , осущестал отс  кс ел ци  фаз или первых вступлений по котсрым стро т годог рафы и производ т их нчт«рпретацию.In the gofnaic exploration, it is known for a collection of hodographs to determine the depth of the aerial layers, which consists in the fact that, based on seismograms obtained by shooting through the seam patterns, the phases or the first arrivals build up a year and produce them nfc. .

Однако дл  построени  годографов не обходимы сейсмограммы упругих колебаний пластов горных псфод, обладакшшх различными физико-механическими вами, которые бы служили границами раз дела. этом толщина пластов должна быть несколько дес тков сот метров.However, to construct the hodographs, seismograms of elastic oscillations of the layers of mountainous pfdods, possessing various physicomechanical you, which would serve as the boundaries of the section, are necessary. This thickness of the layers should be several tens of hundreds of meters.

Известен также способ акустнческса о определени  неоднсфодности массива вблв- зн выработки, заключающийс  в том, что в звукопроводе возбуждают упругие колебани  и регистрируют амплитуды отраже1 ных от неоднородкэстей упругих волн, группой приемников, ;. асположенных в опреде-i ленном порвдке на поверхности кн, в области горной выработки фв/ьвфительно определ ют положенве звуко{фовода , о азован ого областью повышенных натф жений, лсжалнзованной вбл эм ь работки„ возбуждают упругие лоав банве опоеделенной частоты в звукопроводе н по уровн м сигналов гфин тых приемниками, дрстпахшшх асроговыхThere is also a known method of acoustics on determining the non-uniformity of an array in output, which consists in the fact that elastic oscillations are excited in the acoustic duct and the amplitudes of elastic waves reflected from the nonuniformities of the elastic waves are recorded,;. aspolozhennyh in the definition-i lennom porvdke on the surface of the book, in the excavation PV / vfitelno determined polozhenve sound {fovoda about azovan th region of elevated natf zheny, lszhalnzovannoy VBL um s rabotki "excite elastic loav Banwa opoedelennoy frequency acoustic line n on the level m signals of gfynty receivers,

величин, на пэверхнэсти вьфабэтки определ ют размер и форму неоднэрэдU-JCTH .The magnitudes of the size and shape of single-U-JCTH on the pedewavestheplaces determine the size and shape.

Этот способ требует предварительног опрэделгни , местоположени  звукопровода что св зано с выполнением трудоемких работ по бурению шпуров или сквгжин Б стенке выработки дл  установлени  области повышенных напр жений. Кроме того, он требует размещени  излучателей упругих кэлебани ; в этой област Бурение шпуров в массиве дл  помещени  излучателей упругих колебаний перераспредел ет значение напр жений в массиве и снижает точность замеров по оценке сое- то ни  массива вокруг вьгработок.This method requires a preliminary determination of the position of the sound duct, which is associated with the performance of labor-intensive work on drilling holes or wells in the wall of the mine to establish an area of high stresses. In addition, it requires the placement of the radiators of the elastic gables; in this area Drilling holes in the array to accommodate the emitters of elastic oscillations redistributes the value of stresses in the array and reduces the accuracy of the measurements according to the estimate of the array or array around the exercises.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности способа.The aim of the invention is to increase the efficiency of the method.

Это достигаетс  тем, что возбуждают упругие колебани  в диапазоне 1-5 кГц на поверхности ненапр женного массива, направл ют их перпендикул$фно к границе напр женного массива, и по кинематическим и динамическим характеристикам зарэгистрпрованных колебаний суд т о местоположени этой границы.This is achieved by exciting elastic oscillations in the range of 1–5 kHz on the surface of an unstressed array, directing them perpendicularly to the boundary of the stressed array, and judging from the kinematic and dynamic characteristics of the ecstatic oscillations, determine the location of this boundary.

Способ по сн етс  чертежами (фиг. 1 и 2).The method is illustrated in the drawings (Fig. 1 and 2).

В горном массиве, О1фужакш(ем вьфаботку 1, под воздействием массы налегающих пород возникают концентрации напр жений , которые можно резделить на три зоны: зона ненапр женного массива 2, зона повышенного на1ф жени  3, зона естест венного напр жени  4. Кажда  из рассматриваемых зон, вследствие различной нагруженности массива, будет обладать различными скорост ми упругих колебаний. В зоне 2 будет скорость V . в зоне 3 , в зоне 4 - УЗ , соответственно cooTHoiab-ine скоростей будет V. V, V-.In the mountain mass, O1fuzhaksh (I eat up 1, under the influence of the mass of overlying rocks, stress concentrations arise that can be divided into three zones: an unstressed massif 2, an increased stress zone 3, and a natural stress zone 4. Each of the zones under consideration , due to the different loading of the array, it will have different speeds of elastic oscillations.In zone 2 there will be speed V. in zone 3, in zone 4 - ultrasonic, accordingly cooTHoiab-ine speeds will be V. V, V-.

Предлагаемый способ основан на регистрации пр мых продольных волн проход щих по слою 2, отраженных продольных во от зоны 3, а также преломленных продольных волн в зоне 3.The proposed method is based on the detection of forward longitudinal waves passing through layer 2, reflected longitudinal waves from zone 3, as well as refracted longitudinal waves in zone 3.

Дл  производства замеров источник упругих колебаний 5 и приемники упругих колебаний 6, 7, 8, 9, 1О, 11, 12, 13, 14 располагают на поверхности выработки 1, по профил м (фиг. 2),For the production of measurements, the source of elastic oscillations 5 and the receivers of elastic oscillations 6, 7, 8, 9, 1О, 11, 12, 13, 14 are placed on the surface of generation 1, along the profile m (Fig. 2),

Г иемники на стенке вьфаботки размешаютс  отдельными группами в зоне действи  пр мой продольной волны /Pi/ 6, 7, 8, отраженной /Рц/ 9, 1О, 11; преломленной /Pi2i/ 12, 13, 14.The collectors on the wall are placed in separate groups in the zone of action of the forward longitudinal wave / Pi / 6, 7, 8, reflected / Pc / 9, 1O, 11; refracted / Pi2i / 12, 13, 14.

У1фугне волны от истэчника колебаний 5 распростран ютс  во все стороны и к трутте приемников 6, 7, 8 будет приходить пр ма  продольна  Б. . При достижении пр мой волной j ; т:-р - женного массива 3 здесь обрг. ; :,тс  отраженна  Р и 11реломл%н 1- л The waves from the oscillator 5 propagate in all directions and to the tinder of receivers 6, 7, 8 will come straight longitudinally B.. When reaching the forward wave j; t: -r - female array 3 here obr. ; :, tf reflected P and 11reloml% n 1-l

Все перечисленк1.;е ь . регистрируютс . Повторные замерь, производ т, помеща  источник колебаний в точку 15, По зарегистрированным первым вступлени м колебаний стро т годэхрафы волн Р ; Р , 121 пр мой продольной волны р,, дает оценку скорости распространени  упругих колебаний в зоне ненапр женного массива , которую можно огфеделитъ по следующей формуле:All listed 1.; e b. register. Repeated measurements are made by placing the source of oscillations at point 15; Goh Eraphs of waves P are plotted by the first recorded oscillations; P, 121, direct longitudinal wave p ,, gives an estimate of the velocity of propagation of elastic oscillations in the zone of an unstressed mass, which can be determined using the following formula:

v|v |

(1)(one)

где - скорость пр мой продольной волны в ненапр женном массиве; С - рассто ние от источника колебаний до приемников 6, 7, 8: - врем  распространени  пр мой продольной волны в ненапр женном массиве.where is the speed of a direct longitudinal wave in an unstressed array; C is the distance from the oscillation source to the receivers 6, 7, 8: is the propagation time of the forward longitudinal wave in the non-stressed array.

По значению скорости оценивают состо ние ненапр женного массива вокруг выработки .By the value of the velocity, the state of the unstressed mass around the mine is estimated.

Годограф отраженной волны Р - позвол ет установить врем  прихода отраженной волны и определить толщину сло  ненапр женного массива во1фуг вьфаботки по формуле:Hodograph of the reflected wave P - allows you to establish the time of arrival of the reflected wave and determine the thickness of the layered stress array during the design by the formula:

Ч- ..v.8r (а)H ..v.8r (a)

где hf - толшина сло  ненапр женногоwhere hf is the thickness of the layer unstressed

массива, вокруг выработки; i.- врем  распространени  отраженной волны;array, around the development; i.- time of propagation of the reflected wave;

и,- рассто ние от источника колебаний до приемников отраженной волны 9, 1О, 11.and, is the distance from the oscillation source to the receivers of the reflected wave 9, 1O, 11.

По производной годографа 1феломлен- ной волны PIOI определ ют эффективное значение скорости продольной волны в наппр женном массиве.From the hodograph derivative of the 1-felled PIOI wave, the effective value of the velocity of the longitudinal wave in the prestressed array is determined.

где uEj-приращение рассто ний между одача упругих волн заданной частоты12 , 13, 14; д - приращение времени действи where uEj is the increment of the distance between the supply of elastic waves of a given frequency 12, 13, 14; d - time increment

преломленной волны по профилю приемников 12, 13, 14 ; скорость преломленной волны вrefracted wave along the profile of the receivers 12, 13, 14; refracted wave velocity

зоне ненапр женного массива. Количественное значение скорости Vj позвол ет оценивать состо ние напр женного массива вокруг вьфаботки. Счнта , чтэ прелэмлонные волны в напр женном массиве идут вдоль его поверхности, вход  в него под углом полного внутреннего отражени  i , глубину расположени  напр женного массива определ ют по формуле:zone of unstressed array. The quantitative value of the velocity Vj makes it possible to estimate the state of the stressed array around the workpiece. Since the pre-emlon waves in the tensioned array go along its surface, the entrance to it at the angle of total internal reflection i, the depth of the location of the tensioned array is determined by the formula:

h ( Va-Uг h (Va-Ug

avjcos  avjcos

где h - глубина расположени  напр женнэго масива;where h is the depth of the tension of the tension array;

t - врем  распространени  преломленной волны;t is the propagation time of the refracted wave;

6 - рассто ние от источнивса колебаний до приемников преломленной вэлны 12;6 is the distance from the source of oscillations to the receivers of the refracted wave 12;

4 - угол полного внутреннего отражени  (3ini Vj/Vj ).4 is the angle of total internal reflection (3ini Vj / Vj).

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимуществаUsing the proposed method provides in comparison with existing methods the following advantages.

не требуетс  производить работы по бурению шпуров и скважин в исследуемом массиве;No drilling or drilling in the test mass is required;

подача упругих волн заданной частоты 1-5 кГц позвол ет производить фильтрацию колебаний и вьшелить полезные продольные волны, несущие информацию о состо5шии массива;the supply of elastic waves of a given frequency of 1–5 kHz allows filtering the oscillations and extracting useful longitudinal waves carrying information about the array array;

2 /2 /

U U

- .-1 -Ь-|7-|- VI I -.-1 -b- | 7- | - VI I

1l-srca1l-srca

использование в качестве отражающего сло  границ зон напр женного массива и запись отраженных и преломленных волн от этого сло  позвол ет производить экспресс-оценку состо ни  массива вокруг вьфаботок;the use of the boundaries of the zones of the stressed array as a reflecting layer and the recording of the reflected and refracted waves from this layer makes it possible to make a rapid assessment of the state of the array around the windings;

можно определ ть глубину расгфостранени  зоны ненапр женного и местоположени  напр женного массива по двум типам волн, отражающей и преломленной, что обеспечивает нгщежность и достоверность результатов.It is possible to determine the depth of the distraction zone of the unstressed zone and the location of the stressed array by two types of waves, reflecting and refracted, which ensures the density and reliability of the results.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ определени  границы на1ф женного массива вокруг горных выработок путем возбуждени  и регистрации упругих колебаний на стенке выработки с последующим анализом зарегистрированных ко1ебаний , отличающийс  тем, что, с целью повьпиени  эффективности способа, возбуждают упругие колебани  в ненапр женном массиве в диапазоне 1-5 кГц, натфавл ют их перпёндикулщ но границе напр женного массива и по юшематическим и динамическим характеристикам зарегистрированных колебаний суд т о местоположении этой границы.The method of determining the boundary of the inflatable mass around the mine workings by exciting and recording elastic oscillations on the production wall with subsequent analysis of recorded oscillations, characterized in that, in order to improve the efficiency of the method, elastic oscillations in the unstressed mass in the 1-5 kHz range are excited They are perpendicular to the boundary of the stressed array and, judging by the Juchematic and dynamic characteristics of the recorded oscillations, judge the location of this boundary. - /- / к- iki t-J jiAiiut-j jiAiiu ( ()(//l(() (// l Фиг. 2FIG. 2 смcm ь. ils il
SU2127041A 1975-04-21 1975-04-21 The method of determining the boundaries of the strained massif around the mine workings SU543905A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2127041A SU543905A1 (en) 1975-04-21 1975-04-21 The method of determining the boundaries of the strained massif around the mine workings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2127041A SU543905A1 (en) 1975-04-21 1975-04-21 The method of determining the boundaries of the strained massif around the mine workings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU543905A1 true SU543905A1 (en) 1977-01-25

Family

ID=20617156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2127041A SU543905A1 (en) 1975-04-21 1975-04-21 The method of determining the boundaries of the strained massif around the mine workings

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU543905A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11067711B2 (en) Time-reversed nonlinear acoustic downhole pore pressure measurements
US5406530A (en) Pseudo-random binary sequence measurement method
US20060034152A1 (en) Tube-wave seismic imaging
US4718046A (en) Method for driving a bender-type transmitter of a borehole logging tool to sequentially produce acoustic compressional and tube waves
EP0565623A1 (en) Method for determining geometry of subsurface features while drilling
Hudson et al. P-wave velocity measurements in a machine-bored, chalk tunnel
Xu et al. Inversion of the shear velocity of the cement in cased borehole through ultrasonic flexural waves
US5142500A (en) Non-destructive method of measuring physical characteristics of sediments
RU2271554C1 (en) Exploration seismology method
SU543905A1 (en) The method of determining the boundaries of the strained massif around the mine workings
McCann et al. Application of cross-hole seismic measurements in site investigation surveys
RU2055176C1 (en) Acoustic method for diagnosis of cement stone quality behind well surface casing
JPH1068779A (en) Non-destructive measuring method using acoustic wave for physical characteristics of stratum
US4213194A (en) Acoustic archeological mapping method
Picornell et al. Field measurement of shrinkage crack depth in expansive soils
JP3410965B2 (en) Geological exploration method, elastic wave generation method, and elastic wave generator
Stephansson et al. A seismic study of shallow jointed rocks
RU2046376C1 (en) Rocks stressed states evaluation method
RU2280267C1 (en) Method for seismic research of pile foundations
JP2019143432A (en) Acquisition method of ground information, and acquisition device of ground information
JPH06294793A (en) Nondestructive measuring method using acoustic wave of physical property of stratum
Ghanaat et al. Experimental study of dam-water-foundation interaction
RU96115083A (en) METHOD OF SEISMIC MICRO-ZONING
SU879530A1 (en) Method of rock mass foliation power determination
SU1146449A1 (en) Method of monitoring the strained state of rock body