Способ определения трещиноватости массива горных пород Советский патент 1987 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения структурной нарушенности горных пород в массиве.

Целью изобретения является повьине- ние точности определения трещиноватости за счет устранения влияния свойств и состояния скелета горной породы на результаты измерений.

На фиг. 1 показан исследуемый участок массива горных пород в исходном состоянии; на фиг. 2 - то же, после заполнения трещин замещающим материалом.

Массив 1 горных пород, состоит из скелета 2 и трещин 3, излучателя 4 импульсов упругих волн и приемника 5. База про- звучивания, которая при однобазовой схеме измерения характеризует размер исследуемого участка массива, принята равной L.

В исходном состоянии (фиг. 1) трещины 3 заполнены исходным материалом-заполнителем 6 трещин. После технологической операции замещения (фиг. 2) трещины запол- няются замещающим материалом-заполнителем 7 трещин.

Способ осуществляют следующим образом.

В исходном состоянии, когда трещины 3 заполнены исходным материалом-заполните- лем 6 трещин, с помощью излучателя 4 импульсов упругих волн и приемника 5 про- звучивают исследуемый участок массива горных пород и измеряют время распространения импульсов упругих волн на базе L.

Далее исходный материал-заполнитель трещин замещают другим материалом или переводят его в иное агрегатное состояние.

После этого исследуемый участок массива с помощью элементов 5 и 4 повторно прозвучивают импульсами упругих волн и из меряют время распространения этих импульсов на той же базе L.

Определяют скорости распространения упругих волн в исходном и замещающем материале-заполнителе трещин и рассчитывают коэффициент трещиноватости массива по формуле

ti/L -t./L

l/Vpu,,,-Г/Угзаг

где L - база измерений на исследуемом учаtl И12

Vpaii И V23aii

стке;

время распространения импульсов на участке с исходным и замещенным материалом-заполнителем;

скорости распространения упругих волн в исходном и замещающем материале-заполнителе.

Пример. При проведении буровзрывных работ на горных предприятиях качество взрываемой массы и, в частности, крупность ее зависит от следуюп их факторов: структуры массива, физико-механических свойств пород, параметров взрывания и характеристик взрывчатых веществ (ВВ).

0

5

Q

5

0

На карьерах получение горной массы с кусками требуемых размеров обуславливает прежде всего необходимость районирования карьерного поля на участки с одинаковой степенью трещиноватости пород и выбора технологии взрывных работ в соответствии с ней.

В этих условиях повыщение точности определения коэффициента трещиноватости горных пород непосредственно в массиве позволяет уменыиить выход переизмельченных и крупных фракций, негабарита, стоимость бурения на 1 м отбитой породы и увеличить объем отбитой породы с 1 м скважины.

Таким образо.м, в соответствии со способом исследуемый участок массива горных пород с трещинами, заполненными воздухом, из взрывных скважин прозвучивают и.м- пу. 1ьсами упругих волн, измеряют время распространения этих импульсов на базе между излучателем и прие.мником, затем в те же скважины с помощью насосов нагнетают воду, после чего снова прозвучивают массив импульсами упругих волн, измеряют время их распространения на той же базе и определяют коэффициент трещиноватости на исследуе.мом участке массива.

По полученному значению коэффициента трещиноватости массива горных пород производят районирование карьерного поля на участки с одинаковой степенью трещиноватости пород.

Формула изобретения

40

35

Способ определения трещиноватости массива горных пород, включающий прозвучи- вание исследуемого участка массива импульсами упругих волн, измерение вре.мени их распространения и определение скорости распространения упругих волн в материале-заполнителе трещин, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения трещиноватости, на исследуемом участке за.мещают материал-заполнитель трещин други.м, с известны.ми скоростными ха- рактеристика.ми, ил.ч переводят его в иное агрегатное состояние, после чего дополни- д5 тельно измеряют время распространения упругих волн на данном участке и определяют коэффициент трещиноватости массива по формуле

t|/L - t./L

/V,..,,- l/V2:K,n

Кт,

50

5

гдеL - база измерений на исследуемом участке;

t| и {) - время распространения импульсов на участке с исходным и замещенным материалом-заполнителем;

V|)aii и Vvia - скорости распространения упругих волн в исходном и замещающем материале-заполнителе.

У. .

NNX Ч VV V Л

фиг. 2

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения структурной нарушенности горных пород в массиве. Цель изобретения - повышение точности определения трещиноватости за счет устранения влияния свойств и состояния скелета 2 горной породы по результатам измерений. В исходном состоянии, когда тре- ш,ины 3 заполнены исходным материалом- заполнителем 6, с помош.ью излучателя 4 импульсов упругих волн (УВ) и приемника 5 прозвучивают исследуемый участок массива 1 горных пород. Измеряют время t| распространения импульсов УВ на базе про- звучивания L. Затем исходный материал- заполнитель 6 замещают другим материалом с известными скоростными характеристиками или переводят его в иное агрегатное состояние. После этого исследуемый участок массива 1 повторно прозвучивают и измеряют время i распространения импульсов УВ на той же базе L. Определяют скорости и V-x.:.: распространения УВ соответственно в исходном 6 и замещающем материале-заполнителе трещин 3. Коэффициент трещиноватости Кт рассчитывают по формуле Кт (ti/ L -t2/L): ( - -l/VojAn) 2 ил. § СО со 4 О СЛ OD фаг, /