Способ определения места установки сейсмоприемников в разрабатываемом горном массиве Советский патент 1990 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горной промьшленности и может быть использовано при разработке угольных пластов, склонных к выбросам угля и газа.

Цель изобретения - повьшение точности определения места установки сейсмоприемников в разрабатываемом горном массиве и за счет этого повышение надежности идентификации свойств структурных элементов разра- батьшаемого горного массива.

На чертеже приведена схема определения йеста установки сейсмоприемников .

Схема содержит сейсмоприемник 1, шпуры 2, непосредственную кровлю 3 пласта, пласт 4, непосредственную почву пласта 5, размер зоны 6 разгрузки от выработки, график 7 измене- ния уровня интенсивности акустических колебаний по нормали к плоскости залегания пласта.

Способ осуществляют следующим образом.

Для каждого шахтопласта в рамках гарантированного: радиуса действия, промьшшенного сейсмоприемника аппара- т уры ЗУА иа горной выработки в разраоэ

батыпаемый массив не ближе зоны разгрузки от выработки бурят серию шпу- ipoB 2 в пласт, кровлю 3 и почву плас- |Та 5. Шпуры 2 ориентируют в горном с массиве так, чтобы их забои после , окончания бурения находились на од- (ной нормали к плоскости разрабатывае- iWoro пласта 4. Во все шпуры устанавливают сейсмоприемники 1 с одинако- Q iBbiMH характеристиками. Количество innypoB 2 в каждой серии выбирают из условия последующего определения по роказаниям установленных в них сейс- Р оприемников 1 закономерности, измене- |5 ния уровня интенсивности акустических колебаний в каждом структзфном (Элементе горного массива по направле- Нию напластования горных пород. Вклю- ;чают источник генерирования искусст- 20 венного акустического сигнала например выемочный механизм, отбойный молоток или буровой станок. Во время ге- рерирований искусственного акустичес- JKoro сигнала одновременно во всех 25 сейсмоприемниках 1 измеряют уровень интенсивности акустических колебаний. По полученным значениям величин уров- |ня интенсивности акустических колеба- Иий в каждом структурном элементе ЗО {горного массива определяют координа- |ту нормали, в koтopoй уровень интен- |сивности акустических колебаний име- |ет максимальное значение. В эти коор- дина1 ы .нормали устанавливают сейсмо- jc приемники дпя последующей дифференцированной идентификации свойств соответствующего структурного элемента горного массива.

Размещение сейсмоприемников в зоне 40 максимального уровня интенсивности

каждого структурного элемента горного массива обеспечивает повьшение точности определения места установ- .

ки сейсмоприемников в разрабатывае- 45

мом горном массиве, потому что в указанных зонах установки сейсмоприем- никбв обеспечивается наибольший уровень информативности измеряемых параметров, акустических колебаний о свой- сп

ствах этих элементов горного массива.

Пример. Пласт М сложного строения, состоит из двух пачек, разделенных прослоем крепкого песчаника моп ностью 0,05-0,08 м. Мощность верх- не.й пг1чки угля 0,03-0,10 м, нижней - 1,35-1,46 м. В кровле пласта залегает глинистый сланец, тонкослоистый, од- : нородный, плотный, средней крепости.

трещиноватый, общей мопщостью 11,0 м Неоднороден, кровля мощностью 3,0- 3,5 м вследствие подвижек толщи и наличия зеркал скольжения малоустойчивая, склонная к обрушению в врще куполов. Почва пласта представлена песчаным сланцем, светло-серым, мощностью 1,8м.

Для определения места установки сейсмоприемников для идентификации свойств непосредственной кровли пласта, нижней пачки пласта и почвы пласта с бортового ходка пласта Мз в нижнюю пачку пласта за зону разгрузки выработки, в непосредственную кровлю почву и ншхнюю пачку пласта пробурили по три шпура диаметром 80 мм. Шпуры ориентированы в горном массиве так, чтобы их забои находились за зоной разгрузки вьфаботки на одной нормали к плоскости пласта, отстоящей от выработки на 2,0 м. Размер зоны разгрузки от выработки определяют предварительно 1,5 м. Шпуры бурят на расстоянии 40 м от лавы 10 восточного столба (не ближе зоны влияния лавы 5 м и не далее радиуса действия сей- смоприемника СБ-10, т.е. .не далее 70 м). Во все шпуры устанавливают сейсмоприемники, идентичные по своим характеристикам и расклинивают их деревянными кольями. Во время работы выемочного комбайна во всех сейсмоприемниках с помощью аппаратуры ЗУА определяют.уровень интенсивности акустических колебаний. Данные заносят в таблицу.

На фиг. 1 приведен график изменения уровня интенсивности акустических колебаний по нормали к плоскости залегания пласта. Из полученных данных определяют, что зФовень интйнсив- ности акустических колебаний принимает ма.ксимальные значения в непосг редственной похше пласта на расстоянии 0,3 m от почвы пласта, где m - мощность пласта, м; в нижней пачке угля на расстоянии 0,4 м от почвы пласта и в непосредственной кровле пласта на расстоянии 1,2 м от почвы пласта нп расстоянии 1,2 м от почвы пласта. Поэтому при дальнейп ей гщен- тификации свойств непосредственной .кровли пласта сейсмоприсмник всегда помещался в непосредственную кровлю на расстояние 1,2 м от почвы пласта. Дальнейшую идентификацию свойств угольного пласта ведут с помощью сей

смоприемника, установленного на рас- СТОЯНШ1 О,.4 м от почвы пласта, а идентификацию свойств непосредственной почвы пласта - с помощью сейсмо- приемника, установленного в непосредственной почве на расстоянии -0,3 м от почвы пласта.

Указанные места установки сейсмо- прйемншсов позволяют на всем протяжении отработки лавы 10 восточного столба по пласту М, обеспечить надежную идентификацию структурных . элементов разрабатываемого горного массива. Повьппение надежности идентификации свойств структурных элементов горного массива стало возможным за счет учета явлений рефракции и преломления акустических волн в разрабатываемом горном массиве.

Формула изобретения

Способ определения места установки сейсмоприемников в разрабатывае013746

мом горном массиве, включающий установку в горный массив сейсмопр ием- ников, генерирование в него искусственных акустических сигналов, измерение параметров акустических колебаний участков горного массива и определение по ним мест установки сейсмопри- емников для пдследующей идентификаjQ ции свойств разрабатываемого горного массива, о тличающий ся тем, что, с целью повьшения точности определения места установки сейсмо- приемников в разрабатьюаемом горном

5 массиве за счет учета в нем рефрак- ции и преломления акустических волн, параметры акустических колебаний участков горного массива измеряют по нормали к плоскости разрабатьгоае20 мого пласта, а места установки сейсмо- приемников определяют по соответствующим им координатам нормали, где уровень интенсивности акустических колебаний участков горного массива

25 принимает максимальные значения.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки угольных пластов. Цель - повышение точности определения места установки сейсмоприемников в разрабатываемом горном массиве за счет учета в нем рефракции и преломления акустических волн. В горный массив устанавливают сейсмоприемники и генерируют в него искусственные акустические сигналы. Параметры акустических колебаний участков горного массива измеряют по нормали к плоскости разрабатываемого пласта. Места установки сейсмоприемников определяют по соответствующим им координатам нормали, где уровень интенсивности акустических колебаний участков горного массива принимает максимальные значения. Размещение сейсмоприемников в зоне максимального уровня интенсивности каждого структурного элемента горного массива обеспечивает наибольший уровень информативности измеряемых параметров акустических колебаний о свойствах этих элементов горного массива. 1 ил.

15

30 58

13 28

17 40

30

15