Способ локации тектонических нарушений угольных пластов из забоя горной выработки Советский патент 1990 года по МПК G01V1/00 

Описание патента на изобретение SU1603318A1

изобретение относится к способам гео-, физической разведки и может быть использовано в горной геофизике.

Цель изобретения -снижение трудоемкости способа и повышение достоверности локации тектонических нарушений.

Способ основан на регистрации канало- вой сейсмической волны, возбужденной в угольном пласте и отраженной от исследуемого тектонического нарушения, и электромагнитной волны, индуцированной в результате сейсмоэлектрического эффекта горных пород в момент взаимодействия ка- наловой волны с тектоническим нарушением. При этом частотные характеристики обеих волн в месте генерации отраженной сейсмической волны и индуцированной ею электромагнитной волны будут одинаковыми. Поскольку скорости распространения

этих волн в среде отличаются на -Б порядков, то момент прихода Ata.w электромагнитной волны можно использовать для прогнозирования момента прихода Atk отраженной каналовой волны Ata.M.

Сейсмоэлектрический эффект у пород, находящихся в объемном напряженно-деформированном состоянии, при значениях напряжения 0,3-0,4 а еж практически отсутствует, а размеры зоны неупругих деформаций сравнимы с мощностью пласта h (высотой выработки). Поэтому Сейсмоэлектрический сигнал будет регистрироваться только от пород почвы и кровли, расположенных в объеме от контура выработки на глубину h. В худшем случае, если возбуждение упругих волн происходит вблизи почвы (кровли), расстояние от пункта взрыва до

c о

OJ

со

ЮЭ

границ области пород крои/т (). индуцирующих сейсмоэлектрический сигнал,, рпвио 2h. Учитывая, что сейсмоэлектрический эффект нолбуждается как продольными, так и поперечными волнами, а также то, что скорость поперечных волн vn всегда меньше продольных, время распространения упругой волны от пункта возбуждения до указанной границы равно 2h./Vs т.е., начиная с какого-то момента времени t35:2h / vs сейсмоэлектрический эффект, обусловленный породами почвы и кровли околовыработочного массива, не будет регистрироваться приемной аппаратурой.

.Способ реализуется следующим образом.

В забое горной выработки в пласте угля устанавливают приемники упругих колебаний, а в породах гючвы - приемники электромагнитных колебаний. Приемники подключают к многоканальному регистратору, причем приемники электромагнитных колебаний - через устройство задержки, которое позволяет вырезать часть информации от момента взрыва в течение отрезка времени

приемииками fionee узкой диаграммой ча- правленности. иагфимер магнитш-к; ферри- топые антенны, располагают по окружности в плоскости пласта, что позволяет определить не только расстояние до нару1иения, но и его координаты.

Чтобы избежать ложного выделения каналовой волны,обусловленного суперпозицией прямой и отраженной волн, либо

размывом фазы Эйри при малой мощности пласта или меньшей по.сравнению с мощностью пласта амплитудой нарушения, приход каналовой волны прогнозируется по времени прихода электромагнитной волны. Поскольку приемники электромагнитных колебаний не чувствительны к сейсмическим волнам, а сейсмоэлектрический сигнал,- поступающий, от области неупругих деформаций вблизи выработки, вырезан,

на регистратор поступает только сейсмоэлектрический сигнал, индуцированный каналовой волной в породах, слагающих нарушение. Учитывая, что время распрост- ранения электромагнитной волны от нарушения до приемника близко к нулю, время вступления каналопой волны Atk определяют из условия

Похожие патенты SU1603318A1

название год авторы номер документа
Способ впередизабойной локации 1991
  • Мясников Юрий Геннадьевич
  • Трифонов Александр Сергеевич
  • Азаров Николай Янович
  • Анциферов Андрей Вадимович
  • Тиркель Михаил Годелеевич
SU1824605A1
Способ выявления тектонических нарушений угольного пласта 1990
  • Исаев Юрий Сергеевич
  • Метлов Леонид Семенович
SU1809051A1
Способ сейсмоакустического исследования угольного пласта из забоя горной выработки 1983
  • Трифонов Александр Сергеевич
  • Исаев Юрий Сергеевич
SU1157492A1
Способ оценки напряженного состояния горного массива 1983
  • Усаченко Борис Миронович
  • Яланский Анатолий Александрович
  • Скипочка Сергей Иванович
  • Паламарчук Татьяна Андреевна
  • Фромм Вилли Викторович
SU1146448A1
СПОСОБ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ 2004
  • Безрук И.А.
  • Потапов О.А.
  • Маркаров Э.С.
  • Шехтман Г.А.
  • Руденко Г.Е.
  • Кузнецов В.М.
  • Чарушин А.Г.
  • Погальников В.Г.
  • Ларин Г.В.
  • Липилин А.В.
RU2260822C1
СЕЙСМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В УГОЛЬНЫХ ПЛАСТАХ 2011
  • Сальников Александр Сергеевич
  • Сагайдачная Ольга Марковна
  • Вершинин Андрей Владимирович
  • Дунаева Ксения Александровна
  • Канарейкин Борис Алексеевич
  • Сагайдачный Александр Владимирович
  • Шмыков Александр Никитич
RU2455663C1
Способ возбуждения упругих волн в угольном пласте 1988
  • Ямщиков Валерий Сергеевич
  • Данилов Вадим Николаевич
  • Шкуратник Владимир Лазаревич
  • Ватолин Игорь Евгеньевич
SU1559150A1
Способ определения направления линии скрещения дизъюнктивного нарушения угольного пласта 1984
  • Ватолин Евгений Степанович
  • Рубан Анатолий Дмитриевич
  • Черняков Анатолий Борисович
SU1179240A1
Способ геофизической разведки 1980
  • Глушко Василий Трофимович
  • Яланский Анатолий Александрович
  • Скипочка Сергей Иванович
SU894635A1
СПОСОБ РЕГИОНАЛЬНОГО ПРОГНОЗА УДАРООПАСНОСТИ ПО СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИМ НАБЛЮДЕНИЯМ 2004
  • Воинов Константин Александрович
  • Глотов Сергей Валентинович
  • Краков Аркадий Самуилович
  • Селивоник Владимир Григорьевич
RU2279543C2

Реферат патента 1990 года Способ локации тектонических нарушений угольных пластов из забоя горной выработки

Изобретение относится к методам геофизической разведки и может быть использовано в горной геофизике. Целью является снижение трудоемкости способа и повышение достоверности локации тектонических нарушений. В угольном пласте возбуждают упругие колебания, регистрируют отраженные каналовые сейсмические волны и возбужденные ими в тектоническом нарушении электромагнитные сигналы. Для повышения помехоустойчивости регистрацию полезных сигналов начинают через время T3≥2H/VS, где VS - скорость поперечных волн в угле, H - высота горной выработки, по времени распростронения электромагнитных колебаний ΔТэ/м прогнозируют время ΔТк прихода сейсмической волны и в случае оправдываемости прогноза по величине ΔТк определяют расстояние до тектонического нарушения по сигналам направленных приемников электромагнитных колебаний и его координаты.

Формула изобретения SU 1 603 318 A1

t.

Vs

Кроме того, посредством фильтра, подключаемого между приемниками и аппаратурой, осуществляют регистрацию информации в фазе Эйри (наиболее информативной области каналовых волн). Частоту фильтра определяют по известным мощности пласта и скорости каналовой волны. В пласте угля возбуждают, например, посредством взрыва, упругую волну, которая распространяется как по пласту, так и по породам. Все типы волн, кроме каналовой в пласте очень быстро затухают. Каналовая волна, достигнув нарушения, отражается и одновременно за счет сейсмоэлектрическо- го.эффекта пород, слагающих нарушение, индуцирует электромагнитную волну с равной себе частотой, которая регистрируется приемниками электромагнитных колебаний. Кроме тектонического нарушения область относительно разгруженных пород (зона неупругих деформаций) существует также вблизи контура горной выработки, точнее от контура выработки на глубину, равную мощности пласта. Эта область также индуцирует электромагнитные колебания, которые, однако, вырезаются устройством задержки на зремя ta.

Приемники электромагнитных колеба НИИ, обпадаюидие по сравнению с сейсмоAtk 2Агэ.м. ,

где At3.M. - время от момента взрыва до прихода электромагнитного сигнала, и в случае прихода каналовой волны через интервал Atk судят о расстоянии до тектонического нарушения, а, используя информацию об электромагнитных колебаниях, и - р его координатах.

Формула изобретения Способ локации тектонических нарушеНИИ У ольных пластов из забоя горной выработки, включающий возбуждение и прием упругих вогн в угольном пласте, измерение времен вступления интерференционных каналовых волн в фазе Эйри, отличающийс. я тем, что, с целью снижения трудоемкости способа и повышения достоверности локации нарушений, дополнительно во вмещающих породах размещают приемники электромагнитных колебаний направленного типа,

регистрируют электромагнитный сигнал через промежуток времени t3 2h/Vs от момента возбуждения, где vs - скорость поперечных волн в угле, h- высота выработки, выделяют электромагнитный сигнал с

частотой фазы Эйри каналовых волн, измеряют время pro всгупления и определяют ожидаемое время еступления интерференционной каналовой волны Atk и при выполнении условия Аг л ; 2 А tэ.м.,гдe А t3.M

инюроа.п времени от момента нозбужденнянитного сигнала, судят о расстоянии до текупругой волны до вступления элеюромаг- тонического нарушения и его координатах.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1990 года SU1603318A1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Способ сейсмоакустического исследования угольного пласта из забоя горной выработки 1983
  • Трифонов Александр Сергеевич
  • Исаев Юрий Сергеевич
SU1157492A1

SU 1 603 318 A1

Авторы

Усаченко Борис Миронович

Скипочка Сергей Иванович

Кузнецов Николай Васильевич

Даты

1990-10-30Публикация

1988-04-11Подача