Способ определения положения зоны максимума напряжений в краевой части тонкого угольного пласта Советский патент 1991 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для контроля параметров зоны опорного давления в угольном пласте бесскважинным методом.

Цель изобретения - повышение оперативности.

Способ осуществляют следующим образом.

В подготовительной выработке проводят продольное сейсмическое профилирование, для чего на обнаженной поверхности пласта устанавливают два сейсмоприемника на расстоянии не более половины длины волны Рэлея в фазе Эйри. На той же поверхности,

на расстоянии не менее двадцатикратной мощности пласта, размещают пункт возбуждения. Посредством удара возбуждают в пласте упругие колебания и регистрируют волны Рэл ея. С помощью полосовой фильтрации выделяют огибающие пакетов колебаний и строят дисперсионные кривые, по которым определяют скорость продольной волны в зоне максимума нормальных напряжений как интервальную групповую скорость- первой высокочастотной асимптоты волны Рэлея. Кроме того, определяют фазовую скорость и частоту волн Рэлея для первой моды в фазе Эйри. Затем проводят сейсмопросвечивание пласта,

о

Is

СО СП

со

1чЭ

для чего пункт возбуждения располагают в параллельной выработке с противоположной стороны пласта. При проведении сейсмопросвечивания необходимо, чтобы сейсмический луч не пересекал аномальных участков (тектонических нарушений, протяженных зон повышенных напряжений и т.д.). При сейсмопросвечивании регистрируют волны Рэлея и Лява, проводят их полосовую фильтрацию и строят дисперсионные кривые. По этим кривым определяют скорости продольной и поперечной волн в пласте соответственно по первой высокочастотной асимптоте волны Рэлея и высокочастотным асимптотам волн Лява.

По полученным данным определяют расстояние L до зоны максимума напря- жений в краевой части угольного пласта из выражения

де С

рил

скорость продольных волн в зоне максимума нормальных напряжений, м/с;

С к - скорость поперечных волн в о пласте, м/с;

С р - скорость продольных волн в пласте, м/с;

v я - фазовая скорость волны Рэлея для первой моды в фазе Эйри, M/CJ

Ј - частота волны Рэлея для первой моды в фазе Эйри, Гц.

ормула изобретения

35

40

1. Способ определения положения зоны максимума напряжений в краевой части тонкого угольного пласта, включающий проведение продольного сейсмического профилирования и определение скоростей распространения продольных волн в пласте угля и в зоне максимума нормальных напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности, регистрируют волны Рэлея и определяют их частоту и фазовую скорость для первой моды в фазе Эйри, дополнительно прово- дят сейсмопросвечивание и определяют скорость поперечной волны в пласте, а расстояние I, до зоны максимума напряжений определяют из выражения

L

г .2

,СртС5Ук - GS 2frf C(v| - CpV.

Q

5

о

35

40

где С

plD

Р

скорость продольных волн в зоне максимума нормальных напряжений, M/cJ скорость поперечных волн в пласте, м/с;

скорость продольных волн в пласте, м/с, Vp - фазовая скорость волны Рэлея для первой моды в Лазе Эйри, M/C-J

f - частота волны Рэлея для первой моды в фазе Эйри, Гц. 2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость Ср.тпро- дольных волн в зоне максимума нормальных напряжений определяют как интер- вальную групповую скорость первой высокочастотной асимптоты волны Рэлея,

I,

зарегистрированной при профилировании, а скорости Ср продольной волны и Cs поперечной волны в пласте определяют4 соответственно по первой высокочастотной асимптоте вол-ны Рэлея и высоко- частотным асимптотам волны Лява, регистрируемых при сейсмопросвечивании.

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение оперативности. В исследуемом угольном пласте проводят продольное сейсмолро- филирование и регистрируют волны Рэлея (ВР). Определяют их частоту f и фазовую скорость VR для первой моды в зоне Эйри. По параметрам ВР определяют скорость С.продольных волн в зоне максимума нормальных напряжений как интервальную групповую с первой высокочастотной асимптоты ВР. Затем проводят сейсмопро- свечивание пласта и регистрируют также ВР и волны Лява. По их параметрам определяют скорости продольной Cg и поперечной волн Ср в пласте. Данные скорости определяют соответственно по первой высокочастотной асимптоте ВР и высокочастотным асимптотам волн Лява. Расстояние L до зоны максимума напряжений определяют по формуле: L R pmcevo(C.fjr -сЩ :C2 ir.f.c2( РМ 1 з.п.ф-лы. (Л