Электрический способ определения места выхода восстающих горных выработок на земную поверхность Советский патент 1945 года по МПК G01V3/04 

При проходке воос Гающих горных вырзботок, особенно в тех случаях, когда последние дости:гают большой .высоты и -не выдержаны по 1пр01стиранию и углу наклона, вопрос о съеАМке и ориентировке выработок, с Последующим определевием Miecxa выхода их на гюверхность, является чреввьрчайно затруднительным, а подча1с даже совершенно неразрешимым.

Это обстоятельство приводит к необходимости проходить гезенки полностью снизу Вверх.

Между тем проходка гезенков снизу вверх вблизи поверхности сопряжена с риском дл жиани рабочих, поскольку за1бой выработок проходит в О1ки;слвн«ой зоне, характеризуемой сильной трещиноватастью руд, могущиэс в1следств1ие этого легко обрушиться, особенно при обури вании забои или при отпалках, произ1В1оди мых неподалеку OTi iMeicTa выхода гезенка на поверхность.

Кроме ТОГО с ТОЧК1И зрения темпов и стоимости работ чайтч) весьма желательной является проходка последних нескольких метров гезенка сверху аниз.

Из изложенйогю ясно, что , несмот;ря на необходимость в ряде случаев сбивать гезенки непосредственно: С поверхности, осуществить выноску забоя гвзенк1и маркшейдерским способом не представляется возможньгм, ,ввиду чрезвычайной сложности съемки искривленных гезенков и отсутствия зачастую специального инструментария (подвесные, эксцентренкые теодол1И.ты).

Только в случае проходки строго вертикальных гезенков решается положительно. Получив координаты центра гезенка на горизонте штрека, ив которого зада1н гезенк, их выноаят на поверхность.

Сущность предлагаемого, согласно изобретению, электрического определения места; выхода восстающих горных выработок нш земную ПОверхность заключается в том, что в земле создают электрическое поле между двумя зазевдленньрмй электродами. Один из которых помещают в забое выработки, а другой-«а раюстоянии от него , достаточном для создания радиального раслространеиия; тока от первого электрода, и лгесто выхода определяют по центру| какойлибо эквипотенциальной линии указакного поля, находящейся иа земной поверхности.

Как видно ив чертежа, на; которол1 изображена. Схема установки для осуществления предлагаемого способа, один оолюс батарей Б постоянного тока на1пряже;ни1е1М в несколько десятков вольт завемляют в забое выработки; (эле-ктрощ А). Другой .полюс этой батареи через включатель и измерительный прибор заземляют эле;кт,родам В неподалеку от устья выработки под землей (, еслИ| это возможно, на поверхности) на расстоянии:, в 10- 15i раз превышающем глубину -заэемлевия в выработке. Подвод тока к электроду А осуществляется через какую-либо выработку, имеющую -вьгход на| поверхность.

Вследствие значительного удаления заземлений друг от друга, ток .от электрода А рас(пространяет ся: раднально.

На; чертеже линии- тока обозна1чены цифрой 1 и показаны пунктиром с1 точками-.

Распределение аотенщиала .поля V в проЬтра.нстве, окружающем электрО д А, определяется, как известно, ди1фере.нциальньгм уравнением ЛапЛЙСа:

1 4- 0 дх ду- dz

Рещение этого ураВ нени1Я для случая точечного электрода, помещенного «а глубину h от поверхно1СТИ, устанавливает велшчину потенциала V в любой точке, распо„Гаженной на; расстоянии

х-+y- s-л

от; электрода А р./

21гД

Здесь р - удельное электрическое сопротивление среды, в .которой создано электрическое: поле V, ах, у, и г координаты точ«к М (Л/), где измеряется потбн циаш поля в. прямоугольной системе, начало которой отнесено к точке А.

ypiaiHHieHWe изопотенциальньсх поверХ Н01стей будет иметь вид R -- const, т. е. изоловерхности от точечного электрода будут концвнтрическ)И1Ми сферазди, образующими при первсечен1ии с поверхностью земли канцентричеСкве акружности) с центром 1ПОД заёемлением А.

Эти1 окружно.сти на чертеже изображены цифрой 2.

Т..а, образом, задача аводйтся к «сследо1ванию на ©емной поверхности искусственно созданного электрического поля, что может быть лепко вьшолнено с помощью обыч1ного потенциометра Я, применяемого на геофизических работах.

Разбив в районе предполагаемого ВЫХОДЯ 1выработки. на зем.ную поверхность травильную геометрическую сеть со стороною 3-5 м, замеряют значения потенциалов тхэче..к сети относительно одной из ник, потенциал которой принимается условно равньвм нулю.

Им1ея значения потенциалов точек сети, иойтроить и сами эквипотенциальные ЛИНИЙ, центр которых, с достаточной для пра.кт1ики. точнОСтью, указывает на; проекцию забоя выработки на поверхность.

При отсутствии потенциометра и батарей можно прИМенить. другую методику, (воспользовавшись током, имеющимся в щахте. В этом случае источник тока;, независимо от его Н апряжени1Я, а также от того, являетая ли он постоянным или nie.peменньш, замыкается на реостат, с которого 1потенциометрически) снима.ется нужное напряжение, подключаемое ОДНИМ полюсом к зуммеру СО ввуковой чаС.тотой И1 далее, как в предыдущей схеме.

В кагаестве: искательно.й цепи, непосрбд1сг11В еино фиксирующей эквипотенциальные ЛИНИИ на местности, может быть .использовано устройство-, состоящее -из двух железных щупов с включенными в них поСледоваггелыно радаолюбительскиаш наушниками.

Пр|о))ва1ние изолиний .на: MeictHiocTHi сводится к перестановке щу-. пов и нахождению с. одинаковыми потенциалами, на; что указывает отсутствие звука, в телефона.х. Точки эти, по их «ахождения. через каждые 3-5 АИ закрепляютСЯ колышкамИ, .которые ра|сположатс я по окружно:сти, центром которой « будет являться ороекдия забоя выработки ;на| пове,рх.но,сть. Для большей достоверности по нахождении одной окружиости прослеживают еще одну или две, которые расположатся строго концентрнчеоки по отношению к перво Й.

П р е д м ie т изобретения

Электрический спОоаб определевия места выхода 1вос1стающих

горных выработок на земиую поперхность, о т л |и ч а ю ш; И и с я тем, что и земле создают электрическое поле между двумя заземленными электродами, один из которых помендают в забое вы;работкИ, а другой- на расстоянии от него, достаточном для создания радиального распространен1ия тока от первого электрода, И место .-выхода определяют по центру какой-либо эквипотенциальной линии указанного поля, находящейся «а земной поверх1ност и.