Способ определения распределения напряжений в массиве горных пород

Способ определения распределения напряжений в массиве горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горному дел Цель - повышение точности опре деления Предварительно в массиве горных пород (ГП| возбуждают импульсные акустические сигналы, принимают их и опре дел я ют амп um дно-частотные характерной ки (АЧХ) данных сигналов По ЛЧ.Х опре дедяюг собственные резонансные частоты кажюю слоя в Затем на данном участке бхрят ква/кину В процессе бурения pet не грир ют сейемоаку с гические сшналы и анализируют их АЧХ в диапазоне ,2f Положение забоя скважины , при котором собственная резонансная частота слоя юстигает максимума, соответствует положен-ш максимума зоны опорною дав гения в ынном слое Бурение скважины ос шесгвчяют поинтерва 1ьно при величине интервала не бо iee 1 4 рас стояния до первою максимума опорною аавления 1 з n фш, 2 и т SS /)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 С 89/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

>F. 1,>, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4658378/03 (22) 21.02.89 (46) 15.02.()1 Бк).t. ¹ 6 (71) Государственный Макеевский ны чноисследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (?2) Г. И. Колчин, А, А. Рубинский, В. С. Бабенко и А. П. Василенко (53) 622.288 (088.8) (56) Ямщиков В. С. Контроль процессов горного производства. М.: Недра, 1989, с. 154 155.

Иванов-!14иц Н. К. Спектрыльныс характеристики сейсмоакустических сигна1013 как параметр оценки ныпряжснного состояния угольного пласта. — В сб. Вопросы внезапных выбросов угля и газа в угольHt>Ix шахтах. Науч. сообщ. ИГ 1 им. А. А. Скочинского. Вып. 195, М., 1981, с. 82 — 38, Изобретение относится к горному делу и предназначено для оценки напряженного состояния масства вокруг горных выработок. ! (ель изобретения - !lot>btttke «He. точности определения.

На фиг. 1 нредставлс ны ам или гудночастотная характеристика (АЧХ) сигна 3(3, и О, 1 > > е н н ы я и р и е Г О и м н >> .1 b c H o M 13 и 3 б > ж;1снии; на фиг. 2 — графики изменения резонансной частоты ll и изменения горного давления Р в краевой части массива порс>д.

Спо(Об осх I!tee Tti lÿkoò следукнцим обрыЗОМ.

„„SU„„1627697 А 1 (54) С11с>с.()h с>!1РЕ,(дЕ,(!ЕНИЯ РАСI 11 I.— ,ВСЕЛЕНИЯ НА11РЯЖЕ11ИГ! В МАССИВI.

ГОРНЫХ ПО()0. 1 (57) Изобр<тс>HH<. «Тно(ит(.я к горномх делу. Цег!1 — IIHBI>I I!!6 ние точности Определения. Предварительно в массиве горны. пород (МГГI) возб ждают и ми льсные акустические сигналы, принимают их и Опре3ЕЛ я Ют (3 М П:П! т д НО- Ч и To T tI k>1(. Ха р С! Кт с р И (3 Ики (А IХ) данных сигна Io» ПО Ас!Х Опр»д(л як)т е Обст!3<. и kt ы(рс .3О!1(3 н с и ыс ч(!с готы I кыж (О(О слоя в МГII. Зытех! ны дынном уча сткс МГП бурят с кв()живу. В прс>цессс бурения реги(три руkoT се><сх!Оык с гичес кис си! Ныг!ь II ынализирук)т их Ас(Х в диып;1зонс Л(=+-0,2 I.. 1!о 10 кение забоя скважины, прн котором сс бственная резонансная

ЧЫСтОГЫ С. Н>Я ДОстИГаЕT МЫКСИМУМЫ, СООти«тствует положеник> мыксимух!(3 зоны опорного .!(3!3,!с ни я в данном слое. Г>урс нне сквыж! ны с>суи>с стнляк>г поинтсрвыльно при вс личи kte интервы,)а не ()o. !ее 1, 4 рас стояния ц> первого максимумы <и!орного давления. 1 3. и. ф-, !ы, 2 ил.

В очистном или подготовительном забое выбирают место бурения скважины.

Ны расстоянии 2 — 5 м от нее устанывливаюг сеи(моприемник. Сейсмоприемник

:3 а и))(и, 1я к)т II 3 I!ОрО.1ы х кров. I H, О<. 1> макс!1 M cl 1 ЬНОИ e ÃO 1Х 13(TBIITÐ l t>IIOe ТИ На П Р 11 н. 1>1Х)Т по норма 111 к напластованию и подклк>-!

ыют к рс гистрирук>!с!ему устройству, которое обс<чн3чины T полу>ение АЧХ oct! моыкустическог сигнал ct в диа назоне чы,"! o T

40 10000 Гtt, Либо устройство регистр;1ЦИИ (OI3 МОаКУСтиЧЕСКОГО СИГНаЛа kt;3 >1;31нитный носитег) с последук>1цим e О;>нылизом на дневной поверхносTH, например, исlto.tt çotHåì быстрого прес>бразовыния

1627697

Фх рье на ЭВ Ч. 11редварительно осу)цестВляют импульсное Возбуждение акустических сигналов ударами llo породам кровли вблиIH точки предлагаемого бурения скважины и определяют Нх ЛЧХ. По амплитудночастотной характеристике уcTÇHBB.IHâ3K>ò собственные резонансные частоты каждого

oTdåëьнОгО слоя гopHhlx пород, распо70женного В кровле угольного пласта и имеющего достаточно высокую добротность. ,1ля уo1"Ill<)tt,let!1tH связи резонансной частоты с определенным слоем горных пород .l<>ll<>лни гельно привлекают данные О строен ll угл(Вч lilt! ê) ll(Hx норо1 из результатов г(().Io! H ц ской разн(дки. (lll Il pIt fI(. I(н НОИ Hll фИ . IIOKTpOI ра мме такои ясготой является (| =720 Гц. >т(1 резонансная частота ооусловлеHd слоем пе(-! анников, расположенным в кровле угольного нл;!ста. В заданной точке ОсхщестВл як>1 6урен не сKBаж и ны и одноврел(ен но н<чlp(pûfiffo рcãíñтрирук)т сейсмоакусTè÷åoК11 Й (и! fill. 1 В(. Io (. K 83 ж и ll (р3з() и В 3 ют на

ОТ, !Е 1 t> Í hl(. И H T(P 83.1 Ь1, В II P<. 1(.1<1 X KOT OP Ы Х

Определяют значение резонанс)гой частоты, Обусловл(иной Вы6ранным слоем горных

IIopo;I,. Величина интервала зависит от тре<>ъ (. х!ОЙ д<. T3,1 ы(0(. ти изчч(. It и я х (l p3 êò(pа р;)снр(д«,!ения напряжений в углевм(ц(1)к>lll(ч массив«, но Он;1 не должна нревын!(lть 1, 4 ра(. стОяния .1О нерВОГО ч )ксичум;1 опорного 13вления. Обычно величиях

HllT(рВ3л3 выбирают равным 0,2 -0,3 м. 11о. I() >K(lf It(ll(Р НОГО (я (1 K(И МУ Ч (1 OIIOP HO I O 13 Влс н ни oil p(. 7(. I HN)T . IH6o 1H()л И1 и ч(|. ки м (|и >с(яп > ч, л и (и> О и ы т и ы ч и у ге vt, f f 3 I l p H ч е р, используя предлагаемый способ. Для этого но о (ной !Вуч скважинач <>сун(ествляют

l t с (. . 1 (д О В (1 н и е p ll c l l p o д (. .1 (. н и я н 3 и р я ж е 11 и и (Вс lичиной интерна,)ОВ, например, 0,2 ч. Ис|О (ником сейсмо)кустиче Kol o сигна. ld чо)h(. г 6ы гь разрушение пород буровой коронкой В нроцессе бх рения скв()жины или ичнуль(ffo(ВО !6уждение xë3ð3xtè нo .я6ою ск(яжины (ч(рез 6уровуK) штангу(В конце

6хрения Kit)K lot 0 интервала. (lри использовании В качестве источника сигнала яроце(са 6урения ohãÿæHны егo регистрацик)

Ос (I!too Г H. Як)т неtlpc () ы Вно на Ilpo I яж 3 lt H бурения и в пределах Выбранных интервалов опредез)яют АЧХ сигнала. При импульсном ударном способе возб> ждения сейсчоакустического сигнала в конце каж5 дого интервала бурение останавливают, наносят серию ударов ио торцу штанги, анализируют и определяют среднюю АЧХ, Анализу подвергают участок спектра, который расположен в районе выбранной резонансной частоты 11. Исследования пока10 зали, что ширина полосы должна быть

+-0,2 t:.

I1o результатам измерений резонансной част(>гы н3 каждом интервале сква кины строят график ее и:<менения с глубиной (ф 21

Глу6ина, Н3 которой р<. гистрирук>т xt;)K(им iëhío(. )На|1«ние резонансной ча(T<)Thl, (оОтветствует положению»3K<:«1(ty)tа О)горного давления.

Данный способ позволяет повысить

20 To÷íooòü определения распределения напряжений H массиве за счет to слоист<>го строения и влияния каждогo слоя на иолу)а(мую ачпг!Итх,!НО-частотную характеристикх сигна,13.

Фор.ч <р) и t<:fo<>ðå T< ни<1

1. (.Иосо6 ()Ilp(. деления распрел(л(ния напряжений В массиве горных порол, Вклк>чаюн!ий Возбуждение сейсчоакустических

)о СИГНаЛОВ В МаССИВЕ ПутЕМ бурЕНИя СКН3жины, иx регистрацию, онределенltе 3мнлитудно-частотной характеристики и выделение резонансной частоты, llo изменению которой ottpea(.;IatoT распределение напряжений в массиве горных нород, от,)ичающайея

ТЕМ, Ч I О, С Ц(..1ЬЮ НОВЫ ШЕ Н ИЯ ТОЧНОСТИ

Определения, предварительно устанавливают собственные резонансные частоты каждого отдельного слоя горных пород, бурение скв liKHHhl осуществляк)т поинтервально, и но изченению собственных резонансных частот

Определяют распределение напряжений в

Kd ждом слое.

2. (.. пособ но и. 1, от)(и<ающий ея тем, что размеры интервалов бурения не нреВышают 1,>4 расстояния до первого максимума опорного давления.

ЧСЛ.

966 4980 Ъ800 )Ь, Фиа 2 (:O < T << l3 >< T< . < (К, < < ни в

Релактор М Товтнн Техрел A. Кравчук Корр< ктор < Осауаенко

Заказ 323 Т и р а ж 29.1 П олписное

ВН1111П11 ГосУдарственного кол<итета II<> изобретениям и открытиял< нри ГКНТ (.(.(Р

113035, Москва, К - 35, Раугнская наб., д. 4 5

Произволственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, лд Гагарина. 101