Способ оконтуривания разрушенных и раслоенных частей массива вокруг горных выработок

Способ оконтуривания разрушенных и раслоенных частей массива вокруг горных выработок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1ц768977

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.01.75 (21) 2099840/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.з

Е 21С 39/00

Государственный комитет

СС,СР (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (53) УДК 622.831 (088.8) ио делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения

И. Л. Черняк и А. М. Шестопалов.(71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт (54) СПОСОБ ОКОНТУРИВАНИЯ РАЗРУШЕННЫХ

И РАССЛОЕННЫХ ЧАСТЕЙ МАССИВА ПОРОД ВОКРУГ

ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения возможных объемов отслаивающихся и угрожающих вывалиться в выработку частей массива горных пород. 5

Известен способ выявления очагов разрушения в массиве горных пород с использованием станций звукового прослушивания, согласно которому расстояние до очага разрушения определяют методом засечек с по- 10 мощью нескольких звукометрических станций, снабженных геофонами с различной . чувствительностью (1).

Недостатком этого способа является низкая точность определения расстояния до. 15 очага разрушения, что обусловлено изменениями уровня шумов трещинообразования и погрешностями тарировки геофонов.

Наиболее близким к изобретению является способ оконтуривания разрушенных и расслоенных частей массива пород вокруг горных выработок, включащий бурение скважин, установку в них датчиков и регистрацию смещения массива в разных точках (2). 25

Недостатком способа является значительная продолжительность операции оконтуривания, обусловленная необходимостью вести долговременные наблюдения деформаций массива, проходящих под действием горного давления.

Другим недостатком способа является невысокая точность оконтуривания, связанная с ограничениями на число реперов, устанавливаемых в скважине. Это ограничение связано с тем, что анкерные штанги более глубоких реперов необходимо пропустить через отверстия в головках других реперов, размещенных ближе к устью скважины.

Цель изобретения — увеличение скорости процесса оконтуривания и повышение точности измерения.

Цель достигается благодаря тому, что датчики в скважинах закрепляют посредством общих распоров для каждой соседней пары, производят ударное воздействие на массив, затем регистрируют динамические и квазистатические перемещения между распорами отдельных пар датчиков.

На фиг, 1 и 2 изображены схемы, поясняющие предлагаемый способ.

В массиве горных пород 1 из выработки

2 пробурены скважины 3 — 6.

В скважинах размещены гирлянды из нескольких датчиков перемещений 7 — 9, крепление которых на стенках скважин обеспечивается распорами 10 — 13, выполняющими

768977 функцию реперов. Распоры соединены с датчиками посредством удлинительных штанг 14.

Датчики перемещений 7 — 9 представляют собой, например, коаксиальные конденсаторы с перекрывающимися обкладками.

Жесткое соединение обкладок конденсатора датчика с распорами обеспечивает регистрацию квазистатических и динамических перемещений распоров.

Продольное перемещение одного распора относительно другого будет вызывать одновременное изменение емкостей соседних датчиков, связанных с этим распором.

Величины емкостей конденсаторов датчиков преобразуются посредством схемы, помещенной в датчике, в электрический сигнал, который передается по проводам или по радиотракту к приеморегистратору 15, где обеспечивается регистрация квазистатических и динамических перемещений датчиков. Эта регистрация может осуществляться в приеморегистраторе 15 раздельно или совместно на общий носитель (например, на магнитную ленту).

Для оконтуривания разрушенных или отслоившихся частей пород и выявления очагов разрушения на массив в окрестности размещения скважин с датчиками производится ударное воздействие (удар кувалдой по стенке выработки или микровзрыв).

Для датчика 9, размещенного в нерасчлененной части массива, ударная волна даст незначительные остаточные деформации, сигналы этого датчика, обусловленные прохождением фронта ударной волны через точки расположения распоров 10 и 11, будут отличаться незначительно, а инициированное ударной волной изменение интенсивности шумов трещинообразования при отсутствии между распорами очага разрушения будет невелико, тогда как при наличии очага разрушения инициированное ударной волной изменение интенсивности шумов трещинообразования, регистрируемых датчиком, будет значительным.

Для датчика 8, имеющего распоры по обе стороны от расслоения 16, будут отмечены существенные остаточные деформации и зарегистрируются значительные отличия амплитуд ударной волны при ее прохождении через точки закрепления распоров 11 и 12.

1р Для этого датчика значительны будут и шумы трещинообразования. Датчик 7, расположенный обоими распорами в разрушенной части массива, прилегающей к выработке, как и датчик 8, зарегистрирует д значительные шумы трещинообразования и значительные отличия амплитуд ударной волны при прохождении фронта через точки закрепления распоров 12 и 13, а остаточные деформации, регистрируемые этим датчиком, будут относительно невелики.

Формула изобретения

Способ оконтуривания разрушенных и расслоенных частей массива пород вокруг горных выработок, включающий бурение скважин, установку в них датчиков и регистрацию смещения массива в разных точках, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости процесса оконтуривания и повышения точности измерения, датчики в скважинах закрепляют посредством общих распоров для каждой соседней пары, производят ударное воздействие на массив, затем регистрируют динамические и квазистатические перемещения между распорами отдельных пар датчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4p № 242430, кл. Е 21С 39/00, 25.04.69, 2. Ш. М. Билик и др. Приборы и аппаратура для исследования проявлений горного давления. М., 1958, с, 226 †2 (прототип), 768977

4 иг. 3

Составитель Л. Березкина

Редактор С. Титова

Корректор А. Степанова

Техред О. Павлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1996/9 Изд. Ма 489 Тираж 626 Подписное

НПО <Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5