Способ выявления зон вертикальной трещиноватости в горном массиве

СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ЗОН ВЕРТИКАЛЬНОЙ ТРЕЩИНОВАТОСТИ В ГОРНОМ МАССИВЕ Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при ведении горных работ, в частности отработке лав механизированными комплексами. Предложен способ выявления зон вертикальной трещиноватости в горном массиве, включающий установку сейсмоприемников, возбуждение упругих колебаний, регистрацию их сейсмической станцией и последующее определение местоположения участков повышенной плотности отражающих элементов, отличающийся тем, что местоположение зон вертикальной трещиноватости определяют по совпадению по вертикали участков повышенной плотности отражающих элементов на вертикальном сейсмическом разрезе, построенном по данным измерений прямых, поверхностных и отраженных волн. Смычник Анатолий Данилович,Кириенко Валерий Михайлович,Шемет Сергей Федорович, Вагин Валерий Борисович, Мусалев Дмитрий Николаевич, Кулагов Евгений Викторович (BY) Шемет С.Ф. (BY) 017027 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при ведении горных работ, в частности отработке лав механизированными комплексами. Известен способ прогноза локальных малоамплитудных выбросоопасных нарушений в блоках горных пород [1]. Способ основан на измерении скоростей и амплитуд прямых и преломленных волн, выявлении участков осложнений или перерывов корреляции преломленной и прямой волн. Недостатком способа является невозможность выявления и изучения других типов геологических нарушений, а также невозможность выявления и изучения зон трещиноватости в горных породах. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ прогноза выбросоопасных структур, лежащих в плоскости рабочего пласта из одиночных выработок, методом отраженных волн [2]. При этом определяются времена прихода отраженных волн, распространяющихся в плоскости залегания пласта как минимум для двух несовмещенных точек возбуждения, находящихся в одной и той же выработке, что и пункт приема сейсмоколебаний. Недостатком способа является невозможность выявления и изучения геологических нарушений, не находящихся в плоскости пласта, а также зон трещиноватости в горных породах. При этом определяется время прохождения отраженных волн, распространяющихся в плоскости залегания пласта как минимум для двух не совмещенных точек возбуждения, находящихся в одной выработке с пунктом приема сейсмоколебаний, что не обеспечивает возможности выявления вертикальной трещиноватости. Задача изобретения - выявление зон вертикальной трещиноватости из одиночной горной выработки. Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе прогноза выбросоопасных структур,лежащих в плоскости рабочего пласта из одиночных выработок, методом отраженных волн, включающем установку сейсмоприемников, возбуждение упругих колебаний, регистрацию их сейсмической станцией и последующее определение местоположения участков повышенной плотности отражающих элементов, при этом местоположение зон вертикальной трещиноватости определяют по совпадению по вертикали участков повышенной плотности отражающих элементов на вертикальном сейсмическом разрезе, построенном по данным измерений прямых, поверхностных и отраженных волн. На чертеже представлена схема профиля наблюдений построенная по результатам измерений распределении плотностей отражающих элементов, которая включает: возбудители упругих колебаний 1 и сейсмоприемники (пикеты) 2, устанавливаемые в горной выработке; направления распространения в горном массиве прямых 3, поверхностных 4 и отраженных 5 упругих волн; образованные трещиноватостью отражающие элементы 6; годографы 7 отраженных от отражающих элементов 6 упругих волн. Заявленный способ основан на физическом явлении, заключающемся в том, что при прохождении упругой волны в горном массиве в зонах развития повышенной трещиноватости возникают отраженные волны от отдельных трещин и участков трещиноватых пород, выполняющих роль наклонных отражающих элементов. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В стенке горной выработки на уровне рабочего пласта устанавливают возбудители упругих колебаний 1, сейсмоприемники 2 для регистрации упругих колебаний (упругих волн) сейсмической цифровой станцией (на фигуре не показана). С помощью возбудителей упругих колебаний 1 создают в горном массиве прямые 3 и поверхностные 4 упругие волны. Регистрирующими приборами определяют сейсмической станции частоты и амплитуды возбужденных в горном массиве прямых 3, поверхностных 4 и отраженных 5 упругих волн, а также выполняют построение годографов 7, отраженных от отражающих элементов 6 упругих волн. При этом принимают, что поверхностные 4 упругие волны, излучаемые вдоль поверхности горной выработки, отражаются от трещин (отражающих элементов) во вмещающих породах выработки, а прямые 3 упругие волны -от трещин в глубине горного массива. По результатам интерпретации годографов 7 прямых 3, поверхностных 4 и отраженных 5 упругих волн выявляют и определяют местоположение отражающих элементов 6. Для этого проводят построение вертикального сейсмического разреза и схемы распределения плотностей отражающих элементов 6. При совпадении по вертикали на вертикальном сейсмическом разрезе участков повышенной плотности отражающих элементов 6,выявленных во вмещающих породах с участками повышенной плотности отражающих элементов 6, выявленных в глубине горного массива, зону горного массива, между этими участками, включая сами участки, идентифицируют как зону вертикальной трещиноватости. Источники информации: 1. SU, авт. св.953224, 1982 г. 2. SU, авт. св.1157491, 1985 г. - прототип. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ выявления зон вертикальной трещиноватости в горном массиве, включающий установку сейсмоприемников, возбуждение упругих колебаний, регистрацию их сейсмической станцией и последующее определение местоположения участков повышенной плотности отражающих элементов, отличающихся тем, что измеряют времена прохождения прямых, поверхностных и отраженных волн от ис-1 017027 точника возбуждения до сейсмоприемников, установленных в той же горной выработке на дискретных расстояниях друг от друга; по разности времен прохождения прямых, поверхностных и отраженных волн путем расчетов определяют местоположение отражающих элементов; проводят построение вертикального сейсмического разреза с нанесением зон повышенной плотности отражающих элементов; по совпадению на вертикальном сейсмическом разрезе зон повышенной плотности отражающих элементов вблизи горной выработки и внутри горного массива устанавливают наличие зоны вертикальной трещиноватости.