close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY17391

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2013.08.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
E 21F 5/00
G 01V 1/00
(2006.01)
(2006.01)
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ЗОН, ОПАСНЫХ ПО ВНЕЗАПНЫМ
ОБРУШЕНИЯМ КРОВЛИ
(21) Номер заявки: a 20071296
(22) 2007.10.26
(23) 2005.12.13
(43) 2009.06.30
(71) Заявитель: Открытое акционерное общество "Беларуськалий" (BY)
(72) Авторы: Вагин Валерий Борисович;
Мусалев Дмитрий Николаевич; Плескунов Владимир Николаевич; Береснев Александр Николаевич; Ефимов Александр Михайлович (BY)
BY 17391 C1 2013.08.30
BY (11) 17391
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Открытое акционерное общество "Беларуськалий" (BY)
(56) BY 6537 C1, 2004.
BY 6923 C1, 2005.
RU 2130555 C1, 1999.
RU 2054554 C1, 1996.
SU 1789032 A3, 1993.
(57)
Способ выявления зон, опасных по внезапным обрушениям кровли, при отработке
пласта полезного ископаемого сплошным забоем, при котором устанавливают сейсмоприемники; возбуждают на сейсмической станции все группы волн; регистрируют параметры
всех групп волн в нормальных геологических условиях на подготовленном к отработке
участке; регистрируют параметры всех групп волн при отработке участка по периметру
окружающих отрабатываемый участок выработок в плоскости рабочего пласта и в вышележащих пластах кровли; выделяют аномальные участки геологического строения с определением их размеров комплексным сравнением значений скоростей, амплитуд и частот
колебаний всех групп волн, которые получены в нормальных геологических условиях, со
значениями этих же параметров, зарегистрированными при отработке участка; после чего
в выделенных аномальных участках определяют параметры зон, опасных по внезапным
обрушениям кровли, при этом местоположение каждой зоны в плоскости рабочего пласта
Фиг. 1
BY 17391 C1 2013.08.30
устанавливают по изменениям скоростей, амплитуд и частот колебаний отраженных и
преломленных волн, а высоту каждой зоны определяют по резкому уменьшению амплитуд колебаний преломленных волн в близлежащих пластах кровли при отсутствии уменьшения амплитуд колебаний преломленных волн в вышележащих пластах.
Способ определения опасных зон по внезапным обрушениям кровли относится к горной промышленности, преимущественно к отработке участков пологих месторождений
полезных ископаемых сплошным забоем.
Известен способ прогноза локальных выбросоопасных нарушений в массивах горных
пород в предварительно подготовленном к отработке участке [1]. Способ основан на измерении скоростей и амплитуд прямых и преломленных волн и выявлении их перерывов
корреляции.
Недостатком способа является невозможность выявления опасных конкретных зон
(мест) внезапного обрушения кровли, зависающей над выработанным пространством при
непосредственном ведении очистных работ.
Известен способ прогноза выбросоопасных структур, лежащих в плоскости рабочего
пласта, из одиночных выработок методом отраженных волн [2].
Способ основан на фиксации времени прихода отраженных волн, распространяющихся в плоскости залегания пласта.
Недостатком способа является то, что выявление геологических нарушений возможно
только в плоскости отрабатываемого пласта. В породах обрушающейся кровли это невозможно.
Известен способ обнаружения выбросоопасных участков при разработке пластовых
месторождений [3].
Недостатком способа является невозможность определения аномальных участков в
вышележащих пластах кровли опасных по обрушениям при дальнейшей отработке пластов сплошным забоем.
Известен способ разработки выбросоопасных пластовых месторождений полезных ископаемых [4].
Недостатком способа является то, что он основан на определении потенциальной выбросоопасности пластов по разрезу и не может выполнить задачу определения местоположения аномальных участков пластов по обрушениям, расположенным в вышележащих
пластах кровли.
Известен сейсмический способ определения выбросоопасности локальных геологических нарушений [5].
Недостатком способа является невозможность определения высоты и местоположения
опасных зон возможного внезапного обрушения кровли при дальнейшей отработке пластов сплошным забоем.
Указанные выше решения (способы) в принципе решают задачи выявления опасных
зон в блоке горных пород, подготовленных к отработке. Технических решений по определению наиболее опасных зон обрушения кровли при непосредственном ведении очистных
работ сплошным забоем не найдено.
Задачей изобретения является выявление опасных зон и мест внезапного обрушения
кровли при проведении очистных работ сплошным забоем, в частности, с применением
механизированных комплексов.
Поставленная задача достигается способом выявления зон, опасных по внезапным обрушениям кровли, при отработке пласта полезного ископаемого сплошным забоем, при
котором устанавливают сейсмоприемники; возбуждают на сейсмической станции все
группы волн; регистрируют параметры всех групп волн в нормальных геологических
условиях на подготовленном к отработке участке; регистрируют параметры всех групп
2
BY 17391 C1 2013.08.30
волн при отработке участка по периметру окружающих отрабатываемый участок выработок в плоскости рабочего пласта и в вышележащих пластах кровли; выделяют аномальные
участки геологического строения с определением их размеров комплексным сравнением
значений скоростей, амплитуд и частот колебаний всех групп волн, которые получены в
нормальных геологических условиях, со значениями этих же параметров, зарегистрированными при отработке участка; после чего в выделенных аномальных участках определяют
параметры зон, опасных по внезапным обрушениям кровли, при этом местоположение
каждой зоны в плоскости рабочего пласта устанавливают по изменениям скоростей, амплитуд и частот колебаний отраженных и преломленных волн, а высоту каждой зоны определяют по резкому уменьшению амплитуд колебаний преломленных волн в близлежащих
пластах кровли при отсутствии уменьшения амплитуд колебаний преломленных волн в
вышележащих пластах.
Определение высоты опасной зоны обрушения диктуется необходимостью принятия
мер по снижению воздействия обрушения кровли на механизированные комплексы при ее
динамической посадке.
Реализация способа иллюстрируется на фиг. 1-4.
На фиг. 1 изображена схема отрабатываемого участка пород пластового месторождения
с расположением пунктов возбуждения и пикетов наблюдения, выявленных зон техногенной и тектонической трещиноватости, контура обрушающихся пород по преломляющей
границе Т2; на фиг. 2 приведен сейсмологический разрез зоны геологического нарушения,
выявленного сейсмическими методами при отработке участка пластового месторождения;
на фиг. 3 приведен пример интерпретации сейсмограмм преломленных волн Т1…Т4 в
зоне геологического нарушения пикеты - 80-110 - и изменения амплитуд колебаний волн
Т2 и Т3; на фиг. 4 представлены графики изменения амплитуд (А), прямой (Р) и преломленных (Т1, Т2, Т3) волн на участке внезапного обрушения и участке ожидаемого последующего обрушения.
Участки изучаемого блока соляных пород считаются опасными по внезапным обрушениям кровли, если наблюдаются перерывы в слежении преломленных и отраженных
волн, а также их амплитуды, частоты и скорости распространения одноименных волн отличаются, при сравнении с вышеуказанными параметрами в нормальных горно-геологических условиях.
Способ основывается на одновременной регистрации всех групп волн, распространяющихся в изучаемом блоке горных пород. Регистрация только одного типа волн (проходящих, отраженных или преломленных) не может дать полной информации об аномальных
зонах, представляющих опасность при отработке участков сплошным забоем.
При наблюдениях методом проходящих и преломленных волн выделяются аномальные участки в плоскости рабочего пласта, а также на уровнях нахождения преломляющих
границ. Последнее позволяет определить изменение скоростей распространения упругих
волн, амплитуд и частот их колебаний и установить параметры купола обрушения. При
наблюдении методом отраженных волн выделяются аномальные участки геологического
строения в вышележащих пластах кровли и в плоскости рабочего пласта, линии геологической и техногенной трещиноватости, локальные выбросоопасные нарушения.
Способ определения опасных зон и мест внезапного обрушения кровли осуществляется следующим образом.
Вначале проводят наблюдения в нормальных геологических условиях, когда выемочный
участок только подготовлен к отработке. При этом регистрируются все параметры вышеуказанных волн. Затем такие же наблюдения ведутся при отработке участка. Наблюдения
проводятся по периметру выработок, окружающих изучаемый участок, также с регистрацией всех типов волн и определением скоростей их распространения, частот и амплитуд.
Путем сравнения этих параметров с параметрами записей подобных волн в нормальных
горно-геологических условиях выделяют аномальные участки с определением их геомет3
BY 17391 C1 2013.08.30
рических размеров. Выделение мест внезапного опасного обрушения кровли осуществляется по изменению амплитуд, частот и скоростей распространения волн в большую сторону. Такое увеличение связано с возрастанием напряженности в горных породах, однако
когда эта напряженность резко снижается, что происходит при обрушении пород кровли,
то наблюдается и резкое уменьшение величины всех параметров, и особенно амплитуды
колебания, которая четко прослеживается на сейсмограммах.
Источники информации:
1. А.с. СССР 953224, 1982.
2. А.с. СССР 1157491, 1985.
3. RU 2130555 C1, 1999.
4. BY 6923 C1, 2005.
5. BY 6537 C1, 2004 (прототип).
Фиг. 2
Фиг. 3
4
BY 17391 C1 2013.08.30
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
1 163 Кб
Теги
патент, by17391
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа