Спосіб сейсмоакустичної розвідки геологічних порушень з гірничих виробок

Спосіб сейсмоакустичної розвідки геологічних порушень з гірничих виробок, що включає збу 3 ложення тектонічного порушення. Схема реалізації способу показана на Фіг.1, де 1 і 2 - гірничі виробки, що оконтурюють підготовлений до виймання вугільний масив, 3, 4 - пункти збудження пружних коливань на профілі у виробці, 5 і 6 пункти прийому сейсмічного сигналу в гірничій виробці, 7 - тектонічне порушення, 8 - лінія очисного вибою. Спосіб реалізується таким чином. У підготовчій гірничій виробці 1 у двох свердловинах у вугільному пласту, розташованих на віддаленні одна від однієї не менше чверті відстані між виробками, встановлюють сейсмоприймачі 5 і 6, розташовуючи їх на глибині 1-1,5м за тріщинуватою областю крайової частини вугільного пласта. Указана відстань між приймачами визначається по розуміннях незначної різниці в цьому випадку в довжинах сейсмічних променів, при яких розходження в загасанні сейсмічних сигналів у непорушеному масиві неістотне. У протилежній виробці 2 у свердловинах 4, пробурених за тріщинувату область крайової частини вугільного пласта, збуджують пружні коливання механічним ударом через передавальну штангу з переміщенням пункту збудження по виробці з кроком 10-15м. Ця величина визначається необхідною детальністю зйомки, достатньою для точного визначення місцеположення можливого тектонічного порушення. Для сейсмічного сигналу, що збуджується в ближньому до лінії очисного вибою пункті і приймається також в ближньому до лінії очисного вибою пункті і, відповідно, проходить по свідомо непорушеному масиву (з урахуванням відсутності прояву порушення в очисній виробці) визначають граничну частоту високочастотної області спектра по перевищенню спектральних складових сейсмічного сигналу фонових значень (власних шумів апаратури) за граничними показниками не менше ніж у два рази. Для сигналів, що одночасно приймаються в обох пунктах прийому, розраховують енергію високочастотної частини спектра, частотний діапазон якої визначають як третю частину всього частотного діапазону спектра. Ця високочастотна частина спектра є найбільш інформативною у відношенні геотектонічної порушеності гірського масиву, оскільки, чим коротше довжина хвилі, тим значніше її загасання в порушеній області гірського масиву. Ширина цієї смуги в третю частину всього частотного діапазону спектра дозволяє усереднити енергетичну оцінку, виключивши її варіації, пов'язані з випадковими завадами. Енер 17898 4 гію високочастотної частини сигналу ближнього до очисного вибою пункту прийому співвідносять з цим же показником сигналу другого пункту прийому. У відсутності геологічної неоднорідності на шляху сейсмічних променів указана відносна енергетична оцінка близька до одиниці з варіацією в межах 10-15% (залежно від різниці довжин сейсмічних променів). При попаданні одного з сейсмічних променів в порушену область масиву сейсмічний сигнал зазнає підвищеного загасання у високочастотній області (яке значно перевищує загасання в низькочастотній області), і величина відносного енергетичного показника високочастотної області сигналів зростає в два і більше разів, що свідчить тим самим про наявність геологічної неоднорідності на шляху сейсмічного сигналу до одного з пунктів прийому. Прийняття до уваги, що значення відносного енергетичного показника не менше ніж удвічі перевищують за величиною фонові значення, визначає однозначність критерію виявлення геологічного порушення. На Фіг.2 показаний графік поведінки відносного енергетичного показника при сейсмоакустичному просвічуванні вуглевміщувального гірського масиву на ділянці 5-ї північної лави шахти «Гірник 95» (м. Макіївка, Україна). Тектонічне порушення амплітудою близько одного метра (за наслідками подальшого відпрацювання) виявляється у розходженні енергій високочастотної області сейсмічних сигналів в частотному діапазоні 300-450Гц по непорушеному і порушеному масиву до восьми разів, тоді як в області спектра основної енергії сигналу (100-250Гц) цей показник близький до середнього рівня флуктуації у відсутності порушення. Пропонований показник абсолютно незалежний від варіації потужності джерела коливань і при високій чутливості забезпечує точне виявлення і визначення місцеположення в досліджуваному масиві різного роду геологічних порушень, а також областей підвищених напружень, потенційно небезпечних за геодинамічними проявами. Джерела інформації: 1. А. с. №1160834, МКИ4 G01V 1/00. Способ сейсмоакустической разведки нарушений угольных пластов. / А.С. Трифонов и Ю.С. Исаев (СССР). - №3665866/24-25; Заявлено 24.11.83. 2. А. с. №1326044, МКИ4 G01V 1/00. Способ шахтного сейсмоакустического просвечивания. / М.Ю. Богак, Г.И. Колчин и Ю.И. Николаев (СССР). №3981739/24-25; Заявлено 26.11.85. 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 17898 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601