Спосіб виявлення осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт
Номер патенту: 110665
Опубліковано: 25.10.2016
Автори: Бабець Євген Костянтинович, Чепурний Володимир Іванович, Ляш Сергій Іванович, Попов Станіслав Олегович, Мельникова Ірина Євгеновна
Формула / Реферат
Спосіб виявлення осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт, який полягає у тому, що у масиві проводять вивчення структурно-деформованого стану порід, при якому методом акустичного профілювання поперечних відображених хвиль (АППВХ), уздовж заданого напрямку, в заданих точках спостереження, із заданим кроком на задану глибину, в заданому діапазоні частот дискредитації та ширини смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу виконують сейсморозвідку структурно-деформованого стану породного масиву і за результатами розвідки складають графіки значень щільності потоків акустичних сигналів, який відрізняється тим, що вивчення структурно-деформованого стану порід методом АППВХ виконують у породному масиві гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт в режимі резонансного акустичного профілювання (РАП) на глибину, рівну не менше глибини підземних гірничих робіт в кожній точці спостереження рівномірно розміщених по усій площі поверхні гірничого відводу по квадратній сітці із кроком спостереження h рівним 10-25 м при частоті дискредитації та ширині смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу відповідно рівним 419-4115 Гц та 8192-16384 відчислень і по наявності закономірних змін резонансних частот імпульсів реєстрованого акустичного сигналу на графіках визначають як наявність, так і положення, а також глибину та характерні особливості осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження.
Текст
Реферат: Спосіб виявлення осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт, який полягає у тому, що у масиві проводять вивчення структурно-деформованого стану порід, при якому методом акустичного профілювання поперечних відображених хвиль (АППВХ). Вивчення структурно-деформованого стану порід методом АППВХ виконують в режимі резонансного акустичного профілювання на глибину, рівну не менше глибини підземних гірничих робіт із кроком спостереження h рівним 10-25 м при частоті дискредитації та ширині смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу відповідно рівним 419-4115 Гц та 8192-16384 відчислень і по наявності закономірних змін резонансних частот імпульсів реєстрованого акустичного сигналу на графіках визначають як наявність, так і положення, а також глибину та характерні особливості осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження. UA 110665 U (12) UA 110665 U UA 110665 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до методів геофізичних досліджень та прогнозу стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт. Відпрацювання покладів залізних руд Криворізького басейну проводиться як відкритим, так і підземним способами. В ряді випадків гірничі відводи відкритої розробки залізистих кварцитів знаходяться в зонах впливу підземних гірничих робіт, що створює певні труднощі, впливає на техніко-економічні показники гірничо-видобувних підприємств, безпеку ведення гірничих робіт, екологічну ситуацію в регіоні. На теперішній час відомими технологіями не має можливості одночасно виділити у породному масиві гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів як наявність, так і положення, а також характерні особливості, осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження. Виходячи з цього, виникає актуальна проблема оперативного пошуку шляхів рішення зазначеної проблеми відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт. Найбільш близьким технічним рішенням вибраним як прототип, є спосіб виявлення осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт, який полягає у тому, що у масиві проводять вивчення структурно-деформованого стану порід, при якому методом акустичного профілювання поперечних відображених хвиль (АППВХ) уздовж заданого напрямку, в заданих точках спостереження, із заданим кроком на задану глибину, в заданому діапазоні частот дискредитації та ширини смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу виконують сейсморозвідку структурно-деформованого стану породного масиву і за результатами сейсморозвідки методом АППВХ складають графіки значень щільності акустичних сигналів. По наявності закономірних змін рівня акустичного сигналу судять щодо наявності та положення, а також глибини та характерних особливостей осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву різного геофізичного та геомеханічного походження, наприклад, осередків розущільнення, розвантаження, геостаціонарного та підвищеного гірничого тиску масиву, а також інші. Вивчення структурно-деформованого стану порід проводять шляхом сейсморозвідки методом АППВХ тільки по одному геофізичному маршруту при частоті дискредитації імпульсів реєстрованого акустичного каналу, що змінюється від 20 до 100-150 Гц. Вивчення проводять на денній поверхні породного масиву. Глибина вивчення складає 100-200 м. Крок спостереження складає 100-150 м. Ширина смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу складає 4131-8172 відчислення. За результатами сейсморозвідки методом АППВХ складають графіки значень щільності потоків реєстрованих акустичних сигналів. По наявності закономірних змін рівня акустичного сигналу судять щодо як наявності, так і положення у зазначеному породному масиві осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву різного геофізичного та геодинамічного походження, наприклад, осередків розущільнення, розвантаження, геостаціонарного та підвищеного гірничого тиску масиву, а також інші (Сейсморазведка. Справочник геофизика. Под ред. И.И. Гуревича, В.П. Новоконава, М.: Недра, 1981. – 464 с.). Недоліками відомого способу є мала ефективність формування бази даних апроксимуючих геофізичне оконтурювання наявності та положення, а також характерні особливості осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження. Зазначені недоліки викликані тим, що вивчення структурно-деформованого стану порід проводять шляхом сейсморозвідки методом АППВХ тільки по одному геофізичному маршруту при частоті дискредитації імпульсів реєстрованого акустичного каналу, що змінюється від 20 до 100-150 Гц. Вивчення проводять на денній поверхні породного масиву. Глибина вивчення складає 100-200 м. Крок спостереження складає 100-150 м. Ширина смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу складає 4131-8172 відчислення. За результатами сейсморозвідки методом АППВХ складають графіки значень щільності потоків реєстрованих акустичних сигналів. По наявності закономірних змін рівня акустичного сигналу судять щодо як наявності, так і положення у зазначеному породному масиві осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву різного геофізичного та геодинамічного походження, наприклад, осередків розущільнення, розвантаження, геостаціонарного та підвищеного гірничого тиску масиву, а також інші. 1 UA 110665 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Вищевикладене свідчить про те, що відомий спосіб не забезпечить достатньо можливу точність і достовірність вимірювання значень щільності потоків реєстрованих акустичних сигналів у точках спостереження для породного масиву по усій площі гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів та на всю глибину структурних перетворень в зонах впливу підземних гірничих робіт, а це не дасть можливості сформувати достовірну базу даних апроксимуючих геофізичне оконтурювання наявності та положення, а також характерні особливості осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження. Вивчення структурнодеформованого стану порід проводять тільки по одному геофізичному маршруту на глибину 100-200 м з кроком спостереження рівним 100-150 м, що забезпечує достатньо можливу точність і достовірність вивчення структурно-деформованого стану порід із урахуванням геомеханіки тільки незначної частини породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт, що є тільки одним із складових компонентів виявлення осередків структурних перетворень геодинамічного стану у названому масиві, а це не дасть можливості сформувати достовірну базу даних щодо властивостей зазначеного породного масиву по всій площі гірничого відводу. Вивчення структурнодеформованого стану порід проводять у діапазоні частот від 20 до 100-150 кГц тільки по одному геофізичному маршруту, що не забезпечить достатньо можливу точність і достовірність вимірювання значень щільності потоків реєстрованих акустичних сигналів у точках спостереження для породного масиву по усій площі гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів та на всю глибину структурних перетворень в зонах впливу підземних гірничих робіт, а це не дасть можливості сформувати достовірну базу даних апроксимуючих геофізичне оконтурювання наявності та положення, а також глибину і характерні особливості осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження. Отже відомий спосіб не дозволяє по закінченні відрізка часу, рівному від декількох до десятків років після закінчення процесу виконання підземних гірничих робіт ефективно формувати достовірну базу даних апроксимуючих геофізичне оконтурювання наявності та положення, а також глибину і характерні особливості осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження. Зазначене відповідно не сприяє подальшій розробці залізистих кварцитів в безаварійних та безпечних умовах, звужує область застосування. Причинами, що перешкоджають одержанню технічного результату прототипом корисної моделі, що заявляється є: - вивчення структурно-деформованого стану порід проводять шляхом сейсморозвідки методом АППВХ тільки по одному геофізичному маршруту при частоті дискредитації імпульсів реєстрованого акустичного сигналу, що змінюється від 20 до 100-150 Гц. Вивчення проводять на денній поверхні породного масиву. Глибина вивчення складає 100-200 м. Крок спостереження складає 100-150 м. Ширина смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу складає 4131-8172 відчислення. За результатами сейсморозвідки методом АППВХ складають графіки значень щільності потоків реєстрованих акустичних сигналів. По наявності закономірних змін рівня акустичного сигналу судять щодо як наявності, так і положення у зазначеному породному масиві осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву різного геофізичного та геодинамічного походження, наприклад, осередків розущільнення, розвантаження, геостаціонарного та підвищеного гірничого тиску масиву, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження, а також відповідно не сприяє подальшій розробці залізистих кварцитів в безаварійних та безпечних умовах, звужує область застосування. Задачею корисної моделі, що заявляється, є розробка способу виявлення осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт, в якому шляхом забезпечення достатньо можливої точності та достовірності визначення наявності та положення, а також характерні особливості осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт за рахунок диференціації геофізичної діагностики стану названого породного масиву, досягають високоефективної ресурсо- та енергозберігаючої технології виявлення осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного 2 UA 110665 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт з забезпеченням приросту видобуваних запасів залізистих кварцитів, з безпечними умовами праці гірничого персоналу, а також розширення області застосування. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі виявлення осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт, який полягає у тому, що у масиві проводять вивчення структурно-деформованого стану порід, при якому методом акустичного профілювання поперечних відображених хвиль (АППВХ) уздовж заданого напрямку, в заданих точках спостереження, із заданим кроком на задану глибину, в заданому діапазоні частот дискредитації та ширини смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу виконують сейсморозвідку структурно-деформованого стану породного масиву і за результатами сейсморозвідки методом АППВХ складають графіки значень щільності потоків акустичних сигналів, згідно з корисною моделлю, вивчення структурно-деформованого стану порід методом АППВХ виконують у породному масиві гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт в режимі резонансного акустичного профілювання (РАП) на глибину, рівну не менше глибини підземних гірничих робіт в кожній точці спостереження рівномірно розміщених по усій площі поверхні гірничого відводу по квадратній сітці із кроком спостережень h рівним 10-25 м при частоті дискредитації та ширині смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу відповідно рівним 419-4115 Гц та 8192-16384 відчислень і по наявності закономірних змін резонансних частот імпульсів реєстрованого акустичного сигналу на графіках визначають як наявність, так і положення, а також характерні особливості осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження. Суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є: - у масиві проводять вивчення структурно-деформованого стану порід, при якому методом акустичного профілювання поперечних відображених хвиль (АППВХ) уздовж спостереження, із заданим кроком на задану глибину, в заданому діапазоні частот дискредитації та ширини смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу виконують сейсморозвідку структурнодеформованого стану породного масиву; - за результатами сейсморозвідки методом АППВХ складають графіки значень щільності потоків акустичних сигналів; - вивчення структурно-деформованого стану порід методом АППВХ виконують у породному масиві гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт в режимі резонансного акустичного профілювання (РАП) на глибину, рівну не менше глибини підземних гірничих робіт в кожній точці спостереження рівномірно розміщених по усій площі поверхні гірничого відводу по квадратній сітці. Новими суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є: - вивчення структурно-деформованого стану порід методом АППВХ виконують у породному масиві гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт в режимі резонансного акустичного профілювання (РАП) на глибину, рівну не менше глибини підземних гірничих робіт в кожній точці спостереження рівномірно розміщених по усій площі поверхні гірничого відводу по квадратній сітці із кроком спостережень h рівним 1025 м при частоті дискредитації та ширині смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу відповідно рівним 419-4115 Гц та 8192-16384 відчислень; - по наявності закономірних змін резонансних частот імпульсів реєстрованого акустичного сигналу на графіках визначають як наявність, так і положення, а також глибину та характерні особливості, осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у такому. Завдяки тому, що вивчення структурно-деформованого стану порід методом АППВХ виконують у породному масиві гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт, стає можливим виявити у масиві гірничого відводу геологічні аномальні осередки, які є концентраторами техногенної промислової небезпеки для відкритої розробки залізистих кварцитів по закінченні довготривалого періоду часу рівним від декількох до десятків років після закінчення виконання підземних гірничих робіт, то це буде сприяти досягненню високоефективної ресурсо- та енергозберігаючої технології виявлення осередків 3 UA 110665 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт із забезпеченням приросту видобуваних запасів залізистих кварцитів з безпечними умовами праці гірничого персоналу, а також розширення області застосування. Завдяки тому, що вивчення структурно-деформованого стану порід методом АППВХ виконують в режимі РАП на глибину, рівну не менше глибини підземних гірничих робіт в кожній точці спостереження рівномірно розміщених по усій площі поверхні гірничого відводу по квадратній сітці із кроком спостереження h рівним 10-25 м при частоті дискредитації та ширині смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу відповідно рівним 419-4115 Гц та 8192-16384, стає можливим за одне спостереження у режимі РАП визначити для кожного гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт конкретні місцезнаходження, глибину та характерні особливості техногенно небезпечних для відкритої розробки залізистих кварцитів осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву, так як експериментально встановлено, що саме при такому засобі і напрямкам вимірювань, кроку спостережень, діапазоні частот, а також частоті дискредитації та ширині смуги відчислень імпульсів акустичного сигналу, який реєструється, стає можливим досягти найбільшу інформативність стосовно забезпечення достатньо необхідної точності та достовірності визначення по закінченні довготривалого періоду часу, рівним від декількох до десятків років, після закінчення виконання підземних гірничих робіт, осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в межах гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів, то це буде сприяти досягненню високоефективної ресурсо- та енергозберігаючої технології виявлення осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт із забезпеченням приросту видобуваних запасів залізистих кварцитів з безпечними умовами праці гірничого персоналу, а також розширення області застосування. Зменшення кроку спостережень менше 10 м недоцільно, так як воно не сприяє підвищенню роздільної здатності спостережень, а також призведе до подорожчання спостережень. Збільшення кроку спостережень більше 25 м може призвести до пропуску окремих геодинамічних зон, особливо в низькочастотному інтервалі частотної смуги, рівній 419-1419 Гц. Зменшення діапазону частотної смуги менше 419 Гц недоцільно, так як воно не сприяє підвищенню роздільної здібності вимірювань, приводить до подорожчання технології внаслідок ускладнення апаратури. Збільшення діапазону частотної смуги більше 4115 Гц нераціонально, так як реєстрований сигнал є наслідком геодинамічних процесів у породному масиві гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт і, як показали промислові експерименти, він є найбільш інформативним у діапазоні частотної смуги до 4115 Гц. Зменшення ширини смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу менше 8192 відчислень недоцільно, так як воно не сприяє підвищенню роздільної здатності вимірювань, приводить до подорожчання технології внаслідок ускладнення апаратури. Збільшення ширини смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу більше 16384 відчислень недоцільно, у зв'язку з тим, що це може призвести до пропуску окремих осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву характерних для гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт. Завдяки тому, що після виконання сейсморозвідки структурно-деформованого стану породного масиву методом АППВХ в режимі РАП і по наявності закономірних змін резонансних частот імпульсів реєстрованого акустичного сигналу на графіках визначають як наявність, так і положення, а також глибину та характерні особливості, осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження стає можливим за одне спостереження методом АППВХ в режимі РАП одержати конкретні дані, щодо осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт, деталізувати сітку геологічної дорозвідки в умовах по закінченні довготривалого періоду часу рівному від декількох до десятків років після закінчення ведення підземних гірничих робіт це дасть можливість підвищити ефективність формування бази даних про геодинамічний та геофізичний стан гірничого відводу і оптимізувати технологію відкритої розробки залізистих кварцитів, що в свою чергу дає можливість досягти високоефективної ресурсо- та енергозберігаючої технології виявлення осередків структурних перетворень 4 UA 110665 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу із забезпеченням приросту видобуваних запасів залізистих кварцитів з безпечними умовами праці гірничого персоналу і розширення області застосування. Суть корисної моделі, що заявляється, пояснюється кресленнями, де: - на фіг. 1 зображений план денної поверхні масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт, а також схема проведення по усій площі денної поверхні гірничого відводу сейсморозвідки структурно-деформованого стану породного масиву методом АППВХ в режимі РАП; - на фіг. 2 зображений переріз А-А на фіг. 1 з нанесеними осередками структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву, що апроксимують як наявність, так і положення, а також глибину та характерні особливості осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження. Спосіб здійснюється наступним чином. На денній поверхні 1 породного масиву гірничого відводу 2 відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт по усій площі поверхні 1 виконують сейсморозвідку структурно-деформованого стану породного масиву методом АППВХ в режимі РАП. Розвідку виконують шляхом механічного збудження акустичного датчика 3 та вимірювання сумарного акустичного резонансного сигналу індикатором 4, який з'єднаний з датчиком 3 гнучким кабелем 5. Виміри виконують у вертикальній площині в кожній точці спостереження 6 рівномірно розміщених по усій площі денної поверхні гірничого відводу по квадратній сітці із кроком спостереження h рівним 10-25 м (фіг. 1) при частоті дискредитації та ширині смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу відповідно рівним 419-4115 Гц та 8192-16384 відчислень. Такі показники забезпечують можливість достатньо точно виявити в породному масиві гірничого відводу як наявність, так і положення, а також глибину та характерні особливості осередків 7 структурних перетворень 8, 9, 10 геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження (фіг. 2). Результати конкретного визначення як положення осередків 7 так і їх глибину та характерні особливості 8 (розущільнення), 9 (розвантаження), 10 (підвищеного гірничого тиску) осередків 7 може бути використане для подальшого промислового видобутку залізистих кварцитів відкритим способом в зонах впливу підземних гірничих робіт з забезпеченням приросту видобуваних запасів залізистих кварцитів, та безпечними умовами праці гірничого персоналу і розширенням області застосування. Приклад Промислові випробування корисної моделі, що заявляється, були проведені у Кривбасі при геофізичних дослідженнях стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів одного із кар'єрів, що працює в зонах впливу підземних гірничих робіт, загальна площа гірничого відводу складає 140 га. По всій площі денної поверхні гірничого відводу виконували сейсморозвідку структурнодеформованого стану породного масиву методом АППВХ в режимі РАП. Розвідку проводили шляхом механічного збудження акустичного датчика та вимірювання сумарного акустичного резонансного сигналу відповідним індикатором. Виміри виконували у вертикальній площині в кожній із точок спостереження рівномірно розташованих по усій площі денної поверхні гірничого відводу по квадратній сітці. Крок спостереження h складав 25 м. Вимірювання проводили при частоті дискредитації та ширині смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу відповідно рівними 419-4115 Гц та 8192-163 84 відчислень. Усього було виконано 294 спостереження. На основі сейсморозвідки і виконаних вимірювань установлено, що відповідно до гірничого відводу кар'єру має місце наявність трьох осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву у зонах впливу підземних гірничих робіт. В районі зазначених осередків у зонах впливу підземних гірничих робіт зареєстрована значна тріщинуватість та розущільнення порід на глибині 500-700 м, що відповідає глибині попереднього ведення підземних робіт. На глибині 300-500 м в осередках зареєстровані місця середньої тріщинуватості. На глибині 300-200 м зареєстровані місця підвищеного гірничого тиску породної основи гірничого відводу. Результати конкретного визначення як наявності, так і положення, а також глибини зазначених осередків у гірничому 5 UA 110665 U 5 10 15 20 25 відводі кар'єра в зонах впливу підземних гірничих робіт дозволили зробити висновок щодо апроксимування геофізичного оконтурювання осередків впливу підземних гірничих робіт, а також глибині структурних перетворень порід у них, обумовлених як природними, так і техногенними факторами. Таким чином, у породному масиві гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів кар'єру в зонах впливу підземних гірничих робіт, згідно з приведеною технологією, досягнуто апроксимуюче геофізичне оконтурювання осередків впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, а також глибини структурних перетворень порід у них, обумовлених як природними, так і техногенними факторами. Це в свою чергу дозволяє скоротити витрати на наступні роботи по геологічній до розвідці запасів залізистих кварцитів. Застосування корисної моделі, що заявляється, дасть можливість досягти високоефективної ресурсо- та енергозберігаючої технології виявлення осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт з забезпеченням приросту видобуваних запасів залізистих кварцитів з безпечними умовами праці гірничого персоналу і розширення області застосування. Крім того, підвищити ефективність формування бази даних апроксимуючих геофізичне оконтурювання осередків впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, а також глибині структурних перетворень геодинамічного стану порід гірничого відводу в цілому. Корисна модель, що заявляється, дозволяє розширити область застосування способу дослідження параметрів АППВХ й оптимізувати роботи по геологічній дорозвідці промислових запасів залізистих кварцитів з забезпеченням безпечних умов праці гірничого персоналу при їх розробці. Технічний результат досягається за рахунок диференціації геофізичної діагностики стану породного масиву гірничого відводу з визначенням наявності та розміщення осередків впливу підземних гірничих робіт в межах гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів шляхом забезпечення достатньо можливої точності та достовірності визначення як наявності, так і положення осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 Спосіб виявлення осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт, який полягає у тому, що у масиві проводять вивчення структурно-деформованого стану порід, при якому методом акустичного профілювання поперечних відображених хвиль (АППВХ), уздовж заданого напрямку, в заданих точках спостереження, із заданим кроком на задану глибину, в заданому діапазоні частот дискредитації та ширини смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу виконують сейсморозвідку структурно-деформованого стану породного масиву і за результатами розвідки складають графіки значень щільності потоків акустичних сигналів, який відрізняється тим, що вивчення структурно-деформованого стану порід методом АППВХ виконують у породному масиві гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт в режимі резонансного акустичного профілювання (РАП) на глибину, рівну не менше глибини підземних гірничих робіт в кожній точці спостереження рівномірно розміщених по усій площі поверхні гірничого відводу по квадратній сітці із кроком спостереження h рівним 10-25 м при частоті дискредитації та ширині смуги відчислень імпульсів реєстрованого акустичного сигналу відповідно рівним 4194115 Гц та 8192-16384 відчислень і по наявності закономірних змін резонансних частот імпульсів реєстрованого акустичного сигналу на графіках визначають як наявність, так і положення, а також глибину та характерні особливості осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву в зонах впливу підземних гірничих робіт у гірничому відводі відкритої розробки залізистих кварцитів, обумовлених факторами як природного, так і техногенного походження. 6 UA 110665 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: G01V 3/08
Мітки: зонах, спосіб, робіт, осередків, виявлення, впливу, гірничих, стану, розробки, гірничого, перетворень, відводу, підземних, породного, структурних, геодинамічного, відкритої, кварцитів, масиву, залізистих
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-110665-sposib-viyavlennya-oseredkiv-strukturnikh-peretvoren-geodinamichnogo-stanu-porodnogo-masivu-girnichogo-vidvodu-vidkrito-rozrobki-zalizistikh-kvarcitiv-v-zonakh-vplivu-pidzemnikh-gi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виявлення осередків структурних перетворень геодинамічного стану породного масиву гірничого відводу відкритої розробки залізистих кварцитів в зонах впливу підземних гірничих робіт</a>