Способ определения трещиноватости горного массива

(51) 21 39/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ амплитуды прошедшего через горный массив между скважинами ультразвукового импульса и определение наличия трещины в горном массиве по скачкообразному изменению амплитуды прошедшего через него ультразвукового импульса. Отличие предлагаемого способа заключается в том,что скважины бурят по вершинам углов, по меньшей мере,одного равностороннего шестиугольника и в его центре, в расположенной в центре шестиугольника скважине размещают излучатель ультразвуковых волн,а в расположенных по вершинам углов шестиугольника скважинах - приемники ультразвуковых волн,причем прием ультразвуковых импульсов осуществляют одновременно всеми приемниками ультразвуковых волн. Скважины можно бурить таким образом, что скважина, располагаемая в центре одного равностороннего шестиугольника является скважиной, расположенной в вершине угла другого равностороннего шестиугольника. Предлагаемый способ несложен и обеспечивает повышение полноты исследования и сокращение времени исследования трещиноватости горного массива.(76) Нурпеисова Маржан Байсаловна ,Касымханова Хайни-Камаль Михайловна , Бек Аскар Шарипович(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТОСТИ ГОРНОГО МАССИВА(57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для исследования трещиноватости горных массивов с помощью ультразвука. Способ включает бурение в горном массиве скважин, размещение в смежных скважинах излучателя ультразвуковых волн и приемника ультразвуковых волн, соединенных с блоком обработки информации, прозвучивание горного массива между скважинами, в которых размещены излучатель и приемник,ультразвуковыми импульсами с примом этих импульсов приемником ультразвуковых волн, постепенное изменение величины длины волны генерируемого излучателем ультразвукового импульса, измерение величины 21017 Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения состояния трещиноватости горных массивов с помощью ультразвука. Известен способ определения трещиноватости горного массива (Кыргизбаева Г.М., автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н.,Совершенствование контроля и прогноза устойчивости бортов карьера на основе натурных маркшейдерских наблюдений, Алматы, 2004, с. 910) Он включает бурение скважин, размещение в смежных скважинах излучателя ультразвуковых волн и приемника ультразвуковых волн,соединенных с блоком обработки информации,прозвучивание горного массива между смежными скважинами ультразвуковыми импульсами с примом этих импульсов приемником ультразвуковых волн, постепенное изменение длины волны ультразвукового импульса,излучаемого излучателем, измерение амплитуды прошедшего через горный массив ультразвукового импульса, определение наличия трещины в массиве по скачкообразному изменению амплитуды прошедшего через горный массив ультразвукового импульса. Способ может включать определение коэффициента прохождения упругой волны, равного отношению амплитуды прошедшего через горный массив ультразвукового импульса волны к амплитуде излучаемого в горный массив ультразвукового импульса,и построение зависимости коэффициента прохождения упругой волны от длины волны. О наличии трещины судят по скачкообразному увеличению коэффициента прохождения упругой волны. Недостатком известного способа является то, что для исследования всего горного массива необходимо длительное время,т.к. для исследования каждого участка необходимо производить отдельное измерение. Кроме того,известным способом очень сложно получить двухмерную картину расположения трещин. В основу изобретения положена задача создания несложного способа определения трещиноватости горного массива, позволяющего более полно исследовать горный массив за более короткое время. Технический результат повышение полноты исследования трещиноватости горного массива и сокращение времени исследования трещиноватости массива. Для достижения указанного технического результата в способе определения трещиноватости горного массива, включающем бурение в горном массиве скважин, размещение в смежных скважинах излучателя ультразвуковых волн и приемника ультразвуковых волн, соединенных с блоком обработки информации, прозвучивание горного массива между скважинами, в которых размещены генератор и приемник,ультразвуковыми импульсами с примом этих импульсов приемником ультразвуковых волн, постепенное изменение величины длины волны генерируемого излучателем ультразвукового импульса, измерение величины амплитуды прошедшего через горный массив между 2 указанными скважинами ультразвукового импульса и определение наличия трещины в горном массиве по скачкообразному изменению амплитуды прошедшего через него ультразвукового импульса, в соответствии с изобретением, скважины бурят по вершинам углов, по меньшей мере, одного равностороннего шестиугольника и в его центре, в расположенной в центре шестиугольника скважине размещают излучатель ультразвуковых волн, а в расположенных по вершинам углов шестиугольника скважинах - приемники ультразвуковых волн,причем прием ультразвуковых импульсов осуществляют одновременно всеми приемниками ультразвуковых волн. Кроме того, скважины бурят таким образом, что скважина, располагаемая в центре одного равностороннего шестиугольника,является скважиной, расположенной в вершине угла другого равностороннего шестиугольника. Способ иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 схематично представлено расположение скважин, вид сверху на фиг. 2 изображен схематично разрез горного массива по скважинам, в которых установлены генератор и примник ультразвуковых волн на фиг. 3 схематично представлено расположение скважин, вид сверху, вариант на фиг. 4 - график зависимости амплитуды от длины волны излучаемого импульса. Способ осуществляют следующим образом. В горном массиве бурят скважины 1 по вершинам углов равностороннего шестиугольника и скважину 2 в его центре. В варианте, показанном на фиг. 3, скважины располагают по вершинам углов двух равносторонних шестиугольников, причем шестиугольники налагаются друг на друга, и скважина 2 в центре первого шестиугольника является скважиной в вершине угла 3 второго шестиугольника. В скважины 1, размещенные по вершинам углов шестиугольника, помещают приемники ультразвуковых волн 4, а в скважину 2,размещенную в центре шестиугольника, излучатель ультразвуковых волн 5. Приемники ультразвуковых волн 4 и излучатель ультразвуковых волн 5 соединяют с блоком обработки информации многоканальным микропроцессором 6. Приемники 4 и излучатель 5 закрепляют в скважинах быстротвердеющим веществом таким образом,чтобы они находились в одном створе. Затем прозвучивают массив между скважинами ультразвуковыми импульсами. Одновременно работают и осуществляют прием все примники ультразвуковых волн 4. Постепенно изменяют величину длины волны излучаемого импульса и измеряют при этом величины амплитуд импульсов, прошедших через массив между скважинами. Когда ультразвуковая волна проходит сквозь трещину, ширина которой соизмерима с длиной волны, то происходит изменение амплитуды прошедшей волны. На фиг. 4 на графике на участке графика 7 произошло скачкообразное увеличение амплитуды, что говорит о наличии трещины в горном массиве между скважинами. В блоке обработке информации 6 может сразу определяться 21017 коэффициент прохождения упругой волны, равный отношению амплитуды прошедшего через горный массив ультразвукового импульса волны к амплитуде излучаемого в горный массив ультразвукового импульса, и осуществляться построение зависимости коэффициента прохождения упругой волны от длины волны. О наличии трещины судят по скачкообразному увеличению коэффициента прохождения упругой волны. Применение способа позволяет осуществить одновременно шесть измерений, что соответственно ускоряет процесс исследования трещиноватости горного массива и полноту этого исследования. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ определения трещиноватости горного массива, включающий бурение в горном массиве скважин, размещение в смежных скважинах излучателя ультразвуковых волн и приемника ультразвуковых волн, соединенных с блоком обработки информации, прозвучивание горного массива между скважинами, в которых размещены генератор и приемник,ультразвуковыми импульсами с примом этих импульсов приемником ультразвуковых волн, постепенное изменение величины длины волны генерируемого излучателем ультразвукового импульса, измерение величины амплитуды прошедшего через горный массив между скважинами ультразвукового импульса и определение наличия трещины в горном массиве по скачкообразному изменению амплитуды прошедшего через него ультразвукового импульса,отличающийся тем, что скважины бурят по вершинам углов, по меньшей мере, одного равностороннего шестиугольника и в его центре,расположенной в центре шестиугольника скважине размещают излучатель ультразвуковых волн, а в расположенных по вершинам углов шестиугольника скважинах - приемники ультразвуковых волн,причем прием ультразвуковых импульсов осуществляют одновременно всеми приемниками ультразвуковых волн. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скважины бурят таким образом, что скважина,располагаемая в центре одного равностороннего шестиугольника,является скважиной,расположенной в вершине угла другого равностороннего шестиугольника.