Способ контроля напряженного состояния искусственной кровли горных выработок

включающем определение начальной скорости распространения упругих волн в породе,определение скоростей распространения упругих волн в кровле путем ультразвукового прозвучивания между параллельными скважинами,сравнение полученных скоростей и определение напряжения в кровле выработки по тарировочной зависимости скоростей упругих волн от напряжений, согласно изобретению дополнительно определяют значение скорости упругих волн на глубине Ь(О,18-0,2)1 от контура, где 1 - пролет кровли, м и, полученное значение, принимают в качестве начальной скорости распространения упругих волн в породе.Способ поясняется рисунками, где на фиг.1 показана тарировочная зависимость Скорость распространения упругих волн в искусственном массиве - напряжение, на фиг.2 - распределение напряжений в искусственной кровле горных выработок, на фиг.3 -результаты ультразвукового прозвучивания кровли, на фиг.4 - полученная по результатам измерений картина распределения напряжения в кровле.На фиг.1,2,3,4 обозначены зависимости Уб Г(б) при различных значениях УО - 1,2,3,4,соответствующим скоростям упругих волн при прозвучивании образцов искусственного массива соответственно 2,0 2,3 2,45 2,6 км/с, горная выработка 5 с искусственной кровлей - 6,распределение горизонтальных - 7 и вертикальных 8 напряжений в кровле - 6 выработки, изменение скоростей упругих волн при прозвучивании кровли- 9, полученное распределение напряжений в кровлеСпособ осуществляют следующим образом. В искусственной кровле выработки бурят две параллельные вертикальные скважины. В скважинах располагают приемник и излучатель упругих волн и производят прозвучивание искусственного массива с определением величин скоростей распространения упругих волн и их распределение по длине скважин. При этом особо выделяют скорости распространения упругих волн на глубине Ь (0,18-О,2)1 , где 1 - пролет выработки.Как следует из фиг.2, напряжения бу (действующиев направлении ультразвукового прозвучивания кровли) на контуре кровли являются растягиваюЩими, а на определенной глубине переходят в сжимающие , т.е. на указанной глубинеЬ 6 у 0. Вертикальные напряжения сух на этойглубине будут малы вследствие близости контура кровли, на котором их значения являются нулевыми. Таким образом, при глубине прозвучивания Ь(0,18-0,2)1 влияние напряженного состояния искусственной кровли на параметры измеренных скоростей будет минимальным, а результаты про-звучивания - соответствовать начальным скоростям упругих волн приатмосферном давлении УО. По измеренным в условиях естественного залегания значениямскоростей Ус для полученной величины У0 подбирают соответствующий график /,(с), скоторого И снимают искомые величины действующих напряжений с и их распределение в кровле выработки (по длине скважины).Отработка мощной крутопадающей залежи Ценных полиметаллических руд ведется нисходящей выемкой горизонтальными слоями с твердеющей закладкой выработанного пространства. Слоевые заходки имеют размеры длина до 50 м, высота 3,5 м, пролет 4 м. Нормативная прочность закладки в кровле - 5,0 МПа. Для контроля напряженного состояния искусственной кровли слоевых выработок (заходки, разрезной Штрек, разрезной орт) были пробурены в кровле вертикальные шнуры глубиной 2,5 м, диаметром 42 мм, по два параллельных шпура в каждой точке контроля. Расстояние между щпурами 0,5 м. При ультразвуковом прозвучивании участков массива кровли, расположенных между щпурами,определялись скорости распространения упругихВОЛН В МЗССИВС Уб ПО ДЛИНС скважины С ШаГОМпрозвучивания 0,2 м. При этом особо выделялись скорости распространения упругих волн на Глубине Ь 0,8 м, соответствующие скоростям УО при атмосферном давлении, фиг.3. Для оценки величин действующих напряжений использовались тарировочные зависимости, фиг.1, полученные в результате лабораторных испытаний образцов закладки различной нормативной прочности с помощью специального нагрузочного устройства,позволяющего при нагружении образцов на прессе производить их прозвучивание в направлении приложения нагрузки. По измеренной величине УО 2,3 км/с из тарировочных зависимостей была выбрана соответствующая - кривая 2, фиг.1, повеличины и характер распределения напряжений в искусственной кровле выработки, фиг.4. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ. Способ контроля напряженного состояния искусственной кровли горных выработок,включающий определение начальной скорости распространения упругих волн в породе,определение скоростей распространения упругих волн в кровле путем ультразвукового прозвучивания между параллельными скважинами,сравнение полученных скоростей и определение напряжения в кровле выработки по тарировочной зависимости скоростей упругих волн от напряжения, отличающийся тем, что с Целью повышения производительности измерений для искусственной кровли выработок, дополнительно определяют значение скорости упругих волн на глубине 11 (0,18-0,20) 1 от контура, где, 1 -пролеткровли, М, и полученное значение принимают в качестве начальной скорости распространения упругих волн в породе.