Введение к работе
Актуальность работы. Эффективная отработка угольных несто-роадений механизированными комплексами возможна при детальном и достоверном прогнозе горно-геологических условий выемки угольных пластов и в.. значительной мере определяется состоянием пород кровли.
Проблема заблаговременного и надежного выявления зон неустойчивой кровли угольного пласта до начала отработка выемочного столба стала особенно актуальной в связи с ухудшением горно-геологических условий залегания месторождений. переходом очистных работ на глубокие'горизонты и применением узкозахватной технологии выемки. Работа почти половины действующих очистных забоев осложнена наличием неустойчивых пород непосредственной кровли пласта. Поэтому применительно к каждому конкретному выемочному столбу весьма важное значение имеет правильная оценка ожидаемого поведения пород в горннх выработках.
Одним из возмовннх путей решения задачи выявления таких слонных горно-геофизических объектов, как зоны неустойчивой кровли угольного пласта, возникающие в результате наличия зон повышенной тревдноватости пород и смены литотипа-' пород кровли, является прикенение методов шахтной сейсморазведки в модификации сейсмопросвечивания. и томографического восстановления в плоскости выемочного столба параметров волнового поля, наиболее реагирующих на изненения строения и состояния пород кровли. В этой связи разработка метода выявления и локализации зон неустойчивой кровли пласта с использованием шахтной сейсмической томографии является актуальной.
Цель работы - установление закономерностей изменения пара
метров волнового поля при распространении его в углепородном
массиве, включающем различные типы нарушения строения надуголь-
них пород, для разработки метода выявления зон неустойчивой
кровли на основе томографической обработки данных сейсмопросве
чивания массива. —
Основная идея работы заключается в использовании зависимостей изменения характеристик волнового поля от строения пород непосредственной кровли угольного пласта для разработки критериев прогноза зон неустойчивой кровли.
Научная новизна работы заключается в следующем:
установлены зависимости влияния мощности, трещиноватости пород непосредственной кровли, смены литотипа пород кровли с учетом степени изменения физико-механических параметров среды в зоне замещения, наличия лоашой кровли пласта на параметры и структуру волнового поля;
определен комплекс информативных критериев выявления зон неустойчивой кровли, новизна которых заключается в совместном использовании наряду с параметрами боковых волн характера изменения структуры регистрируемого пакета:
разработана методика выявления зон неустойчивой кровли угольного пласта, основанная на результатах математического моделирования и томографической обработки данных шахтного сейсмического материала.
Достоверность научных полошений подтвервдается соответствием результатов аналитических и шахтных экспериментальных исследова- . ний, высоким уровнем сходимости прогнозных и Фактических данных о наличии и локализации зон неустойчивой кровли угольного пласта.
Практическое значение работы состоит в повывении достоверности информации о наличии и конфигурации зон неустойчивой кровли при составлении прогнозно-геологических паспортов лав и разработке рациональных способов управления кровлей и крепления лав в конкретных горно-геологических условиях отрабатываемых участков путем разработки метода выявления аномальных зон строения надугольных пород для пологих пластов тонких и средней мощности. Основные полоаения метода использованы при разработке "Методики выявления зон неустойчивой кровли угольного пласта с использованием иахтной сейсмической томографии".
Реализация работы. Кетодика выявления зон неустойчивой кровли пласта внедрена на вахтах Печорского угольного бассейна, при этом экономический эффект составил 825.5 тыс.руб. -
Апробация работы. Основные полоаения и результаты диссертационной работы докладывались на научных семинарах Института горного дела им. А.Й.Скочинского (г. Люберцы, 1991-1993 гг.). научно - техническом совете ЯкрНИНИ (г. Донецк. 1992 г.).
; 2
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано четыре печатные работы.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения. четырех глав и заключения, излоненных на 126 страницах машинописного текста, содернит 16 рисунков, 13 таблиц, список литературы из 98 наименований и 2 приложения.