Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка электрометрического способа прогноза местоположения зон сосредоточенных деформаций на подрабатываемых территориях Донбасса Шахнова, Валентина Митрофановна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шахнова, Валентина Митрофановна. Разработка электрометрического способа прогноза местоположения зон сосредоточенных деформаций на подрабатываемых территориях Донбасса : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.15.11 / Моск. гор. ин-т.- Москва, 1992.- 16 с.: ил. РГБ ОД, 9 92-3/3695-5

Введение к работе

Актуальность работы. Повышение эффективности и стабильности работы (Предприятий 'горнодобывающей промышленности Донбасса ізависиг от решения вопроса по расконсер- ' ваци» запасов угля под застроенными территориями, добыча угля тод которыми для отдельных .шахт составляет 80—

Безопасная отработка этих запасов связана с 'созданием мер защиты для населенных пунктов, 'Крупных 'промышленных и .гражданских сооружений ,и природных объектов. Исходными данными для определения мер защиты охраняемых сооружений и .природных объектов являются величины деформации земной поверхности при шодработке.

Однако разработанные (методы прогноза ожидаемых деформаций, на основе которых составлены нормативные доку-ментьи, регламентирующие вопросы строительства, на. подрабатываемых территориях и ведения горных работ іпод застроенными территориями, не отвечают предъявляемым требованиям по точности и надежности при наличии в (подрабатываемом массиве разрывных тектонических нарушений. В этих случаях сосредоточенные деформации проявляются в виде образования, на дневной поверхности ступенек и уступов, величина которых в 2—10 раз .превышает допустимые знамения, что крайне опасно для объектов, находящихся на подрабатываемой территории, и являются одной из причин, сдерживающих добычу угля на 'большой глубине и вовлечение в разработку щеликов под застроенными территориям».

Для (повышения точности прогноза ожидаемых деформаций необходимы 'сведения о наличии в .подрабатываемой толще тектонических нарушений, местоположении <их выходов на поверхность, ширине ізоньї влияния і» степени геодинамичесікой активности этих нарушений. Разрывные нарушения как объект геофизических исследований обладают -рядом особенностей и «прежде всего широким диапазоном- изменения электрических .характеристик горных іпород в зонах проявления сосредоточенных деформаций. Это предопределило перспективность использования наземных электрометрических методов исследования.

Электрометрические методы достаточно развиты и широко используются как в разведочной геофизике, так и в эксплуатационном ігеаконтроле. Однако способы прогноза характера деформи-рования дневной поверхности, основанного на данных статических электрометрических исследований подработанного массива, когда все геологические компоненты среды резко нарушены, в настоящее время отсутствуют. В связи с втим актуальной научной задачей является разработка электрометрического способа прогноза щестаположеиия зон сосредоточенных дефорімаїций на иодрабатываемьы территориях Донбасса.

Цель работы заключается в установлении взаимосвязи между параметрасш индуцированного в массиве постоянного электрического іполя и наличием, а. также степенью активности, тектонических разрывных нарушений для прогноза местоположения зон-сосредоточенных деформаций дневной 'Поверхности на подрабатываемых территориях.

Идея работы состоит в использовании изменений кажущегося сопротивления и анизотропии горных пород, вызванных наличием разрывных тектонических нарушений, для выявления мест активного выхода этих нарушений на дневную поверхность.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:

разработана геоэлектрическая імодель массива при наличии в его толще геодинамически активного разрывного нарушения, отличающаяся учетам изменений величины и анизотропии кажущегося электрического сопротивления породной толщи, обусловленных ее подработкой;

установлены закономерности влияния теодинаїмически ак-\ тивноіго разрывното тектонического нарушения в подработанном1 массиве на электрические характеристики, торных пород, сущность которых заключается в (появлении, зон с отрицательными аномалиями кажущегося электрического сопротивления рк, уровень которых не іменее чем в 2 раза ниже фоновых значений, а также в увеличении степени анизотропии рк в этих зонах не менее чем в 1,5 раза, при мощности рыхлых отложений т«25,м и пологом залеганиииород (Д«20);

установлено, что степень активности раїзрьіівного нарушения можно 'прогнозировать по величине 'Прогнозного парайяет-ра К, равного отношению коэффициента анизотропии кажущегося электрического сопротивления в аномальной зоне (Яа) к фоновому значенкю (Яф ) 'в теоэлектричесшм слое, при том для геодинамически активных разрывных нарушений /С'>1,5;

разработан способ трог.ноза местоположения вон сосредоточенных деформаций дневной поверхности для шодработки

массива, отличающийся (использованием в качестве информативных таких параметров, ікаїк рк, к к К в свысокоомном гео-алектрическом слое, анизотропные свойства которого вне зоны влияния «разрывного нарушения наиболее выдержаны.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждаются:

удовлетворительной сходимостью рассчитанных для принятой геоэлектричеакой .модели подрабатываемого массива « полученный экспериментально кривых вертикального электрического зондирования (погрешность не превышает 17% три надежности. 95%);

сходимостью результатов электрометрического протноза местоположения зон сосредоточенных деформаций до подработки массива; с фактическим местоположением зон, зафиксированных путем режимных теомаркшейдерских наблюдений в (процессе подвиганий очистного забоя. (Надежность прогноза местоположения зон с погрешностью, не превышающей 5—20 м, составила 90%);

промышленной апробацией предлагаемых рекомендаций по определению местоположения зон сосредоточенных деформаций и достигнутой технико-экономической эффективностью.

Методы исследований. Для достижения поставленной цели, использованы следующие методы- исследований:

теоретические исследования, направленные на разработку геоэлектрической модели іпощра-боганного .массива;

экспериментальные электрометрические и режимные гео-механичеокие исследования (подрабатываемого массива, и сопоставительный анализ данных электрометрического (прогноза местоположения зон сосредоточенных деформации с их фактическим местоположением, зафиксированным по данным геоімарікшейдерсікях наблюдений.

Значение работы.

Научное значение работы заключается в установлении закономерностей влияния геодинамически' -активных разрывных нарушений в подработанном массиве на электрические характеристики горных пород. .Практическое значение работы заключается в разработке электрометрического способа прогноза местоположения зон проявления сосредоточенных деформаций дневной поверхности на подрабатываемых территориях, (позволяющего получить надежную информацию, необходимую для (принятия решения три выборе оптимальных «мер защиты зданий и сооружений при <и.х подработке >и сокращения раамеров целмков, оставляемых в угольных пластах. Основные положения диссертации вошли в «Комплексную /методику .прогнозирования 'выходов тектонических нарушений на подрабатываемых территориях Донбасса».

Реализация выводов и рекомендаций работы.

Разработанная методика (позволяет повысить точность и надежность прогнозирования ожидаемых деформаций дневной поверхности для обоснования оптимальных требований к мерам защиты зданий «и сооружений, расположенных на подрабатываемых территориях. Указанная «Методика...» внедрена в УкрНИМИ и опробована, более чем на 20 .подрабатываемых участках Донецко-Макеевского района. Расчетный экономический эффект от внедрения' по одному из участков составил 46400 руб. при долевом участии автора 70%.

Апробация работы. Основные (положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались на IX Всесоюзном научно-техническом семинаре-совещании «Геофизи-феские методы в тодрогеологии, инженерной геологии н шахтной геологин» (Донецк, 1987 г.), на Всесоюзном научно-техническом семинаре «Проблемы строительства объекте в,угольной промышленности на подрабатываемы'х территориях» (Донецк, 1989 г.), на X Всесоюзном научно-техническом семинаре «Иопользование новых геофизических методов для решения инженерно-теологических и гидрогеологических задач» (Москва, 1989 г.), на Всесоюзной конференции, (г. Звенигород) «Геолото-ігеофвзические ^исследования три решении экологических задач (Москва, 1991 г.), на Всесоюзном семинаре «Использование геофизических методов для решения геоэкологических, инженерно-теологических и гидрогеологических задач» (Ташкент, 1991 г.).

Публикации. По теме диссертации' опубликовано четырнадцать печатных работ, в том числе один патент на «изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 160 страниц; состоит из введения, 4 глав, заключения и списка; использованных 'источников '114 наименований. Основное содержание изложено на 130 страницах машинописного текста,, работа включает 5 таблиц, 25 рисунков.

Автор выражает глубокую «признательность руководителю диссертационной работы, доц., дакт. техн. наук «Б. Л. Шкура.т-иику. 'И научному руководителю НИР в УкрНИМИ проф., дакт. геол.-минер, наук Н. Я. Азарову, внимание, советы и (консультации которых «во многом предопределили 'направления исследований и способствовали.' написанию диссертации, а таїкже благодарит коллектив тематической опытно-методической партии «УкрНИМИ за оказанную помощь, деловые замечания » предложения.