автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.11, диссертация на тему:Разработка сейсмоакустического метода обнаружения в почве горных выработок полостей (зон вероятного скопления метана)

0 А#

Министерство топлива н энергетики Российской Федерации Л Российская академия наук

Институт горного дела им. А.А.Скочинского

На правах рукописи

Михаил Эдуардович КОГАН

УДК 622.23-112.24:550.832.4(043.3)

РАЗРАБОТКА СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКОГО МЕТОДА ОБНАРУЖЕНИЯ В ПОЧВЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ПОЛОСТЕЙ (ЗОН ВЕРОЯТНОГО СКОПЛЕНИЯ МЕТАНА)

Специальность 05.15.11 - "Физические процессы горного производства"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1995

Работа выполнена в Институте горного дела им. А.А.Скоч1шского.

Научный руководитель -

доктор техн. паук, проф. Е.С.Ватолин.

Официальные оппоненты:

доктор техн. наук, проф. В.Л.Шку ратник, кандидат техн. наук А.Д.Рубан

Ведущее предприятие - УкрНГО^|^4чДонецк.

Автореферат разослан " Л №

Защита диссертации состоится " на заседании диссертационного совета Д-(140004, г. Люберцы Московской обл.).

1995 г.

_1995 г.

км. А.А.Ско'-шнското

С диссертацией можно ознакомиться я секретариате ученого совета института.

Отзывы о двух экземплярах просим направлять по адресу: 140004, г. Люберцы Московской области, ИГД им. А.А.Скочинского.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор техн.наук, профессор

Н.Ф. Кусов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время дальнейшая разработка существующих угольных месторождений сопряжена с усилением влияния ряда отрицательных факторов. Это связано, в частности, с усложнением горно-технологических условий при увеличении глубины горных работ. В последние годы участились случаи динамических проявлении горного давления, одним из видов которых являются внезапные разрушения почвы горных выработок с прорывом метана из надработанной части массива горных пород. Результатом таких явлений становится интенсивное загазирование выработок, длительное прекращение горных работ и связи с превышением норм содержания метана в атмосфере выработок.

Возможность внезапных прорывов метана из почвы в тон или иной части выработки определяется наличием в почве выработки полостей, которые могут быть заполнены метаном. Нераз-рушающие методы обнаружения таких полостей - локальных зон вероятного скопления метана в почве горных выработок - в настоящее время не разработаны. Отсутствуют методы прогноза внезапных разрушений пород почвы выработок, основанные на исследовании особенностей строения и состояния надрабатывае-мого массива в каждой конкретной точке выработки. В этой связи разработка геофизического метода обнаружения полостей в почве выработок представляется актуальной задачей. Решение этой задачи позволит своевременно производить в выработке защитные мероприятия, что обеспечит безопасность горных работ и устойчивость технологического процесса.

Цель работы - обоснование и разработка сейсмоакустиче-ского метода установления наличия, глубины и протяженности полостей в почве горных выработок.

Идея работы заключается в установлении и использовании зависимости между частотой колебаний поверхности почвы выра-

бот к и при ударном возбуждении сигналов и мощностью породного слоя, расположенного между выработкой и полостью.

Научная новизна работы заключается в следующем: установлены теоретические и экспериментальные зависимости между параметрами сейсмоакустического сигнала и глубиной расположения полости в почве выработки;

осуществлена возможность раздельного возбуждения, регистрации и анализа продольных и поперечных волн в массиве горных пород;

разработана принципиально новая аппаратура, позволяющая производить анализ параметров акустических сигналов (амплитуда сигнала, время его прохождения между датчиками, спектр сигнала) непосредственно в выработке;

разработан комплект программ для обработки записей сейс-моакустических сигналов на ЭВМ, включая статистическую обработку результатов экспериментов. Обработка записей сигналов на ЭВМ позволяет повысить надежность прогноза по сравнению с их анализом в шахтных условиях. Установлены факторы, влияющие на спектр сейсмоакустического сигнала.

Достоверность основных положений работы определяется соответствием между результатами экспериментальных работ по определению строения массива и геологическими разрезами почвы, а также экспериментальным подтверждением теоретических положений работы.

Практическая ценность. Разработаны метод и аппаратура определения физических свойств пород и строения массива, позволяющие оценить вероятность возникновения внезапных прорывов метана из почвы в конкретном месте выработки. Это дает возможность оперативно принимать инженерные решения по предотращению этих явлений и защите людей.

Реализация выводов н рекомендаций. Методика, состав' ляющая основу диссертационной работы, отработана в течение ряда лет на шахтах Донбасса (в частности, на шахте имени газеты "Социалистический Донбасс" ПО "Донсцкуголь" и на шахте "Холодная балка" ПО "Макеевуголь"). Разработанная аппаратура, позволяющая дать прогноз состояния массива непосредственно в выработке, готова к применению в шахтных условиях. Метод принят для внедрения в ПО "Макеевуголь" и "Донецкуголь".

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научных семинарах МакНИИ (1989-1990 гг.), ИФЗ (1991 г.), Санкт-Петербургского

гопного института (1993 г.) к ИГД им, А.А.Скочинского (19911993 гг.).

Социальная значимость результатов работы заключается е повышении безопасности и эффективности горных работ за счет своевременного проведения мероприятий по предотвращению прорывов метана из почвн горных выработок.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано четыре печатные работы.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 135 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка, 8 таблиц и список литературы из 64 наименований, 3 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Динамические явления в массиве горных пород, часто сопровождающиеся выделениями метана в горные выработки, являются одним из основных факторов, определяющих безопасность труда н экономические потери при ведении горных работ на угольных шахтах. Исследованиям этих явлений уделяется большое внимание. Этой проблеме посвящены работы академиков

A.А.Скочинского и В.В.Ржевского, докторов наук И.М.Печука, Н.М.Проскурякова, И.М.Петухова, А.М.Линькова, Н.Я.Азарова, .Л.А.Вайнштеина, Е.С.Ватолина, С.Е.Чиркопа, Д.В.Яковлева,

B.С.Ямщикова и многих других.

Одну из разновидностей динамических явлений в углепо-родком массиве представляют внезапные разрушения пород почвы выработок с прорывом метана из нзарабатываемого пространства. Такие явления широко распространены и известны на шахтах с 1933 г. С увеличением глубины горных работ частота таких явлений возрастает. На ряде шахт они носят регулярный характер. Так, при отработке одной из лав шахты "Глубокая" ПО "До-нецкуголь" произошло 12 случаев внезапных разрушений пород почвы с прорывом метана в горную выработку. Исследованиям механизма, прогноза и предотвращения таких явлений посвящены многие работы отечественных и зарубежных авторов. В частности, известны работы докторов наук И.М.Печука, А.М.Морева, И.В.Сергеева, кандидатов наук Л.А.Склярова, С.М.Клойзнера, И.М.Болынинского, В.В.Шерсткина. Из этих работ известно, что внезапным разрушениям пород почвы предшествует образование в надрабатываемом массиве полостей, расположенных мегкду

породными опоями. Механизм образования таких полостей и их роста по мере развития горных работ представлен в работах следующим образом. Расслоение пород в надрабатываемом массиве под влиянием горного давления расширяется; в образовавшейся полости скапливается метан из окружающего массива, переходя из сорбированного состояния в свободное. Сочетание горного и газового давления может способствовать разрушению породного слоя между полостью и разрабатываемым пластом.

Несмотря на многочисленность случаев внезапных разрушений пород почвы, геофизические методы определения наличия и расположения полостей в почве выработок в настоящее время не разработаны, н для этой цели в основном применяется разведоч-, ное бурение скважин, которое, как известно, требует значительных материальных и трудовых затрат. В связи с этим возникает необходимость разработки неразрушающего метода, позволяющего с достаточной достоверностью определять наличие и расположение полостей в почве выработок. Решение этой задачи позволит своевременно производить в выработке защитные мероприятия, в частности дегазацию, и за счет этого уменьшить количество аварий и потерь, связанных с ними.

Для определения расслоений и полостей в породном массиве , наряду с бурением скважин возможно применение геофизических методов - электрометрического, гравиметрического и акустических.

Среди рассмотренных методов наиболее чувствительными к наличию полостей в почве выработок являются методы шахтной сейсмоакустикн. Виброакустичсский и резонансный методы получили некоторое распространение при определении расслоений в кровле выработок и оценке устойчивости кровли. Остальные акустические методы не находят применения для обнаружения расслоений в массиве, так как требуют сложной аппаратуры и трудоемкой методики работ либо вообще малопригодны.

Внброакустический метод предназначен для поиска расслоений в кровле выработок на высоте до 1,5 м. Критерием наличия расслоения является величина отношения амплитуд спектра на частотах 100 и 2000 Гц. Резонансный метод основан на соответствии толщины пород А между расслоением и выработкой частоте максимума спектра / по эмпирической формуле Л™ -2500//, рекомендуемой для всех типов пород, что нельзя считать правильным. Теоретические основы этого метода не разработаны.

При сопоставлении этих двух методов, основанных на анализе спектров сейсмоакустических сигналов, обращает на себя внимание различие г» интерпретации спектров сигналов.

Поскольку разрушение пород почвы выработки может происходить при глубине полости а надрабатываемом массиве до 20 метров, внброакустический метод не пригоден для контроля наличия таких полостей. Резонансный метод также требует уточнения и разработки для условий почвы выработок.

Для достижения поставленной цели - разработки неразру-шающего метода обнаружения полостей в почве выработок - в работе решаются следующие задачи:

теоретические исследования возможности обнаружения полостей в надрабатываемом массиве сейсмоакустическим методом;

разработка аппаратуры для экспериментальных исследований;

экспериментальные исследования по отработке методики обнаружения полостей в надрабатываемом массиве;

разработка программного обеспеченна для обработки результатов экспериментов;

разработка методики работ и критериев обнаружения полостей в почве выработок.

При проведении теоретических исследований рассматривалось распространение поперечных волн в породном слое, ограниченном сверху и снизу двумя параллельными свободными поверхностями, одна из которых соответствует плоскости, » которой расположен угольный пласт, а вторая - плоскости, в которой расположена полость. Известное волновое уравнение

д2и 2 д2и

- =г л й •-

Э*2 дх2'

где и - смещение частиц породного слоя при распространении в нем поперечных воли, (- время, х - координата точки в направлении, перпендикулярном напластованию, а — (р/р)1/>2 - скорость поперечных волн в материале породного слоя, С - его модуль сдвига,/) - плотность), решалось с граничными условиями

• Ш I I =0,

дх х=±0 дх

соответствующими свободным поверхностям (х ш 0 - почва выработки, х-к - поверхность, соответствующая полости), и начальными условиями

/(*)« £/(**) I =0;

г =0

д , , 0^х<е

'»-й^о I =-|

Е<К<'П ^

V

соответствующими ударному возбуждению сигнала (считаем, что при ударном возбуждении начальную скорость у0 получает слой почвы выработки площадью ¿Я и толщиной €).

Решение уравнения распространения поперечник волк а породном слое показывает наличие ряда собственных частот колебаний поверхности, соответствующей почве гарной выработки. Колебания происходят с круговыми частотами

, _к • 'Л' а —

(Л; - номер гармоники), и соответствующими амплитудами

~Штк -ж- >

Ак~ р-их- /с-ж- а

(р - аозбуждаюпшй импульс).

Таким образом, е результате решения уравнения распространения поперечных волн в массиве яри наличии » почве полости, параллельной угольному пласту, получентеоретический спектр сигнала, регистрируемого на поверхности почвы выработки. Наибольшая амплитуда спектра наблюдается на частоте первой гармоники Эта частота связана с глубиной А расплло-ясеник полоски н скоростью а распространенна поперечных волн з породном слое соотношением

\

где а - скорость ионеречнах волн.

Приведенная в диссертационной работе геометрическая схема позволяет интерпретировать полученное решение как результат интерференции поперечных волн, полученных в ходе многократных отражений от двух свободных поверхностей, соот-

ветствуюншх выработке и полости. Условием интерференции .толчется соотношение

(ш/а) • 2к = 2к, Ш

где О) - круговая частота. Подсгавив О) = 2л" • V в формулу (2), получим снопа формулу (1), т.е. интерференция наблюдается на частотах, кратных основной частоте

Таким образом, для определения глубины полости по формуле (О необходимо провести измерения скорости распространения поперечных волн в массиве, а также измерение частоты, на которой наблюдается максимальная амплитуда колебаний по-зерхностн породного слоя, расположенного з почве выработки.

Для отработки параметроа схемы прозвучивання и оптимального порядка проведения работ на шахте имени газеты "'Социалистический Донбасс" ПО "Докецкуголь" были проведены методические экспериментальные работы. В частности, необходимо было установить оптимальный тип датчика и оптимальной расстояние между источником ы датчиками при прозвучинании ■¿¡эссива.

Работы производились з лодготсянтельной аырабогке I Восточной лавы пласта Лава отрабатывалась обратным ходом: сксперпменты в штреке производились как впереди, так и позади лязн и повторялись яо мере подвигаииа лавы из 15-30 и. 3 почзе разрабчтызаенот пласта находился слой песчаного сланца мощ-вгст»,:о -1,5 м, снизу от которого был угольный пропласгск Ъд-нзлсилй мощностью 0,3 м; наличие нолостей предполагалось на контакте лестного сланца с угольным пролластком. В ходе экс-аеркмеятоо использовались электродинамический и пьезоэлектрический датчики; база источник-датчик варьировалась от I до 10 м; сш-нали яог.буждялись по обе стороны от датчика; датчики крепились на стальных штырях. Сигналы с датчиков записывались на магнитофон РАМШ.

Обработка сагаалов показала, что пр« »ссолъзовангш эявктродизшмического датчика ме ссегаа регистрируется частота максимума спектра, соответствующая мощности дородного слоя между выработкой а яолсстьж, т.-;, использование пьезоэлектрического датчика предпочтительно. Вместе с тем, имеющиеся г.г-с^отактрпч-хкис датчики похазали меньшую чувствительнее? & по сравнению с электродинамическими, поэтому при экспериментах с пьезоэлектрическими датчиками база прозэу-чнзания ссстзпляла яе солее 2 н.

При проведении экспериментов с электродинамическими датчиками установлено, что оптимальное расстояние между источником и датчиком составляло порядка трех метров.

При повторении экспериментов в одной точке, несмотря на сохранение условий эксперимента, наблюдался некоторый разброс измеряемых параметров. Это вызвало, с одной стороны, необходимость определения достоверности результатов, с другой, -необходимость исследования влияния отдельных факторов на результаты экспериментов.

В целом предварительные эксперименты показали возможность применения сейсмоакустического метода для обнаружения полостей в почве выработок, однако возникла необходимость разработки новой специальной аппаратуры, а также новых программ дла обработки сейсмоакустических сигналов.

Для проверки правильности теоретических результатов, огшсанных в работе, был проведен ряд экспериментальных работ на шахтах как в подготовительных, так и б очистных выработках! В соответствии с имеющейся статистикой внезапные разрушения пород почвы, сопровождающиеся прорывами метана из почвы горных выработок, происходят при наличии в почве разрабатываемого пласта угольных пропластков на глубине до 20 м. Такие выработки и выбирались в качестве объектов исследований сейсмо-акустическим методом.

Одним из основных недостаткоз применявшейся постановки предварительных экспериментов было возбуждение и регистрация в надрабатываемом массиве различных типов волн, в . то время как информативным типом волн, согласно теоретическим исследованиям, является тип волн т.е. поперечные волны горизонтальной поляризации, которые отражаются от свободной границы без изменения амплитуды и трансформации в продольные волны. Другие типы волн, таким образом, представляют собой в данном случае помехи, затрудняющие интерпретацию результатов.

Для проведения экспериментов на поперечных волнах пря участии, автора разработана специальная аппаратура, содержащая:

источник ударного воздействия для возбуждения поперечных волн в массиве;

двухкомпонентный геофон (компоненты - датчики типа 1 ПА 10В), предназначенный для раздельной регистрации продольных и поперечных волн;

сейсмоакустический прибор САП-1, позволяющий определять скорости воли и их затухание, а также строить спектры сигналов непосредственно в производственных условиях.

Аппаратура позполяет возбуждать и регистрировать поперечные волны, определ ять скорость их распространения в массиве и затухание, строить амплитудно-частотную характеристику регистрируемых сигналов и определять частоту, при которой амплитуда максимальна. Это дает возможность получать данные, необходимые для расчета глубины расположения полости.

При определении скоростей волн в массиве используется схема, включающая один источник и два датчика, расположенных последовательно по одну сторону от источника. Прибор САП-1 фиксирует промежуток времени между регистрациями сигнала датчиками, что позволяет при известном расстоянии между датчиками определять скорость волн в массиве. Одновременно при помощи фильтров аппаратура позволяет определять амплитуды сигналов на различных частотах, т.е. строить амплитудно-частотную характеристику сигналов.

При использовании шахтного кассетного магнитофона РАМШ н последующей обработке записей сигналов с помощью ЭВМ также имеется возможность определять время распространения сигналов в массиве, а также спектры сигналов. Определенным недостатком магнитофона по сравнению с прибором САП-1 является меньшая оперативность получения результатов, а также большая погрешность определения зремени распространения сигналов в массиве.

При проведения экспериментов нспользозался шахтный кассетный магнитофон РАМШ, который в сочетании с дзухка-нальным аналого-цифровым преобразователем позволял не только записывать п вводить в ЭВМ для последующей обработхи сейсмограммы, но и определять время распространения волн между датчиками.

Комплекс проведенных теоретических и экспериментальных исследований позволил разработать методику обнаружения полостей в почве выработок сейсмоакустнческим методом.

Методикой предусмотрен следующий порядок проведения

работ:

измерение скорости поперечных волн в породном слое, расположенном в почве выработки;

построение спектров сигналов, распространяющихся в над-рабатываемом массиве при ударном воздействии на массивб либо

при помощи прибора СЛа-1 кепосредствекно в шахте, либо при записи сигнала на магнитофон РАМШ и последующей обработки на ЭВМ;

статистическая обработка результатов экспепиментоБ;

вычисление глубины расположения полостк по измеренной скорости поперечных волн в массиве к частоте максимума спектра.

В сооветствии с разработанной методикой был проведен ряд экспериментальных работ в производственных условия«. Расстояния между источником и датчиком при определении спектров сигналов, а также между датчиками при определении скоростей волн составляли около 3 м. Установка "источник-датчик" располагалась вдоль выработки; с целью получения более надежных результатов сигналы возбуждались по обе стороны отдатчика.

На шахте имени газеты "Социалистический Донбасс" эксперименты производились в подготовительной выработке. Было произведено 4 серии экспериментов по мере подвигания лавк. Всего было записано и проанализировано 350 сейсмоакустическкх сигналов.

На шахте "Холодная балка" ПО "Макеепуголь" эксперименты были проведены в лаве к на сопряжении ее со штреком. Всего было проведено 2 серии экспериментов. Записано и проанализировано 200 сейсмоакустических сигналов.

Разработанная программа расчета н интерпретации спектров сигналов позволяет вычислить частоту максимума спектра и определить положение полости с учетом значения скорости поперечных волн. При этом в соответствии с методикой обнаружения полостей критерием наличия полости б конкретном месте выработки является амплитуда максимума спектра, а показателем надежности результатов является коэффициент вариации частоты максимума спектра. Глубина расположения полости в почве вычислялась по скорости поперечных волн в породном массиве I: частоте максимума спектра сейсмоакустического сигнала в соответствии с формулой (I).

Наряду с этой основной программой были разработаны дополнительные программы, предназначенные для анализа записей сигналов и их спектров с применением статистических методов. Анализировалось^ влияние на результат построения спектров таких факторов, как величина энергии сигнала (вычисляемая программно) и положение "временного окна обработки". Кроме того, для каждой серии сигналов, записанных в одной точке выра-

боткн, определялся коэффициент вариации частоты максимума спектра, количество необходимых измерений и надежность результатов. Установлено следующее:

энергия сигнала практически не влияет на вид функции спектра;

положение "временного окна обработки" существенно плияет на вид функции спектра. Для получения наиболее полной информации о частотах, преобладающих в спектрах сигналов, предпочтительно получение нескольких спектров при различных положениях временного окна. Критерием выбора наиболее информативного спектра является максимальная амплитуда по сравнению со спектрами при других положениях "временного окна".

вариация частоты максимумов спектров для записей сигналов на шахтах имени газеты "Социалистический Донбасс" (1990 г.) и "Холодная балка" (1992 г.) такова, что запись шести сигналов в каждой точке выработки обеспечивает надежность не менее 0,95.

В результате экспериментов в подготовительной выработке на шахте имени газеты "Социалистический Донбасс" обнаружен ряд полостей з почве штрека на всем его протяжении. Их наличие подтверждено бурением скважин. Глубина полостей, определенная по данным бурения, составила 4,4 м, а по данным сейсмо-акустическош метода - для различных случаев от 4,2 до 5,4 м.

В результате экспериментов на шахте "Холодная балка" обнаружена одна полость в почве выработки на сопряжении лавы со штреком. Наличие полости в почве подтверждено бурением. При глубине полости по данным бурения 5,5 м глубина ее расположения, определенная по данным сейсмоакустического метода, составила 5 м.

Результаты экспериментальных работ позволяют сделать следующие выводы:

коэффициент вариации частоты максимума спектра составляй! не более б%, что обеспечило надежность не менее 0,95;

амплитуда максимума спектра позволяла а соответствии с методикой прогнозировать наличие полости в почве выработки;

при сопоставлении результатов применения сейсмоакустического метода с данными бурения расчетная глубина расположения полости отличалась от фактической не более чем на 23%.

Экономический эффект от применения предлагаемого сейс-моакусггического метода достигается за счет уменьшения себе-

стоимости работ по обнаружению полостей этим методом по сравнению с бурением разведочных скважин. Расчетный экономический эффект от применения одного комплекта аппаратуры на начало 1993 года составлял 2 млн. 300 тыс. руб. в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной задачи обнаружения в почве горных выработок полостей и расслоений, являющихся зонами вероятного скопления метана, опасными с точки зрения внезапных прорывов метана из почвы горных выработок.

Основные результаты работы заключаются в следующем.

1. Построена математическая модель распространений поперечных волн в породном слое, ограниченном сверху плоскостью угольного пласта, снизу - полостью, расположенной между породными слоями и параллельной угольному пласту.

2. Установлена зависимость частоты акустического сигнала, распространяющегося при ударном воздействии на массив, от толщины породного слоя между пластом и полостью, учитывающая физические свойства горной породы (скорость поперечных волн в породном слое).

3. Установлено, что наиболее благоприятные условия обнаружения полостей возникают на участках выработки с пониженными значениями горного давления.

4. С целью прогноза строения массива на основании анализа записей сейсмоакустических сигналов разработана математическая программа для расчетов на ЭВМ. Эта программа позволяет при интерпретации спектров использовать значение скорости поперечных волн в массиве, а также учитывать зависимость затухания акустических волн от частоты. При использовании дополнительно разработанных программ статистической обработки сигналов и их спектров установлено, что применение метода "скользящего временного окна" при построении спектров сигналрс позволяет увеличить информацию о частотах, преобладающих в спектрах сигналов.

5. При участии автора разработана специальная аппаратура, позволяющая раздельно возбуждать и регистрировать продольные и поперечные волны в массиве горных пород. В частности, разработаны импульсный источник поперечных волн, двухкомпо-

нентный скважинный датчик, а также регистрирующий электронный сейсмоакустическнй прибор САП-1. Аппаратура дает возможность определять скорости волн в массиве, а также их затухание на различных частотах, что позволяет определять непосредственно в шахте спектры сейсмоакустическнх сигналов.

6. Разработана методика проведения работ по обнаружению полостей в почве выработок сейсмоакустическим методом. Методика была внедрена на шахтах им. газеты "Социалистический Донбасс" ПО "Донецкуголь" и "Холодная балка" ПО "Макеев-уголь". Установлено, что метод позволяет обнаруживать полости в почве выработок, что подтверждено бурением скважин. Погрешность определения глубины полости сейсмоакустическим методом по сравнению с данными бурения составила не более 23% .

7. Достоверность результатов, полученных сейсмоакустическим методом, определяется статистически обоснованным объемом проведенных экспериментальных исследований (по двум шахтам проанализировано 545 записей сигналов; всего исследовано около 600 погонных метров выработок), и подтверждением выводов, полученных сейсмоакустическим методом, данными бурения скважин.

8. Надежность определения местоположения полостей п почве выработок разработанным методом составила 95%. Коэффициент вариации частоты максимума спектра не превышал 9,6%.

9. Практическая ценность метода определяется возможностью оперативного прогноза строения почвы угольного пласта в конкретном месте выработки, что позволяет, при необходимости, своевременно провести защитные мероприятия и устранить опасность разрушения пород почвы и прорыва метана в горную выработку.

10. Расчетный экономический эффект от применения одного комплекта аппаратуры при использовании спектрального сейс-моакустического метода обнаружения полостей в почве выработок составил 2 млн. 300 тыс. руб. в год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

1. Комплекс геофизических методов по определению свойств, состояния и строения массива при проведении горных выработок // Международный симпозиум по проблемам прикладной геологии, горной науки и производства / Механика горных пород и сооружение горных выработок. - Санкт-Петербург, 1993. - С. 97 (соавторы Ватолин Е.С., Кочанов А.Н.).

2. Геофизический метод определения свойств и строениа массива горных пород для прогноза его устойчивости // X Международная конференция по механике горных пород. - М., 1993. - С. 99.

3. Импульсный источник сдвиговых волн // Известия ИГД им, А.А.Ско-чинского, выпуск 2. - M., 1992. - С. 112 (соавтор ВатолинИ.Е.).

4. Аппаратура САП-1 для шахтных сейсмоакусгических измерений // Управление напряженно-деформированным состоянием массива горных пород при открытой и подземной разработке месторождений полезных ископаемых / Всероссийская конференция. - Новосибирск-Екатеринбург, 1994. - С. 141 (соавторы Чирков С.Е., Ватолин Е.С., Кочанов А.Н.).

Подписано в печать 15.02.95 100экз. 0,75 уч.-изд.л. Изд. N^10038 Тип.здс.^

Институт горного дела им. А-А.Скочинского, 140004, г. Люберцы Моск. обл. Типография: 140004, г. Люберцы Моск. обл.