Введение
1. Анализ методов прогноза и контроля со стояния и свойств горного массива 17
1.1. Современные методы прогноза и контроля состояния и свойств горного массива 17
1.2. Анализ исследований состояния, свойств и нарушенности углепородного массива сейсмоакустическими методами 25
1.3.Моделирование сейсмоакустических волновых полей в анизотропных, трещиноватых и многофазных горных породах. 40
1.4. Анализ методов прогноза газодинамических явлений при выемке угольных пластов. 49
1.4.1. Газодинамические явления (ГДЯ) в угольных шахтах, при ведении горных работ. 49
1.4.2. Прогноз газодинамических явлений экспресс методами. 56
1.4.3. Способы автоматизированного текущего прогноза выбросоопасности. 63
1.4.4. Акустический контроль состояния призабойной части угольного пласта. 70
1.5. Выводы и постановка задач исследований. 74
2. Разработка сейсмоакустической модели исследования свойств и состояния углепород ного массива. 77
2.1. Характеристика состояния, физико - механических свойств и нарушенности углепородного массива. 77
2.2. Цели и задачи моделирования распространения сейсмоа кустических волновых полей в углепородном массиве. 81
2.3. Постановка задачи моделирования сейсмоакустического волнового поля в углепородном массиве с зонами концентрации напряжений и трещиноватости. 83
2.4. Математическая модель сеисмоакустического волнового поля 85
2.5. Конечно-разностное представление математической модели 89
2.6. Исследования структуры и информативных параметров сеисмоакустического волнового поля в углепородном массиве. 97
2.6.1. Выбор и обоснование объектов исследований. 97
2.6.2. Зависимость параметров волнового поля от спектра источника колебаний. 104
2.6.3. Влияние мощности угольного пласта на формирование волнового поля при шахтных сейсмоисследованиях. 107
2.6.4. Влияние слоистого строения пород почвы и кровли на структуру сеисмоакустического волнового поля и параметры от дельных типов волн 117
3. Исследования влияния повышенного горно го давления и трещиноватости углепородного массива на параметры сеисмоакустического волнового поля. 133
3.1. Влияние концентрации горного давления, распределенно го по всей плоскости модели на параметры проходящего волново го поля. 136
3.2. Влияние локальных зон концентрации напряжений на па раметры проходящего волнового поля. 154
3.3. Влияние локальных зон повышенного горного давления на параметры отраженного волнового поля. 157
3.4. Влияние локальных зон трещиноватости на параметры отраженного волнового поля 163
4. Экспериментальные исследования влияния строения, зон повышенного горного давления и трещиноватости углепородного массива на па раметры сеймоакустических волн 170
4.1. Методические положения экспериментальных исследований 170
4.2. Использование метода сейсмической томографии при анализе и интерпретации данных шахтной сейсморазведки. 171
4.3. Исследования зон опорного давления на параметры про ходящих волн 176
4.4. Исследование влияния повышенного горного давления, распределенного в плане выемочного столба на параметры проходящих волн 195
4.5. Исследование влияния зон трещиноватости и зон повышенного горного давления на параметры отраженных волн 201
5. Обоснование критериев и разработка мето дологии прогноза зон повышенного горного дав ления и трещиноватости горного массива. 213
5.1. Критерии прогноза зон повышенного горного давления методом сейсмопросвечивания. 213
5.2. Критерии прогноза локальных зон повышенного горного давления и зон трещиноватости методами отраженных волн. 215
5.3. Метододргия проведения сейсморазведочных работ по прогнозу аномально-напряженных зон. 216
6. Прогнозирование физико - механичеких и реологических свойств массива горных пород сейсмоакустическим методом. 220
6.1. Математическая модель сейсмоакустического волнового поля в анизотропной - поглощающей среде. 220
6.2. Исследование взаимосвязи параметров анизотропной - поглощающей и пористой среды. 222
6.3. Связь волновых и реологических параметров среды 230
6.4. Влияние пористости на физико-механические параметры среды 237
6.5. Методология определения релаксационных параметров rsи os 240
6.6. Конечно - разностные схемы уравнения анизотропной -поглощающей среды для двумерного случая. 248
6.7. Решение системы уравнений волн Р, SV и Релея методом конечных разностей в плоскости 250
6.8. Экспериментальное определение физико - механических и реологических параметров углепородного массива. 253
6.8.1. Методика определения физико-механическихи реологических параметров углепородного массива. 253
6.8.2. Обработка и анализ шахтных экспериментальных данных. 265
7. Сейсмоакустический прогноз газодинами ческих явлений (гдя) при выемке угольных пла стов 279
7.1. Практическая оценка и контроль риска газодинамическихявлений в угольных шахтах 279
7.2. Физические основы сейсмоакустического контроля и прогноза опасности газодинамических явлений. 284
7.3. Амплитудно-частотные характеристики активных и пассивных источников сейсмоакустической информации. 287
7.4. Отличительные особенности пластов в зоне, опасной по газодинамическим явлениям
7.5. Алгоритм сейсмоакустического контроля выбросо и уда-роопасности угольных пластов. 293
7.6. Технология сейсмоакустического прогнозирования газодинамических явлений в угольных шахтах. 300
7.7. Выводы 310
Заключение 312
