Способ контроля защитного действия опережающей разработки пластов

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ ОПЕРЕЖАЮЩЕЙ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ, включающий определение напряжений в пласте, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности рез льтатов контроля эффективности защитного действия пласта, в боковых породах згицищаемого пласта параллельно их напластованию разделывают щель, помещают в нее гидравлическую месдозу и нагружающее устройство, задают месдозе начальный распор, равный у Н, где усредневзвешенный объемный вес налегакидих порбд, Нглубина расположения месдозы от земной поверхности, после чего производят регистрацию количественного изменения напряжений в ис§ следуемой точке защищаемого пласта на всех стадиях влияния очистного забоя защитного пласта, а эффективность защитного действия устанавливают сопоставлением измеренных напряжений с их неопасным значением.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Х И Л

РЕСПУБЛИК 3(5g E 21 D ll/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCNOMV СЮЩИЕПЬСТВУ юг.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3390361/22-03 (22) 29 ° 01.82 (46) 07.09.83. Бюл. Р .33 (72) И.А.Фельдман, В.П.Кузнецов и Н.В.Кротов (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53), 622.284.5(088.8) (56) 1. Гапанович Л.H. и др. Исследование проявлений горного давления в выработанном пространстве лав в наклонных слоях. — Уголь

1973, 9 б.

2. Инструкция по безопасному ве-. дению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М., Недра, 1977, с.126-127. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗАЩИТНОГО

ДЕЙСТВИЯ ОПЕРЕЖАЮЩЕЙ РАЗРАБОТКИ

„.ВО„„1О4О>SS А

;Ф.

ПЛАСТОВ, включающий определение .напряжений в пласте, о т л и ч а ю. шийся тем, что, с целью повы.- : шения достоверности результатов контроля эффективности защитного действия пласта, в боковых породах

-:.-, защищаемого пласта параллельно их

: . напластованию разделывают щель, ;.-помещают в нее гидравлическую месдозу и нагружающее устройство, за:::. дают месдозе начальный распор, равный т Н, где т- средневзвешенный объемный вес налегающих пород, Нглубина расположения месдозы от земной поверхности, после чего -,-. ироизводят регистрацию количественного изменения напряжений в ис- Ф

: .- следуемой точке защищаемого пласта на всех стадиях влияния очистного забоя защитного пласта, а эффективность защитного действия устанавливают сопоставлением измеренных

- напряжений с их неопасным значением. . Виаб 4Р

4ь C0

IsaaL

Cb

1040165

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к проблеме борьбы с горными ударами и внезапными выбросами угля и газа.

Известен способ измерения нагрузок, действующих на почву разрабатываемого пласта по мере отхода очистного забоя от пункта заложения приборов (1 ).

Недостатком способа является то, что область его применения ограничена стадией нагружения, так как месдоза не обладает запасом деформации сжатия, который позволил бы ей воспринимать разгрузку, большую по абсолютной величине, чем предшествовавшая ей пригруэка. Наблюдения за знакопеременными нагрузками будут возможными, когда месдоза будет иметь определенный уровень предварительного сжатия.

Известен способ контроля защитного действия опережающей разработки пластов, включающий определение напряжений в пласте L2 ).

Недостатком способа является точечное определение напряжений, при этом объект измерений меняется на каждой новой стадии влияния защитного пласта, что снижает достоверность контроля эффективности защиты. Оценка напряжений проиэводит- 30 ся по косвенному показателю, при этом не на всех месторождениях связь между напряжениями и выходом буровой мелочи является устойчивой.

Цель изобретения — повышение до- 35 стоверности результатов контроля эффективности защитного действия пласта.

Цель достигается тем, что в боковых породах защищаемого пласта па- 40 раллельно их напластованию разделы" вают щель, помещают в нее гидравлическую месдозу и нагружающее устройство, задают месдозе начальный распор, V » уН. где у — c1 е Не- 45 взвешенный объемный вес налегающих пород, Н вЂ” глубина расположения месдозы от земной поверхности, IIoc ле чего производят регистрацию количественного изменения напряжений в исследуемой точке защищаемого 50 пласта на всех стадиях влияния очистного забоя защитного пласта, а эффектив.ность защитного действия устанавливают сопоставлением измеренных напряжений с их неопасным эна-55 чением.

На фиг.1 показан разрез по пластам вкрест простирания; на фиг.2 разрез А-й на фиг.1 по простиранию 60 и пример распределения измеренных напряжений и выделения зон влияния защитного пласта; на фиг.3 — размещение оборудования в породной щели. 65

Способ контроля защитного действия опережающей разработки пластов заключается в том, что очистная выработка на защитном пласте 1 надрабатывает пласт 2, склонный к внезапным выбросам угля и газа или горным ударам. В боковой стенкЪ подготовительной,выработки. 3 в наиболее прочном слое боковых пород разделывают щель 4, ориентируя ее вдоль напластования. В щели размещают жесткие металлические плиты 5, нагружающее устройство, например гидравлические домкраты б, месдоэу 7, которую с помощью гибкой трубки 8 соединяют с цифровым или самопишущим манометром 9. С помощью гидрокоммуникаций 10 нагружающее устройство замыкают на насос, задают месдозе начальный распор, равный Э Н.

Затем производят наблюдения за изменениями давления жидкости в месдозе на всех стадиях подвигания очистного забоя защитного пласта 1. С помощью тарировочного графика гидростатическое давление пересчитывают в нормальное к напластованию напряжения 4 и получают кривую 11. Она характеризует две основные зоны влияния защитного пласта, ограниченные пунктирными линиями 12, зону разгрузки, в которой Д (ГН, и зону повышенного горного давления, в которой d ) Н. Эффективность заа. щиты устанавливают сопоставлением измеренных напряжений б с их не",опасным значением b o. 3йачение С О определяется по формуле Йц=у Н, где

Но — глубина, на которой произошли первые динамические явления на шахтах данного месторождения. На фиг.2 показан графический способ выделения участка на защищаемом пласте, где получен положительный результат контроля защитного действия.

Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение достоверности контроля эффективности защитного действия по сравнению с базовым способом контроля по выходу буровой мелочи из скважин.

При проведении сравнительной оценки эффективности надработки на разных стадиях подвигания забоя лавы ме =дозы, установленные в выработке, показывали стабильные результаты при разбросе не более 10%, в то время как разброс весового выхода буровой мелочи больше в 3 раза.

Это объясняется тем, что, во-первых, месдоза определяет влияние надработки на одну и ту же точку пласта, усредняя результат на площади 2500 cd, а скважины бурят каждый раз заново и при этом сказывается неоднородность угольного пласта. Во-вторых, по выходу штыба определяют только категории выбросоопасности, в то время

-3.040! /) 5

/

/

Составитель Л.Березкина

Редактор К.Козориз Техред В.Далекорей корректор Г.Orap

Заказ 6850/36 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

<1илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кг)к месдОэы по I В<. JIяк)т иэмеpять !1а- пряжения, дейстВуюIцие Г1 ) нормали н напластованию, т.е. Величину, непосредственно определяющую эффективность защитного действия. В-третьих, надежность измерения напряжения обеспечивается хорошими динамометрическими свойствами месдозы (высокая жесткость при больIvnA чувствительности) .

Предлагаемый способ расширяет возможность использования самой месдоэы: проводить наблюдения не только на стадии восстановления нагрузок на почву пласта, но и на

5 всех стадиях влияния очистного забоя защитного пласта, включая стадию разгрузки, в ходе которой и возникает на защищаемом пласте участок эффективной защиты.