Способ текущего прогноза и контроля выбросоопасности массива горных пород

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1209861

yg 4 Е 21 С 39/00, Е 21 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3747130/22-03 (22) 30.05.84 (46) 07.02.86. Бюл. № 5 (71) Московский ордена Трудового Красного

Знамени горный институт (72) А. С. Бурчаков, Ю. Ф. Васючков, В. А. Дрындин и Т. В. Михина (53) 622.087 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 723131, кл. Е 21 С 39/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 609914, кл. Е 21 С 39/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1 164417, кл. E 21 С 39/00, 1982.

Тарасов Б. Г. и др. Геоэлектрический контроль состояния массивов. М.: Недра, 1983, с. 130 — 138. (54) (57) СПОСОБ ТЕКУЩЕГО ПРОГНО3А И КОНТРОЛЯ ВЫБРОСООПАСНОСТИ

МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, включаюший измерение величины потенциала геоэлектрического поля впереди забоя очистных и подготовительных выработок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и оперативности контроля, величину потенциала геоэлектрического поля измеряют вдоль линии забоя до и после его подвигания датчиком, установленным на заданном расстоянии от забоя, а затем сравнивают отношение потенциала после подвигания к значению потенциала до подвигания с заданным опорным значением, причем участки массива горных пород, на которых отношение равно или выше заданной величины, относят к выбросоопасным.

120986!

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для оценки напряженного состояния угольного пласта, прогнозирования потенциальной выбросоопасности пластов, для борьбы с горны»H ударами и внезапными выбросами угля и газа.

Целью изобретения является позышение точности и оперативности контроля.

На фиг. 1 показано разме1цение датчика у поверхности пласта при гроизводстве замеров; на фиг. 2 - схема размещения датчиков в подготовительной выраоотке; на фиг. 3 — схема разме1цения датчиков в очистной выработке; на фиг. 4 — график изменения потенциала геоэлектрического поля, измеренногO в забое вентиляционного штрека (горизонт 740 м), где при сотрясательном взрывании произошло газодинамическое явление мощностью 185 т.

Способ осуществляется следукнцим образом. датчик 1, измеряющий знак и величину потенциала геоэлектрического поля, размещается у кромки пласта 2 1гоочередпо и разных точках 3 измерения как:10 мощности пласта, так и по длине забоя в соответствии с выбранным варна;1том схемы измерений. Г1ериодичность замеров по пласту выбирается так, чтобы исключить возможный пропуск опасной зоны, и равна интервалу между 1ш1урами при прогнозе по начальной скорости газовыделений, например

1О м. Для выявления опасной пачки количество точек замера по мощности пласта должно быть не менее количества пачек, сглаживающих пласт. Расстояние датчик пласт выбирается так, чтобы исключить влияние электрических нолей вмещающих пород на показания датчика, и сохраняется неизменным при производстве цикла измерений. Исклк)чение влияния электрических полей вмешающих пород достигается применением в конструкции датчика входной диафрагмы, ограничивающей поле зрения прибора

Производится отсчет показаний датчика на блоке 4 индикации. После подвигания забоя измерения повторHются. Значение потенциала в каждой точке измерения сравнивается со значением до подвигания забоя в тех же точках, причем при превып1ении отношения потенциала геоэлектрического поля, измеренного 1госле подвигания забоя, к значению, измеренному до подвигания, опорной величины участок относят к выбросоопасп ы м.

Пороговое значение изменения потенциала гсоэлектрического поля на цикл подвига5 ния забоя устанавливается экспериментально или расчетным путем, Экспериментально пороговое значение устанавливается на шахтопласте l10 фактической выбросоопасности в забое с сотрясательным взрыванием. Cor IacHo графику изменения потенциала геоэлектрического поля в выработке при подви1ании забоя фиг. 4 выброс при сотрясательпом взрь1вании произошел после начала резкого изменения крутизны роста потенциала точки 5--8. Отношение значений потенциала в точке 6 составило 0,6, в точке 7 — 0,7, в точке 8 — 2,25 на шаг подвига IHH. После;1оследнего увеличения при сотрясательном взрывании произошел выброс.

11а основании этог0:за пороговое значение принимается хвеличение потенциала геоэлектрического поля за цикл подвиггцпя в 2 раза.

Теоретический расчет опорного значения отно1пения потенциалов геоэлектрического поля базируется на вреде-авлении 0 локализации источников поля в зоне опорного давления и обратно пропорциональной зависимости величины потенциала поля от расстояния до источников. гели при подвигапии забоя на отдельных участках пласта з011а OIIopHQI давления приближается к забок1, то происходит рост потенциала геоэлектрического поля. Критическое значение отношения потенциалов выбирается из условия опасной близости перенапряженного участка пласта к забою, равной 3 м. Так как зона 01 орного JàâëåíHÿ для пластов находится в среднем на расстоянии 6 — -!0 M от кромки пласта, —:о опорное отношение

3.> потенциалов равно соответственно 2.

Сх1мы размещения датчиков могут отличаться от представленных и учитывать особенности конкретных выработок. Для производства замеров может быть использован

49 едини -.ный датчик и система перемещения ег0 по забою (ручная, механизированная) плп система датчиков, каждый из которых контролирует определенный участок забоя.

Б качестве датчиков могут быть использованы электрометры типа емкостног0 зонда, динамического конденсатора и др., позволякицис измерять знак и величину поля, формируе 10."0 в выработке поверхностными зарядами пласта.

120986! уел. ед

Редактор С. Патрушева

Заказ 4! 5/41

Составитель Г. Алексеева

Техред И. Верее Корректор С. Черни

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4