Способ прогноза горных ударов

 

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение достоверности прогноза за счет определения момента возникновения горного удара. В пределах шахтного поля измеряют тектонические поля напряжений и выделяют зоны активных разломов. За пределами этих зон и областей вызываемых ими повышенных напряжений устанавливают сейсмоприемники. Регистрируют упругие сейсмические волны. Измеряют амплитуды продольных A<SB POS="POST">P</SB> и поперечных A<SB POS="POST">S</SB> волн, их длительности Τ<SB POS="POST">P</SB> и Τ<SB POS="POST">S</SB>, преобладающие частоты продольных F<SB POS="POST">P</SB> и поперечных F<SB POS="POST">S</SB> волн и величину сейсмической энергии E. По полученным данным определяют положение наиболее сейсмически активных зон. Для данных зон определяют отношение максимальных амплитуд поперечных и продольных волн, суммарную длительность продольных и поперечных волн, суммарную скорость волны разупрочнения и градиент сейсмической энергии за пятисуточный интервал. По возрастанию данных параметров во времени определяют момент возникновения горного удара. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЮЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

|5у 4 Е 21 С 39/00

Р 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тисуточный интервал времени; скорости V волны разупрочнения; отношения А /A „ максимальных ампли„ьмак туд поперечных и продольных волн; суммарной длительности продольных и поперечных эон.

Схема установки сейсмоприемников включает зону 1 активного "прорастающег о" разлома, область 2 повышенной концентрации напряжений, сейсмоприемники 3-8 .

Способ осуществляют следующим образом.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4293967/23-03 (22) 04.08.87 (46) 23.08.89. Бюл. У 3 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) И.М. Петухов, В.А. Смирнов, В.С. Ломакин, В.А. Логунов и И.М.Батугина (53) 622.283(088.8) (56) Методические указания по профилактике горных ударов с учетом геодинамики месторождения.-Л.: 1983.

Методические указания по использованию системы непрерывного контроля удароопасности на угольных и рудных месторождениях.-Л.: ВНИМИ, 1983. (54) СПОСОБ ПРОГНОЗА ГОРНЪ|Х УДАРОВ (57) Изобретение относится к горному делу. Цель — повышение достоверности прогноза эа счет определения момента возникновения горного удара. В пределах шахтного поля измеряют тектониИзобретение относится к области горного дела и предназначено для прогноза возникновения горных ударов, Цель изобретения — повышение достоверности прочности за счет определения момента возникновения горного удара.

На фиг. 1 показана схема установки сейсмоприемников; на фиг. 2 — зависимости изменения во времени Т преобладающих частот продольных f u поперечных f< волн, градиента

grad > E сейсмической энергии за пя—

„„Я0„„1502831 А 1 ческие поля напряжений и выделяют зоны активных разломов. За пределами этих зон и областей вызываемых ими повышенных напряжений устанавливают сейсмоприемники. Регистрируют упругие сейсмические волны. Измеряют амплитуды продольных А> .и поперечных

А волн, их длительности р и с, ; ( преобладающие частоты продольных f p и поперечных f волн и величину сейсмической энергии E . .По полученным данным определяют положение наиболее сейсмически активных зон. Для данных зон определяют отношение максимальных амплитуд поперечных и продольных волн, суммарную длительность продольных и поперечных волн, суммарную скорость волны раэупрочнения и гра— диент сейсмической энергии за пятисуточный интервал. По возрастанию данных параметров во времени определяют момент возникновения горного удара. 2 ил.

1502831

В пределах шахтного поля измеряют тектонические поля напряжений, определяют блочность строения шахтного поля и выделяют эоны активных "прорастающих" разломов и области, вызываемые ими, повышенной концентрации напряжений (фиг. 1), За пределами этих зон и областей устанавливают сейсмаприемники на расстояниях эффективного радиуса чувствительности друг от друга, что позволяет при минимальном числе сейсмоприемников выявлять сейсмически активные зоны. Регистрируют упругие сейсмические волны, распространяющиеся в массиве при возникновении сейсмичес.ких явлений энергетического класса К 2. По полученным сейсмограммам измеряют амплитуды продольных Ар и поперечных А волн, их длительности Й(и ьз, определяют скорости распространения продольных

Ч и поперечных V волн и преобладающие частоты продольных fp и поперечных fe волн. По полученным данным определяют положение наиболее сейсмически активных зон. Такими зонами считают эоны с уровнем сейсмической активности А 7 1. При этом уровень сейсмической активности определяют как число сейсмических явлений, происшедших эа время h T в объеме hW массива горных пород. При подсчете учитывают сейсмические явления энергетического класса К )2, который определяется по значению сейсмической энергии события Е, К = log Е.

Для выделенных сейсмически активных зон определяют степень устойчивости массива. Для этого дополнитель-. но определяют отношение максимальных амплитуд поперечных и продольных волн Аз макс /А ) макс ° суммарную длительность продольных и поперечных волн = 6< + с>, суммарную скорость волны разупрочнения V и градиент сейсмической энергии явлений за пятисуточньИ интервал егай Е. Определяют изменение во времени указанных параметров, а кроме того, изменение во времени преобладающих частот продольных fp й, поперечных f волн (фиг. 2). Рассмотренный комплекс кинематических и динамических информативных параметров позволяет оценить устойчивость состояния массива горных пород в сейсмоактивной зоне и определить момент возникновения горного удара. Время приближения горного

35 удара характеризуется устойчивым возрастанием во времени суммарной длительности ь продольных и поперечных волн, суммарной скорости волны разупрочнения V и градиента сейсмической энергии явлений grad F., а также достижением максимальных значений преобладающих частот поперечных

fc„и продольных f p волн и отношение их амплитуд. Конкретное значение интервала времени То„о от момента возрастания данных параметров до моменза воэникновения горного удара зависит от ряда горнагеологических и горнотехнических условий разработки месторождения: размеров блоков горных пород, пришедших в неустойчивое состояние, уровня напряжений в зоне подготовки горного удара, прочности массива горных пород, энергии готовящегося горного удара и др. Поэтому для каждого месторождения время То„ определяется экспериментально путем предварительных режимных наблюдений.

Так для условий Североуральского месторождения бокситов интервал Топоср равен 10 сут.

Предлагаемый способ позволяет определять момент возникновения горного удара, что дает возможность повысить безопасность горных работ за счет своевременного проведения профилактических мероприятий по снижению удароопасности.

Формула изобретения

Способ прогноза горных ударов, включающий регистрацию упругих сейсмических волн с помощью сейсмоприемников, установленных на расстояниях эффективного радиуса чувстви-. тельности друг от друга, измерение амплитуд, продольных Ap н поперечных А волн, их длительности ср и определение преобладающих частот продольных fp и поперечных f З волн, определение сейсмической энергии Е явлений и вьщеление по полученным данным наиболее сейсмически активных зон, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности прогноза за счет определения момента возникновения горного удара, предварительно проводят измерение техтонических полей напряжений, вселяют зоны активных разломов и устанавливают сейсмоприемники sa пределами

1502831

Т суе

Фиа 2

Составитель К. Лыков

Техред М.Яндык Корректор В.Верняк

Редактор В. Бугренкова

Заказ 5064/45 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 101 этих зон и областей, вызываемых ими, повышенной концентрации напряжений, дополнительно определяют отношение максимальных амплитуд поперечных и продольных волн, суммарную длительность продольных и поперечных волн, суммарную скорость волны разупрочнения и градиент сейсмической энергии явлений эа пятисуточный интервал и определяют момент возникновения горного удара по возрастанию данных параметров во времени.