Способ контроля степени удароопасности горных пород

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при определении степени удароопасности горных пород (ГП). Целью изобретения является повышение эффективности и снижение трудоемкости контроля удароопасности ГП. Способ контроля степени удароопасности ГП осуществляют путем бурения скважин из подготовительных горных выработок на ширину зоны опорного давления соответствующей 1, П и Ш категориям удароопасности ГП. Скважины оборудуют датчиками - хрупкими кольцами равной прочности, устанавливаемыми в середине первой и второй зон и на границе между второй и третьей зонами, т.е. в областях максимумов напряженного состояния. Раздавливание хрупких колец при увеличении напряженного состояния ГП при приближении очистного фронта служит сигналом о том, что в ГП в данной зоне категория удароопасности увеличилась. Прочность колец Δσ<SB POS="POST">G</SB> рассчитывается из условия их разрушения при росте напряжений и определяют по формуле ΔΣ<SB POS="POST">G</SB>≤(0,12-0,20)Σ<SB POS="POST">G</SB>, где Σ<SB POS="POST">G</SB> - допустимый уровень полных напряжений в ГП. В процессе ведения очистных работ дополнительно уточняют категорию удароопасности по местоположению первого разрушенного кольца. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО(,1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (SD 4 Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изоБРетениям и ОтнРьГ иям

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСМОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 подготовительных горных выработок на ширину зоны опорного давления, соответствующей I, II u III категориям удароопасности.ГП. Скважины оборудуют . датчиками — хрупкими кольцами равной прочности, устанавливаемыми в середине первой и второй зон и на границе между второй и третьей зонами, т.е. в областях максимумов напряженного состояния. Раздавливание хрупких колец при увеличении напряженного состояния ГП при приближении очистного фронта служит сигналом о том, что в ГП в данной зоне категория удароопасности увеличилась. Прочность колец b5 рассчитывается иэ условия их разрушения при росте напряжений и определяется по формуле АG (0,120,20)(7, где G — допустимыи уровень полных напряжений в ГП. В процессе ведения очистных работ дополнительно уточняют категорию удароопасности по местоположению первого разрушенного кольца 1 э е пе ф лы 2 иле

t (21) 4300227/23-03 (22) 02.09.87 (46) 07.10,89. Бюл. Р 37 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) Е.И,Шемякин и Г.И.Кулаков (53) 622.832(088.8) (56) Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях. — Л.: ВНИИМИ, 1980, с.61-64.

Ямщиков В..С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. — M. Недра, 1982, с.218. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ УДАРООПАСНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при определении степени удароопасности горных пород (ГП). Целью изобретения является повышение эффективности и снижение трудоемкости кон. троля удароопасности ГП. Способ контроля степени удароонасности ГП осуществляют путем бурения скважин из

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при определении степени удароопасности горных пород.

На фиг.1 представлены горная выработка, измерительные скважины и эоны удароопасности горных пород в случае размещения колец в одной скважине; на фиг.2 — то же, в случае размещения. колец в отдельных скважинах.

Способ осуществляется следующим образом.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение трудоемкости контроля удароопасности по всей ширине зоны опорного давления вокруг подготовительной выработки эа счет оперативного определения категории удароопасности.

Предварительно для условий конкретной выработки 1 и конкретной породы экспериментально или теоретичесОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

3 1513152 ки определяют ширину зон 2-4 удароопас.ности в приконтурной области, соот,ветствующих положению максимумов напряжений опорного давления при кате5 гориях I — Ш удароопасности, и положение границ 5 и б между этими soнами. Затем подбирают (изготавливают) кольца 7 — 9 одинаковой прочности из хрупкого материала, например стек- 10 ла.

Далее из выработки 1 бурят скважину 10, в которой размещают кольца, причем кольцо 7 устанавливают на расстоянии от стенки выработки, соответ- 15 ,ствующем середине зоны 2, кольцо 8на расстоянии, соответствующем сере-, дине эоны 3, и кольцо 9 — на расстоя- нии, соответствующем положению границы 6 между зонами 3 и 4. В одной, 20 .скважине следует размещать тонкостенные кольца, позволяющие наблюдать через их осевое отверстие последующие кольца. В случае %олец с осевым отверстием малого диаметра или сплошных кольца размещают в отдельных . скважинах !1 — 13 (фиг.2).

0 степени удароопасности пород судят по положению первого разрушенного кольца. Если первым разрушено кольцо 3О

7, расположенное в зоне 2, то порода соответствует категории I удароопасности. Разрушение первым кольца 8, расположенного в зоне 3, соответствует категории II удароопасности пород. 35

Прочность колец принимают из условия разрушения при приросте напряжений, определяемого по формуле

«(О, 12-0, 20) 6g.

40 где (>п.- величина прочности колец (допустимый прирост напряжений в массиве пород, на который рассчитывается прочность колец, т,е. величина напряже- 45 ний, на которую кольца тарируются);

G — допустимый уровень полных напряжений в породе, превышение которого может приве сти к горному удару.

Расположение колец в пределах первой и второй зон удароопасности и на границе между второй и третьей зонами удароопасности позволяет не просто фиксировать прирост напряжений, т.е. возрастание удароопасности, а точно определить какая конкретно категория удароопасности возникла (I, II и III) и за счет этого предпринять соответствующие меры, обеспечивающие безопасность горных работ, Формула изобретения 1. Способ контроля степени удароопасности горных пород при ведении очистных работ из подготовительных горных выработок, включающий бурение скважин в пределах эоны опорного давления, установку в них протариэованных хрупких .колец и наблюдение за их разрушением в процессе изменения напряженного состояния пород, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения надежности и снижения трудоемкости контроля удароопасности по всей ширине. эоны опорного давления вокруг подготовительной выработки эа счет оперативного определения категории удароопасности, предварительно устанавливают размер зон удароопасности первой, второй и третьей категорий, хрупкие кольца устанавливают равной прочности в середине первой и второй зон и на границе между второй и третьей зонами, при этом в процессе ведения очистных работ дополнительно уточняют категорию удароопасности по местоположению первого разрушенного кольца.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— ц и и с я тем, что прочность протарированных колец принимается по условию

Ь6 6(0 12-0,20) Оу.; где 6,6 — величина прочности колец

3 (соответствует приросту на" пряжений в массиве пород, на который рассчитывается прочность колец);

G — допустимый уровень полных

3 напряжений в массиве пород, 1513152

10

Составитель Б.Терентьев

Редактор И.Шулла Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 6055/33 Тираж 410

Подписное

ВНИИГЩ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101