Способ управления состоянием массива горных пород

 

Изобретение относится к горной промети и предназначено для управления напряженно-деформированным состоянием массива Цель - обеспечение возможности поддержания массива в исходном напряженно деформированном состоянии Для этого предварительно натягивают тросы размещенные в скважинах пересекающих управляемый участок Измеряют величину натяжения тросов и активность акустиче ской эмиссии на управляемом участке мае сива При увеличении натяжения тросов осуществляют их дополнительное натяжг ние до момента скачкообразного увеличе ния активности акустической эмиссии При уменьшении натяжения тросов производят разгрузку управляемого участка путем буре ния разгрузочных скважин Затем производят дополнительное натяжение тро сов и нагружают массив до появления в нем скачкообразного увеличения активно сти акустической эмиссии В этот момент прекращают натяжение тросов и на учагт ке устанавливается исходное напряженно деформированное состояние 2 ил 00 С

COK?3 СОВЕТСКИХ

Col ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РРСГ!УБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731772/03 (22) 21.08.89 (46) 30.10.91, Бюл. N 40 (71) Московский горный институт (72) В. В. Набатов, В.М. Фарэфонов, В.Л.Шкуратник,В.С.Ямщиков, В.И,Лушников, В.M.Êèðïè÷åíêî и С.А.Бобин (53) 622.285.9 (088.8) (56) Патент США

N 3601994, кл. 61-45 р опублик. 31.08.71.

Мостков В,М, Подземные сооружения большого сечения. M.: Недра, 1974, с.68, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМ

МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горной промсти и предназначено для управления напряженно-деформированным состоянием массива. Цель — обеспечение возможности поддержания массива в исходном напряИзобретение относится к горной промышленности и предназначено для управления напряженно-деформированным состоянием массива, Целью изобретения является обеспечение возможности поддержания массива в исходном напряженно-деформированном состоя нии.

На фиг, 1 представлена обобщенная схема управления напряженно-деформиро-, ванным состоянием участка массива; на фиг.2 — графики иллюстрирующие изменения времени силы натяжения тросов (а), на„„SU ÄÄ 1687778 А1 (5»s Е 21 С 39/00, Е 21 0 20/00 женно-деформированном состоянии. Для этого предварительно натягивают тросы, размещенные в скважинах, пересекающих управляемый участок. Измеряют величину натяжения тросов и активность акустической эмиссии на управляемом участке массива. При увеличении натяжения тросов осуществляют их дополнительное натяжение до момента скачкообразного увеличения активности акустической эмиссии, При уменьшении натяжения тросов производят разгрузку управляемого участка путем бурения разгрузочных скважин. Затем производят дополнительное натяжение тросов и нагружают массив до появления в нем скачкообразного увеличения активности акустической эмиссии. В этот момент прекращают натяжение тросов и на участке устанавливается исходное напряженнодеформированное состояние. 2 ил. пряжений (б) и .активности акустической эмиссии (в) на управляемом участке.

Способ управления состоянием массива осуществляют следующим образом.

На управляемом участке 1 массива из выр1боток 2,3 бурят скважины 4-5, в которых размещают тросы, один конец каждого из которых с помощью клинового элемента жестко закрепляют в забое соответствующей скважины. Другие концы тросов, выходящие из устья скважин 4,5 соединяют с соответствующими натяжными устройствами 6,7 с помощью которых создают предварительное натяжение тросов. Каждое

1687778

45 натяжное устройство снабжено пружинным динамометром (на чертеже не показаны), с помощью которого посTosIHHo измеряют величину натяжения тросов.

На участке 1 бурят также измерительную скважину 8, в забое которой устанавливают геофон 9, принимающий импульсы возникающей в массиве акустической эмисии. Эти импульсы в виде электрического сигнала передаются по кабелю к аппаратуре (на чертеже не показана), измеряющей активность акустической эмиссии.

При неизменном напряженно-деформированном состоянии горных пород на участке 1 массива на временном интервале с> — с)сила F натяжения тросов в скважинах

4,5 также остается неизменной.

В момент времени tt (в результате ведения горных работ на соседних участках) начинается процесс разгрузки участка 1 (значение n уменьшается), к,торый сопровождается увеличением измеряемой динамометрами силы Р натяжения тросов R скважинах 4 и 5.

Увеличение (по сравнению с исходным значением) показаний динамометров является сигналом к осуществлению дополнительного натяжения тросов, которое начинают в момент времени tz. Натяжение тросов в скважинах 4,5 приводит к увеличению напряжений г> на участке 1. R момент времени тз напряжения на участке 1 достигают исходного значения, При этом геофон 9 фиксирует скачкообразное увеличение активности акустической эмиссии, что является сигналом к прекращению натяжения тросов, свидетельствующим о том, что на участке 1 массива восстановлено исходное нап ряжен но-деформированное состояние.

В момент времени т4 начинается (обусловленный перераспределением горного давления в ходе горных работ) процесс пригрузки участка 1 массива (значение о увеличивается), который сопровождаегся уменьшением измеряемой динамометрами силы натяжения гросов в скважинах 4 и5, Уменьшение показаний динамометров (по сравнению с исходными) является сигналом к осуществлению разгрузки участка 1 массива. Участок 1 разгружают, например, путем прохождения ряда разгрузочных скважин 10. Частичная разгрузка может также осуществляться ослаблением натяжения тросов в скважинах 4,5. В результате прове дения разгрузочных мероприятий в момент времени 1 рост напряжений на управляемом участке 1 прекращается и. начинается их уменьшение до некоторого уровня.

Далее, в момент времени tg увеличивают натяжение тросов в скважинах 4,5 до тех пор, пока (в момент времени tz) геофоном 9 не будет зарегистрировано скачкообразное увеличение активности акустической эмиссии, В этот момент останавливают работу натяжных устройств 6,7 и на участке 1 устанавливается исходное напряженно-деформированное состояние.

cDормула изоб ретения

Способ управления состоянием массива горных пород, включающий предварительное натяжение тросов, размещенных в скважинах, пересекающих управляемый участок, отличающийся тем, что, с целью обеспечения воэможности поддержания массива в исходном напряженно-деформированно. состоянии, измеряют величину натяжения тросов и активность акустической эмиссии на управляемом участке массива, при этом с увеличением натяжения тросов осуществляют их дополнительное напряжение до момента скачкообразного увеличения активности акустической эмиссии, а при уменьшении натяжения тросов производят разгрузку управляемого участка путем бурения разгрузочных скважин, а затем производят дополнительное натяжение тросов и нагружают массив до появления в нем скачкообразного увеличения активности акустической эмиссии.

1687778

3 70

Фиг.1 а) 1 tg tg

Редактор 3.Ходакова

Заказ 3686 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Составитель Л.Березкина

Тех ред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий