Способ текущего контроля удароопасности горных выработок

О)ОЗ СОВЕ.ТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 19) .Ы 3. 1 Р 5/00 1)5 С)ПИСА К ПАТЕНТУ ЗО ТЕН ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Кузбасский политехнический институт (72) В,В. Дырдин, П.В. Егоров, Б.Г. Тарасов, В.П. Тациенко и Н.Н, Демидов(73) Кузбасский полйтехнический институт (56) Петухов И.М, Руководство по прогнозу угольных пластов и применению мер по борьбе с горными ударами на шахтах СССР. - Л.: ВНИМИ, 1971, с. 47.Авторское свидетельство СССР )ч; 1458599, кл. Е 21 Р 5/00, 1987.(57) СПОСОБ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УДАРООПАСНОСТИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК (57) Цель: повышение эффективности текущего контроля. Сущность изобретения: после очередной заходки бурят. скважину, в Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения удароопасности краевых эон угольных массивов и целиков угля.Цель изобретения - повышение эффективности текущего контроля,Построение зависимости Оу = т(Х 1) требует значительных затрат труда и времени, так как связано с организацией и проведе.нием буровых работ и измерений на различных участках пласта, имеющих различную категорию удароопасности.Задача упрощается, если для этой цели испольэовать процесс релаксации напряжений.в.краевой зоне массива после очередной выемки угля (заходки), С этой целью бурят скважину, в которой определяют расстояние до максимума опорного давления 2которой определяют расстояние до максимума опорного давления через равные промежутки времени и средневзвешенную крепость угольного пласта, после чего рассчитывают напряжение на кромке забоя и в максимуме опорного давления для каждого момента времени. Строят зависимость показателя удароопасности от расстояния до максимума опорного давления, по которой определяют критическое расстояние, соответствующее критическому значению показателя удароопасности. Удароопасность участка пласта определяют по соотношению фактического и критического расстояний, при этом выработка считается удароопасной, если фактическое расстояние до максимума опорного давления меньше критического,сразу после окончания очередной заходки и через определенные промежутки времени, а также средневзвешенную крепость пласта. Это связано с тем, что после окончания процесса выемки угля изменяется напряженное состояние массива вследствие релаксации напряжений. Уменьшаются напряжения на кромке пласта и в максимуме опорного давления, увеличивается расстояние до максимума опорного давления, Постоянная релаксации на кромке забоя мо жет составлять 1,0 - 1,5 ч, в максимуме опорного давления - 3 - 4 ч, В результате релаксации максимум напряжений отодвигается вглубь пласта. Это позволяет достаточно оперативно получить характеристики напряженного состояния пласта. Измерив средневзвешенную крепость пласта и рас.1797668 МПа)м,считав показатель удароопасности, можно получить его зависимость от расстояния до максимума напряжений для данного пласта и в дальнейшем использовать ее в процессе отработки пласта. Эта зависимость будет отличаться от полученной, что связано с особенностями строения пласта, наличием в нем слабых пачек и их распределением по мощности пластаЭкспериментально было установлено, что для условий Кузбасса Оу"Р" 1,0 МПа. При больших значениях Оу участок считается удароопасным, при меньших - неудароопасным. Для значения Оу"Р определяется соответствующее ХкР.В шахтных условиях при выполнении текущего прогноза удароопасности нормально к груди очистного забоя бурят скважину глубиной 6-8 м, вводят в нее два неполяриэующихся электрода, между которыми по мере их.перемещения измеряется разность потенциалов (градиент потенциала) естественного стационарного электрического поля, по разности от забоя до точки, в которой градиент потенциала обращается в нуль, определяют расстояние до максимума опорного давления Х, а затем сравнивают его с критическим Хкр, при котором выработку следует считать удакроопасной для данных условий и при ХХвыработ ка считается удароопасной, а при ХХкр - неудароопасной,Формула изобретенияСпособ текущего контроля удароопасности горных выработок, включающйй бурение скважин иэ забоя выработки, определение расстояния до максимума опорного давления, определение расчетом напряжений в зоне максимума опорного давления, определение показателя удароопасности и установление по нему удароопасности участка массива, о т л и ч а ющ и й с я тем, что. с целью повышения эффективности текущего контроля, расстояние до зоны максимума опорного давления определяют через равные промежутки времени, показатель удвроопасности для каждого момента времени по формулеХ где Омвкс (1+ 1 53го)у Н МПа.г 36,МПа,П р и м е р исполнения.В лаве М 73 пласта Коксового шахты"Анжерская" в Кузбассе был проведен прогноз удароопасности очистной выработки.5 Глубинаучастка Н "800 м, уН -15 МПа, шагобрушения го -15 м, коэффициент крепости пласта 1 - 1,2. На расстоянии 15,5 м от конвейерного штрека пробурен шпур диаметром 43 мм, длиной 6,5 м, в котором после 10 измерений было становлено, что критиче-ское значение Х Р для данного пласта составляет 1,5 м, Затем в шпур были вставлены два неполяриэующихся электрода на расстоянии 50 см друг от друга. Изме рения разности потенциалов в скважинемежду ними показали, что максимум опорного давления находится нд расстоянии 3,5 и от поверхности забоя, Поскольку ХХкр, выработка оказалась неудароопасной.20Экономическая эффективность от: внедрения предложенного изобретения вытекает из предупреждения возникновения аварийных ситуаций при проведении гор ных выработок; По сравнению с базовымобьектом и известными устройствами в данной области предлагаемое техническое решение дает возможность заранее определить опасные интервалы и тем са мым провести технологические операции поих предупреждению. где Х - расстояние от максимума опорногодавления, м; т - средневзвешенный коэффициент крепости пласта;Н - глубина ведения горных работ, м; у - удельный вес пород основной кровли; г, - шаг обрушения пород основнойкровли, м; Оу - показатель удароопасности,затем строят зависимость показателя удароопасности от расстояния до максимума опорного давления, по которой определяют критическое расстояние, соответствующее критическому значению показателя удароопасности, а удароопасность участка массива - по соотношению фактического и каритического расстояний до максимума опорного давления, при этом выработка считается удароопасной, если фактическоерасстояние до максимума опорного давления меньше критического,