Способ определения выбросоопасной глубины разработки горных пород

4 1 ОЭ 3766Изобретение относигся к горной промышленности и может быть использованодля определения критической глубины,на которой возможно появление выбросовпороды и газа. 5Известен способ определения выбросоопасной глубины разработки угольногопласта, ввлючающий определение числаугольных пачек, отбор проб угля и газа, измерение газоносности угольногопласта, определение влажности угля,измерение выхода летучих веществ, градиента скорости тектонических движенийземной коры 13Недостатком известного способа яв15ляется сложность выполнения иэ-за определения большого числа взаимосвязанныхпараметров, а установление градиентатектонических движений в различныхбассейнах для различных шахтопластовиногда невозможно из-за взаимного влияния горных работ на амплитуду тектонических движений.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и получаемому результату является способ определениявыбросоопасной глубины разработки гор,ных пород, включающий отбор проб пород, отбор газа в месте отборапроб породы, определение его состава иградиента давления газа, определениедля каждой пробы пород объемного веса, коэффициента Пуассона, боковогоотпора, угла внутреннего трения, предела прочности породы на растяжение, модуля упругости, поверхностной энергии,границы зоны газового выветривания,коэффициента напряжений, теоретической,поверхностноф энергии горной породы поспециальным формулам и вычисление поэтим параметрам выбрасываемой глубиныгорных пород 21Недостатком способа является сложность методики определения, определение,большого числа взаимосвязанных параметров, отсутствие учета изменения модуляупругости при газонась 1 щении горных пород; а также отсутствие учета изменениясвойств горных пород при разгрузке.Целью изобретения является упрощьние определения .выбросоопасной глубйны разработки горных пород и повышениенадежности способа. Ио+Ио Ь)-1Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему отбор проб породы, определение поверх постной энергии пород, среднего объемного веса породы, модуля упругости,границы газового выветривания, градиен та изменения давления газа в породах и вычисление по этим параметрам выбросоопасной глубины разработки горныхпород, измеряют осевые деформациинегазонасыщенных и газонасыщенныхобразцов породы, а модуль упругостипороды устанарливают по сумме деформаций негаэонасыщенных и газонасы 10 шенных образцов, при этом выбросоопасную глубину разработки горных пород определяют по формуле. где Ц - размер трещины в породе, см; о , - поверхностная энергия горнойпороды, кгс смсм 2Е - модуль деформируемости газона- .сыщенной горной породы, кгс/см , .25 Я"- средний объемный вес породыкгс/см ;1 - градиент изменения газового давления см /кгсН - глубина зоны газового выветриваония, см;Р - давление газа на глубине заны газоО 3.вого Выветривания кгс/Ом аСпособ осуществляется следующимобразомеВ забое горной выработки станком НКРбурят скважины и в нихотбираЮт пробы песчаника в виде кернов. Используя известную методику,основанную на раскалывании образцовправильной формы, устанавливают пределпрочности породы путем разрушенияплоскости образца с надрезом, определяют поверхностную энергию песчаника ф, размер трещин в породе рассчитывают, исходя иэ среднего размера по родообразующих зерен яескаО = 1ф 10 " см. Модуль упругости определяют по модулю деформируемости негазонасыщеннбй и газонасыщенной горнойпороды (), который определяют пометодике, основанной,на измерении де-формаций индикаторами часового типапри нагружении образца из песчаника,для чего образец диаметром 59 мм идлиной 118 мм помещают в герметичную55камеру известной конструкции, создают штоком осевое давление на образец О;= О, 86:- 2 б-рс т, гдето предел прочности породы на сжатие.. Газонасыщеиие образца осуществляют под емному весу Земной коры, равномудавлением газа, равным удвоенной вели,00265 кгсУсм, при этом. ошибка виве предела прочности породы на растя- измерениях составляет менее 25%.жеане, По сумме. измеренных. деформа-. Однако для. горных массивов (гордий саределяют модуль упругости как : ио-складчатых областей), средний обьеммодуль деформируемости неазонасыщенн- . ный вес которых превьпйает среднийного и газонасьпценного образца горной объемный вес земной коры, следует опБорояые ределять средний объемный вес породЗатзм определяют границу зоны,по результатам измерения обьемного : щщ 40 го выветрйваиия, увеличение давле-. 1 О веса пород, . слагающих данный горныймия,гйзау .туев градиент изменения газофф массиве," ногодавления, средний объемный вес . Использование предлагаемого спосо-.пород, залегающих выше песчаника, по ба:позволяет исключить операции уста. известным методикам и по получаемым новления коэффициентов Пуассона, бозначениям показателей устанавливаютнового отпора, угла щ 1 ртреинего тревыбросоопасную глубинуразработки норо- ния, выбора коэффициента концентра-.ды. В.связи с тем, что во многих слу- ции напряжений,что.на 30% упрощает . чаяхопределение среднего объемного . методику измерений, а расчет выбросс. веса пород сопряжено с большим числом опасной глубины по выведенной формулеизмерений объемного веса, изменениещ позволяет учесть изменение физико-мевыбросоопасной глубины разработкианических свойств в горных породавозможно подсчитывать по среднему обь- при их газонасьицении и разгрузке.Подписное Заказ 5590/38 Тираж 444 ВНИИПИ Государственного комитета СССР