Способ оценки удароопасности горных пород

(19) 01 159 0 01 Ч 1 24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНГЬ 1 ТИЙ ЗОБРЕТЕНИЯ ИОАН ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ:ческое нагружение с постоянной контролируемой скоростью исследуемого 41 . объема горной породы до его. Разруостриковшения, регистрацию сейсмической эмиссии в широком диапазоне частот в ела СО АН СССР", пРобессе упругой деформации исследуемого объема горной породы и на этапе тельство СССР,. его Разрушения,. о т л и ч а ю ш и й - /00, 1978. с я тем, что, с целью повьыения ев В.М. Гео- безопасности ведения горных работ оля напряже-:. путем повьыения точности оценки удаСборник на- Роопасности, механическое нагружение ти протека- . осуществляют с использованием двух сов в напря-параллельных скважин, при этом в ассиве гор- пеРвой из них размещают широкополосктуры", Ново- ный сейсмический преобразователь, а 7 (прототип), : во второй - устройство, .создаюшее)одностороннее давление перпендику- УДАРООПАСНОС-.лярно оси первой скважины до разруающий механи- .шения межскважинного промежутка.Ф.физические методы контрний в горных породах.учных трудов Особенносния динамических процесженно-деформированном мных пород блочной струсибирск, 1980, с. 23-2(54 )(57) СПОСОБ ОЦЕНКИТИ ГОРНЫХ ПОРОД, ВклйчСпособ относится к горной проьыаленности и может быть применен на рудных и нерудных месторождениях для контроля удароопасности горных пород на глубоких подземных горных предприятиях, опасных по динамическим проявлениям с использованием сейсмоакустических методов.Известен способ оценки устойчивости кровли горных пород, в котором фиксируют колебания двух различ ных частот и по соотношению их ампли-. туд определяют степень усгойчивости кровли 13Однако с помощью известного способа невозможно контролировать и 15 прогнозировать быстро протекающие динамические процессы горные толч-ки, удары), возникающие в массиве горных пород, и определять склонность участка пород к удароопасности. 20Наиболее близким к предлагаемому является способ дценки удароопасности горных пород, включающий механи. ческое нагружение с постоянной контролируемой скоростью исследуемого объема горной породы до его разруше-ния, регистрацию сейсмической эмиссии в широком диапазоне частот в процессе упругой деформации исследуемого объема горной породы и на этапе его разрушения Г 2 . Но в условиях глубоких подземных горных предприятий с высокой геологической неоднородностью массива, различными технологическими процессами, где необходимо одновременно учитывать все Факторы, определяю: щие динамическое состояние, с помощью данногоспособа реальную оценку состояния контролируемого горного масси ва проводить невозможно.Цель изобретения - улучшение безопасности ведения горных работ пу- . тем повышения точности оценки удароопасности. 45Поставленная цель достигается .тем, что согласно способу оценки удароопасности горных пород, вклю- чающему механическое нагружение, с постоянной контролируемой скоростью исследуемого объема горной породы до его разрушения, регистрацию сейсмической эмиссии в широком днацаэоне частот, в процессе упругой деформации исследуемого объема гор ной породы и на этапе его разрушения, механическое нагружение осуществляют с использованием двух параллельных скважин, при этом в первой из них размещают широкополосный 60 сейсмический преобразователь, а во второй - устройство, создающее одно" стороннее давление перцендикулярно оси первой скважины до разрушения .межскважинного промежутка. 65 На чертеже Изображена принципиальная схема устройства для проведения работ по предлагаемому способу,На участке горного массива пробуривают измерительные скважины 1 и 2при диаметре скважины 1 в 2-3 разабольше диаметра. скважины 2, причеммежскважинное расстояние 3 пример-.но равно диаметру малой скважины.В скважине 1 устанавливается гидронапорное устройство 4 одностороннего действия с пуансоном 5 и опорной пятой 6. Давление передаетсягидронапорному устройству 4 по гидропроводу 7 от гидрокомпрессорнойустановки 8,Непрерывный контроль напорногоусилия осуществляется посредствомпервичного преобразователя 9, откоторого сигнал передается по измерительному кабелю 10 на блок 11 контроля напорногоусилия. Сигнал, пропорциональный напорному усилию, подается на блок 12 автоматическогоуправления гидрокомпрессорной установкой по напорному усилию. Такайрежим работы позволяет обеспечитьстрого заданную скорость наращивания напорного усилия.Одновременйо в измерительной скважице малого диаметра .устанавливается вьше гидравлического напорногоустройства первичный сейсмопреобраэователь 13, информация от которогопо кабелю 14 поступает иа последовательно соедийенные блок 1 Б усилителей-формирователей, блок 16 компараторов, многоканальйый.блок .17 счетчиков с памятью, индикацией и выво-дом цифровой информации с воэможностью регистрации за определенные промежутки, времени, блок 1,8 цифро-аналогового преобразования, блок 19 дифференцирования и двухкоординатныйсамопйсец 20Контроль и регистрация микросейсмической эмиссии осуществляется следующим образом,Механические колебания, возникаю"щие в контактной зоне первичного сейсмопреобразователя .13, принимаютсяим, преобразуются в электрическиесигналы, передаются посредством измерительного. кабеля 14 и поступают вблок 15,усилителей-формирователей.Сформированные в усилителях-Формирователях сигналы поступают на вход бло-,ка 16 компараторов, где вццеляетоячетыре определенных уровня, а в мно- .гоканальном блоке 17 счетчиков с памятью, индикацией и выводом цифровой информации происходит заполнениекаждого из уровней счетными импульсами соответствующей частоты, счет ихпо каждому из уровней, затем результаты счета по каждоу из уровней суммируются.1053034Регистрация и обработка измеренийно идет запись величины напорного производится автоматически в режиме давления в массиве. взвешивания. Результаты счета про- Таким образом, в натурных услопорциональны площади принимаемого сиг- виях производится регистрация величинала. Кроме того, возможность регист- ны напорного усилия.и интенсивности рации коммулятивйых значений импуль- з. микросейсмической эмиссии. сов в секунду позволяет регистриро- По зависимостям, характеризующим вать интенсивность микросейсмической накопление упругой энергии в процес- эмиссии. се упругой деФормации массива и выВ блоке 18 цицеро-анало ового пре.- деление ее на.этапе хрупкого разруобразователя производится преобразо" О шения, оценивается удароопасность ванне информации в аналоговую Фору горного массива. для удобства графического построения. предлагаемый способ повышает точ- В блоке 19 ди 4 н 5 еренцирования проиэво- ность прогноза удароопасности реальдится обработка информации, а затем ного горного массива, что позволяет запись результатов с помощью двухкоор улучшать безопасность условий веде динатного самописца 20, .где параллель ния горных работ.Составитель И. МасловРедактор М. Ткач Техред М.НадьКорректор Г. РешетникЗаказ 8865/43 Тираз 710 ПодписноеВНИИПИ.Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП фПатентф; г. ужгород, ул. Проектная, 4