Способ прогноза горных ударов

СОЮЗ СОН 1 ТСКИХСОЦИАЛИСИ ЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬПИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ь Тмин ЛТмакс и и(71) Институт физики Земли им,О,Ю ШмидТд(56) Константинов А.Г, Сейсмоакустическиеисследования предвыбросных разрушенийугольных пластов. М,: Наука, 1977, 132 с,Авторское свидетельство СССРМ 996976, кл. 6 01 Ч 11/00, 1982,Изобретение относится к области физики Земли и может быть использовано дляпрогноза горных ударов, выбросов газа илиугля, обвалов, извержений вулкана, землетрясений,Целью изобретения является повышение надежности и оперативности способа,На фиг, 1-3 представлены закономерности изменения прогностических параметров горных ударов,Суть способа заключается в следующем,В горном массиве размещают электромагнитные антенны и пьеэокерамические датчики на одном и том же его участке так, чтобы получить информацию об одном и том же обьеме горного массива, регистрируют электромагнитные сигналы (ЭМИ) и акустические сигналы (АЭ), измеряют среднюю энергию каждого сигнала ЭМИ и АЭ, за 50 1 б 70 б 51 А 1(54) СПОСОБ ПРОГНОЗА ГОРНЫХ УДАРОВ (57) Изобретение относится к физике Земли и может быть использовано для прогноза горных ударов, выбросов газа или угля, обвалов, извержений вулкана, землетрясений, Целью изобретения является повышение надежности и оперативности способа. Для достижения цели осуществляют регистрацию сигналов электромагнитного излучения (ЭМИ) акустической эмиссии (АЭ) и ультразвукового прозвучивания УЗП, а прогноз горных ударов осуществляют по одновременному увеличению отношения суммарной энергии и средней энергии сигналов ЭМИ и АЭ, а также максимальной энергии сигналов УЗП. 3 ил. фиксированные временные интервалыЛ Т,выбранные в соответствии с зависимостью КПри этом ЛТ - длительность аномальных изменений измеряемых параметров, определяемая на основании априорных данных для конкретного типа месторождений; К - временной коэффициенг дискретности измерений, определяемый исходя из следующих соотношений где Л Тмин, Ь Тмакс . соответственно минимальная и максимальная длительности аномалии;и - количество измерений, необходимое для уверенной регистрации аномалии.Для условии Кольского полуострова установлено, что коэффициент К изменяется от 2 до 10.Далее определяют суммарную энергию сигналов Х Еэми и Х Едэ измеряют число сигналов ЭМИ и АЭ Х Еэми и Х Едэ,определяют среднюю энергию сигналов в каждом фиксированном интервале времени (Еср.эми, Еср,дэ), путем деления Х Еэми на Х йэ.и, и Х Едэ на Х 1 чдэ, определяют отношение суммарной энергии сигналов ЭМИ и АЭ (параметр А), одновременно определяют параметр Б - отношение средней энергии сигналов ЭМИ и АЭ, т.е. совместно используют связь электромагнитного и акустического полей, которые определяют развитие процесса трещинообразования. Кроме того, за изменением эффективной плотности контролируемой области судят по прохождению ультразвуковых сигналов, применяя способ УЗП, и измеряют величину максимальной энергии в энергетическом спектре ультразвуковых сигналов прозвучивания Емакс УЗП - параметр В.При приложении механического напряжения к массиву горных пород параметры Х Еэми, Х Едэ, Х Иэми, Х ЙАз, Еср.эми и Еср.дэ изменяются,При слабых, не критических изменениях напряженно-деформированного состояния (НДС) первые четыре величины изменяются синхронно и в связи с этим их отношение почти не изменяется. Однако при достижении определенных нагрузок (разных в зависимости от механоэлектрического состояния массива) их соотношение начинает изменяться, причем аномально увеличивается отношение энерговыделения сигналов ЭМИ к энерговыделению сигналов АЭ. Одновременно начинает необратимо расти величина максимальной энергии в энергетическом спектре ультразвуковых сигналов проэвучивания10 15 20 25 30 35 40 Емахс узп, которая до этого момента увеличивалась за счет хаотического 1 рещинообразования в массиве.Таким образом, по совокупности трех параметров А,Б,В решается задача краткосрочного прогноза горного удара в массиве горных пород. Формула изобретения Способ прогноза горных ударов, включающий регистрацию сигналов электромагнитного излучения (ЭМИ), акустической эмиссии(АЭ) и ультразвукового прозвучивания (УЗП) и суждение об изменении напряженно-деформированного Состояния по их совокупности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью одновременного повышения надежности и оперативности способа, регистрацию сигналов Э МИ, АЭ и УЗП проводят на одном и том же участке горного массива во временные интервалы Д 1, выбранные в соответствии с зависимостьюд, дтКгде дТ- длительность аномальных изменений измеряемых параметров;К - временной коэффициент дискретности измерений,дополнительно измеряют суммарное количество сигналов ЭМИ Х Мэми и АЭ Х 1 чАэ за эти интервалы, измеряют среднююи суммарную энергию сигналов ЭМИ Ер,ЭМИ и АЭ, Еср АЭ, определяют отношение суммарной энергии сигналов ЭМИ и АЭ, определяют отношение средней энергии сигналов ЭМИ и АЭизмеряют величину максимальной энергии в энергетическом спектре ультразвуковых сигналов прозвучивания Еуэл и по одновременному увеличению отношения суммарной энергии и средней энергии сигналов ЭМИ и АЭ, а также максимальной энергии сигналов УЗП делают заключение о подготовке горного удара.1670551 5 б .фЯ ,Д юг 1 б акаэ 2750 Тираж 330 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 и ГКНТ ССС издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул Гагарина 10 Производст Составитель Н,Жуковадактор О,Спесивых Техред М.Моргентал Корректор Т К