Способ определения коэффициента запаса устойчивости горного массива

ZIP архив

Текст

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНЦИЕНТА ЗАПАСА УСТОЙЧНОГО МАССИВА Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при определении устойчивости участков горного массива бортов карьеров, откосов, уступов, целиков, потолочин и т.д. при открытой и подземной отработке полезных ископаемых,Известен сейсмоакустический способ прогноза устойчивости массива, заключающийся в регистрации и анализе распространяющихся в массиве упругих импульсов акустической эмиссии.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ определения коэффициента запаса устойчивости горного массива, включающий измерения в массиве горных пород величин и частоты акустических эмиссий, возникающих от естественных напряжений в массиве и от приложенных к 1745929 А 1(57) Использование способа позволяет повысить достоверность, Измеряют интенсивность и частоту фоновой акустической эмиссии от естественных напряжений. Производят измерения акустической эмиссии при производстве взрыва горных пород, Измеряют время затухания после взрыва до установления фонового уровня акустической эмиссии. Определяют величину коэффициента запаса устойчивости по расчетной формуле, в которую включены угол внутреннего трения горных пород, максимальная интенсивность акустической эмиссии, возникающей под действием взрьТва, и продолжительность затухания акустической эмиссии. нему дополнительных нагрузок, и оценку устойчивости массива в зависимости от величины и частоты импульсов акустической эмиссии.Недостатком этого способа является следующее, Для определения устойчивости участков горного массива необходимо бурить множество скважин в разных местах, т.е. для каждого места измерения необходимо бурить свои скважины. При этом бурение скважин в массиве не везде возможно, Кроме того, сигналы, возникающие при бурении скважин, намного интенсивнее, чем сигналы акустической эмиссии. Это затрудняет измерение акустической эмиссии, на основании которого судят об устойчивости массива. Большим недостатком является также то, что при этом способе можно измерять акустическую эмиссию только в непосредственной близости от места бурения скважиписцы типа Н 338-6 П, Вначале измеряют фон акустической эмиссии до проведения взрыва по отбойке руды. Потом производят 50 замеры и фиксацию величины акустической эмиссии непосредственно после взрыва горных пород. Одновременно с этим заме-. ряют и фиксируют время от момента взрыва 55 до.восстановления естественного фона величины акустической эмиссии,В первоначальный период после вэрыва величина акустической эмиссии будет значительно больше естественного фона до ны, В известном способе не учитываетсявремя затухания акустической эмиссии, аэто зависит также от устойчивости горногомассива. Все это отрицательно сказываетсяна достоверности определения устойчивости горного массива,Цель изобретения - повышение достоверности определения устойчивости массива за счет возможности измеренияакустической эмиссии одновременно на 10больших площадях, а также с учетом времени восстановления естественного фона акустической эмиссии.Поставленная цель достигается тем, чтов способе определения коэффициента запаса устойчивости горного массива, преимущественно скального, включающемизмерения в массиве горных пород величини частоты акустических эмиссий, возникающих от естественных напряжений в массиве 20и от приложенных к нему дополнительныхнагрузок, и оценку устойчивости массива взависимости от величины и частоты импульсов акустической эмиссии, в качестве дополнительных нагрузок для возбуждения 25акустической эмиссии в массиве используют взрывы по отбойке руды, замеряют время затухания после взрывов по отбойкеруды до фонового уровня этой эмиссии, икоэффициент запаса устойчивости массива 30определяют из выраженияу, 2 ц -0,01 п 2 + -0,02 п 2 + -0,03 п 2)+ (о ОЛ + -0,02 Т + -О,ОЭТгде р- угол внутреннего трения горных пород, град;п 2 - максимальная интенсивность акустической эмиссии, возникающей под действием взрыва, имп./мин;Т - продолжительность затухания дофонового уровня акустической эмиссии, мин,Способ осуществляется следующим образом.На массиве устанавливают датчики приема импульсов акустической эмисии, например ЗИР-З, ЗИРМ, пьезоэлектрическийгеофон, В качестве регистрирующих приборов используются шестиканальные самовзрыва. С течением времени акустическая эмиссия будет уменьшаться и достигнет постоянной величины естественного фона, Естественный фон акустической эмиссии после взрыва на устойчивом участке пород через некоторое время будет меньше в связи с перераспределением напряженного состояния в массиве, В неустойчивом массиве акустическая эмиссия, как правило, будет больше, так как взрывы в неустойчивых породах. вызывают интенсивное перераспределение напряжений вмассиве.На основании проведенных замеров получают величину максимальной интенсивности акустической эмиссии п и определяют время затухания пиковых значений акустической эмиссии до фонового уровня Т. По приведенному выражению определяют коэффициент запаса устойчивости горного массива;Если Ус1, то массив устойчив., Если Ус1, то массив неустойчив.Приведенное выражение получено по результатам промышленных испытаний при определении устойчивости горного массива в зависимости от различной интенсивности и продолжительности акустической эмиссии.П р и м е р 1. На одном из участков карьера вначале замеряли естественный фон акустической эмиссии горного массива. Он составил п 1 = 8 импульсов в минуту. Потом замер выполняли сразу после взрыва горных пород. Повле взрыва интенсивность акустической эмиссии составила пг = 80 импульсов в минуту, Естественный фон восстановился через Т = 60 мин, Угол внутреннего трения пород в этом районе составил ф = =33, По выражению определили коэффициент запаса устойчивости массива, равный 0,73,Расчетный коэффициент запаса устойчивости меньше 1. Следовательно, массив неустойчив после взрывов горных пород.П р и м е р 2. На другом участке карьера при замерах установлены следующие данные: фон акустической эмиссии до взрыва п 1 = 3 импульса в минуту; величина акустической эмиссии сразу после взрыва пг = 32 импульса в минуту; время восстановления до естественного фона Т =16 мин; угол внутреннего трения в породах р = 33, Коэффициент запаса устойчивости массива, определенный по выражению, равен 1,6.Расчетный коэффициент запаса устойчивости больше 1, Следовательно, массив устойчив послевзрывов горных пород.Преимущества изобретения заключаются в том, что благодаря повышению надеж174592 Ч ФФормула изобретения Способ определения коэффициента запаса устойчивости горного массива, включающий измерение в массиве горных пород интенсивности акустических эмиссий, возникающих от естественных напряжений в массиве и от приложения к нему дополнительных нагрузок, и оценку устойчивости массива по параметрам импульсов акустической эмиссии, отл ии а ю щи йс я тем. 4Составитель Н.РуденкоТехред М.Моргентал Корректор Т,Палий Редактор В.Данко Заказ 2373 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ности и достоверности определения коэффициента запаса устойчивости участков массива горных пород можно более надежно и достоверно определить вероятность возникновения внезапных обрушений массивов горных пород, оценить результаты мероприятий, направленных на повышение устойчивости массивов, более правильно определить режимы ведения горных работ, что имеет важное значение для обеспечения безопасных условий работ и предупреждения травматизма. что, с целью повышения достоверности определения коэффициента запаса устойчивости за счет возможности измерения .акустической эмиссии одновременно на 5 больших площадях, пр"дварительно определяют коэффициент трения горных пород,в качестве дополнительных нагрузок используют взрывы по отбойке горных пород,измеряют время затухания после взрывов 10 до установления фонового уровня акустической эмиссии, а коэффициент запаса устойчивости массива определяется из.выражения+ ( -0,0 Т + -0,02 Т + -О,озтпЛфгде р - угол внутреннего трения горных пород, град;пг - максимальная интенсивность аку стической эмиссии, возникающей под действием взрыва, имп,/мин;Т - продолжительность затухания дофонового уровня акустической эмиссии, мин,

Смотреть

Заявка

4878966, 31.10.1990

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОРНО-РУДНЫЙ ИНСТИТУТ

ВОЛОЩЕНКО ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ, БИЛОЗОР ВЛАДИМИР ЛУКИЧ, ЗАПОРОЖЕЦ ВАЛЕНТИН ДМИТРИЕВИЧ, КОРЧАКОВ ВОЛОЛЕН ФРОЛОВИЧ, НЕДЗВЕЦКИЙ АЛЬБЕРТ ВИКЕНТЬЕВИЧ, ЦАРИКОВСКИЙ ВЛАДИМИР ВАЛЕНТИНОВИЧ, ЯЩЕНКО ИГОРЬ АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: E21C 39/00

Метки: горного, запаса, коэффициента, массива, устойчивости

Опубликовано: 07.07.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1745929-sposob-opredeleniya-koehfficienta-zapasa-ustojjchivosti-gornogo-massiva.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения коэффициента запаса устойчивости горного массива</a>

Похожие патенты