Способ определения коэффициента удароопасности

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ЬС АВТОРСКОМУубликов 15.02.82. Бюллетень6 делам нзобретеннй н открытий ата опубликования описания 25.02.8 72) Авторы изобретен И. Голик и Н. нисо 1) Заявител(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭ УДАРООПАСНОСТИИЦИЕНТА Изобретение относится к подземной разработке месторождений твердых полезных ископаемых и может быть использовано на гбрных предприятиях при прогнозировании горных ударов.Известен способ определения удароопасности пород по величине коэффициента хрупкости К. Способ состоит в том, что определяются пределы прочности образца породы на сжатие О и растяжение ьр, по которым затем рассчитывается величина коэффициента хрупкости К= 6 /6 р. К удароопасным относят породы, у которых коэффициент хрупкости превышает некоторое;предельное значение К, т.е. КК 11.Основным недостатком этого способа является его высокая трудоемкость, обусловленная тем, что для определения пределов прочности Ьс и 6 необходимо готовить к испытаниям вдвое большее количество образцов, так как одновременное определениеи 6 р на одном и том же образце не представляется возможным вследствие разрушения последнего при определении одного из параметров 6 или бр. Известен способ определения коэффициента удароопасности, включающий выбуривание кернов, подготовку образцов, нагрузку их и определение величины их упругой де формации 12,Недостатком способа является то, чтодля построения зависимости напряжения 6 от деформации Е и, следовательно, для определения величин упругой Еу и остаточной Ео деформаций необходимо предварительное определение величины разрушающей нагрузки; т.е. предел прочности на сжатие, а это требует дополнительное количество образцов. Поэтому требуется выбуривать, а затем готовить к испытаниям большее коли чество кернов, что значительно повышаеттрудоемкость способа определения коэффициента.Цель изобретения - ускорение сроковопределения.Цель достигается тем, что образцы нагружают ступенями с последующей полной разгрузКой образца на каждой ступени, причем нагрузку прекращают при появлении остаточной деформации, а затем по отношениюупругой деформации к остаточной судят о степени удароопасности массива.Суть ступенчатого нагружения состоит .в том, что нагружение образца в каждом последующем цикле осуществляется с приращением нагрузки и последующей полной разгрузкой образца.В результате проведенных испытаний установлено, что оптимальной величиной приращение нагрузки Р является 2 т.Процесс нагружения и разгружения образца продолжают до момента появления в нем остаточной деформации Ео, после чего испытание прекращают. Для удобства наблюдений за ростом деформаций удобно использовать шлейфные осциллографы.Для расчета коэффициента удароопасности с полученной осциллограммы снимаются значения максимально достигнутой деформации Еи соответствующей ей остаточной деформации Е,.Отсюда определеяется величина К(Е,Ео)Ео = Еу/,ЕоПример. Образец высотой 80 мм, диаметром 40 мм с наклеенными на его боковую поверхность тензодатчиками помещается под пресс, на котором производится его циклическое нагружение. Сигналы с тензодатчиков поступают на вход тензоусилителя и записываются на шлейфном осциллографе.На фиг. 1 представлен график зависимости напряжения 6 от деформации Е; на фиг. 2. - осциллограмма деформируемости керна при цикличном нагружении.Для проверки способа одновременно испытана партия образцов известным способом. Хорошая согласованность результатов обоих испытаний позволяет заключить, что способ работоспособен.Технико-экономическая эффективностьизобретения складывается из сокращения трудозатрат на выбуривание, подготовку и испытание керна. Кроме того, возможно с одинаковой достоверностью определять величины Е и Е, при наличии меньшего количества образцов керна, так как нет необходимости в определении разрушающей нагрузки.Экономический эффект при годовом объеме бурения 300 в 5 п.м. составляет 5,2 - 8,7 тис. руб.Формула изобретенияСпособ определения коэффициента удароопасности, включающий выбуривание кернов, подготовку образцов, нагрузку их и определение величины их упругой деформации,в отличающийся тем, что, с целью ускорениясроков определения, образцы нагружают ступенями с последующей полной разгрузкойобразца на каждой ступени, причем нагрузку прекращают при появлении остаточнойдеформации, а затем по отношению упругойдеформации к остаточной судят о степениудароопасности массива.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Егоров П. В. Исследования природы,Зф прогноз и предотвращение горных ударовпри разработке мощных крутых пластов вКузбассе. Автореф. дис. Новосибирск, 1974.2. Бич Я. А. Горные удары и методы ихпрогноза. М., ЦНИЭИуголь, 1972 (прототип),Составитель Л. Прошина Редактор С. Запесочный Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетник Заказ 316/47 Тираж 623 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4