Способ определения степени выбросоопасности горных пород

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 и 976105(53)М. Кл. Е 21 Г 5/00 Г 21 С 39/00 с присоелинением заявкиРыудерстесиицй комитет СССР ео делам изобретений н открытий(23) ПриоритетОпубликовано 23, 11. 82 бюллетень43 Дата опубликования описания 23.11. 82(721 Авторы изобретения Институт геотехнической механики АН Украинской ССР(34) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ВНБРОСООПАСНОСТИ ГОРНЦХ ПОРОД Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения выбросоопасности горных пород в лабораторных условиях.Известен способ определения выбросоопасности моделированием внезапных выбросов, основанный на действии газового фактора, заключающийся в разрушении насыщенного газом угля путем мгновенного снижения давления газа в камере до атмосферного 1 3. Недостатком способа является то,что в нем учитывается действие только газового фактора, тогда как выбросоопасность определяется взаимодействием физико-механических свойствгорных пород, газа и напряженногосостояния.гоИзвестен способ моделирования внезапного выброса горной породы,включаоций создание в торце образца, имитирующего забой горной выработки, путем высверливания постоянно движущийся забой, создание напряженно-деформированного состояния образца и установление выбросоопасности по изменению трещиноватости образ" ца Г 2.3.Недостатком известного способа является отсутствие возможности определения параметров полости выброса. 1(роме того, известный способ позволяет лишь косвенно, например по числу образованных при бурении выпукло-вогнутых дисков на линейный интервал пробуренного образца горной породы, оценивать выбросоопасность зоны пласта.Целью изобретения является повышение достоверности определения степени вибросоопасности горных пород,Цель достигается тем, что образец выравненной торцовой частью сое- диняют с камерой, производят ваку5 4помещается породоразрушающий инструмент 5 (коронка из нержавеющей стали диаметром 5,6 мм), При появлениина выравненной торцовой части образца полости производят определениестепени выбросоопасности образца поформуле где до - диаметр коронки бура;д - средний диаметр следа полости на выравненной торцо"вой части образца,и при (3 угли относят к выбросоопасным, при К=0,2-0,3 - к угрожаемым, при 1(Л,2 - к невыбросоопасным,На чертеже представлена схема определения степени выбросоопасностигорных пород.Способ осуществляется следующимобразом.(усок угля 1 с нанесенной герметичной оболочкой 2 торцовой выравненной 35поверхностью соединяют через уплотнитель 3 с камерой 4, из которой непрерывно откачивают воздух до достижения устойчивого предельного разряжения, при котором вакуумированием создается напряженно-деформированное состояние образца. Затемприступают к разбуриванию образцапородоразрушающими инструментами 5.Вакуумная стальная камера имеет35внешний диаметр 70 мм, внутреннийдиаметр 60 мм и высоту 150 мм.В качестве уплотнителя использована маслостойкая резина марки9024, Воздух из вакуумной камеры откачивается вакуумным насосом ВН 461 И.Давление разряжения, создаваемое вкамере, регистрируется манометрической лампой ПМТИ и вакуумметромВИТи для всех исследованных об45разцов составляет около 4-6 1 О мм рт,ст,Дпя,исключения нарушения герметичности из-за наличия в образце углясквозных дефектов, контактирующая сатмосферой поверхность образца покрывается герметичной оболочкой 2, например глипталевым лаком или клеемБф,После создания напряженно-деформированного состояния в образце, пу, тем откачки воздуха иэ камеры приступают к разбуриваниа образца, В качестве средства бурения используетсятокарный станок, в патрон которого 30 За 2О 3 97610 умирование камеры с образцом, раэбуривание образца перпендикулярно вы - равненной торцовой поверхности и определение степени выбросоопасности пласта, при этом показатель вибросоопасности вычисляют по ФормулеаоК= 2 о 2с" +ааол с о а 2К:оф ао огде д - диаметр коронки бура;д - средний диаметр следа полости на выравненной торцовойчасти образца,и при К0,3 угли относят к выбросоопасным, при К=0,2-0,3 - к угрожаемым, при К ( 0,2 - к йевыбросоопасным,Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что определение степени выбросоопасности производится экспериментально в условияхнапряженно-деформированного состояния образца по конкретным величинамполости, образовавшейся при разбуривании образца.Изобретение позволяет оцениватьвыбросоопасность образцов нарушенныхуглей неправильной Формы, а перерасчет полученных экспериментальных данных на натурные условия позволяетопределять выбросоопасность пластовразличной степени нарушенности. формула изобретения Способ определения степени выбросоопасности горных пород, включающий отбор керна горной породы, изготовление из. него образца, выравниванием торцовой части, изготовление камеры для создания в ней условий нагружения образца, создание напряженного состояния образца, разбуривание торца образца, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности определения степени выбросоопасности горных пород, образец выравненной торцовой частью соединяют с камерой, производят вакуумиоование камеры с образцом, оазбуривание образца перпендикулярно выравненной торцовой поверхности и опоеделение степени выбросоопасности пласта, при этом, показатель выбросоопасности вычисляют по Формуле976105 5 окууаноиуиасауриля Васючкова Корректор М чи 8965/59 Тираж 470 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 113035, москва, "-35.Подпискомитета СССи открытийаушская наб.,е а 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 где до - диаметр кооонки бура; д - средний диаметр следа полости на выравненной торцовой части образца, и при К0,3 угли относят к выбросоопасным, при К=0,2-0,3 - к угрожаемым, при К (0,2 - к невыбросоопасным. Составитель Г Редактор Н.Джуган Техред М,Надьб Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР0 ф 583319 кл. Е 21 Г 5/00, 1975 2, Авторское свидетельство СССР 658293, кл. Е 21 С 39/00, 1979