Способ разработки выбросоопасных угольных пластов

)5 Е 2 00, 7/00 ОПИС И РЕТЕН льск ьяедения к внеа. - М.(54) СПОСОБ ПАСНЫХ УГ (57) Изобрете сти и м;б, исп работке уго внезапным в бретения - и РОСООрафик изменения скопульсов акустической оты и остановки выемиссии; на фиг. 2 - ости накопления и миссии во время р мочного механизма ГОСУДАРСТВЕЯЧЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Инструкция по безопасностигорных работ на пластах, склоннызапным.выбросам угля, породы и гаНедра, 1977, с. 26-29,Авторское свидетельство СССРМ 901567, кл. Е 21 Г 5/00, 1980. РАЗРАБОТКИ ВЫБ ОЛ ЬН ЫХ ПЛАСТОВние относится к горной промользовано при подземной раэльных пластов, опасных по ыбросам угля и газа. Цель изоовышение безопасности и эфИзобретение относится к горнои промышленности и может быть использовано при подземной разработке угольных пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа,Цель изобретения - повышение безопасности и эффективности ведения очистных работ за.счет предотвращения опасности внезапных выбросов и сокращение обьемов проведения противовыбросных мероприятий,На фиг. 1 представлена зависимость времени остановки выемочного механизма и времени его работы от накопленной частоты (количества) импульсов акустической, ЯО 1693259 фективности ведения очистных работ за счет предотвращения внезапных выбросов и сокращение обаемов проведения противыбросных мероприятий. Способ основан на механизированной очистной выемке пластов угля, В процессе ведения горных работ измеряют активность акустической эмиссии (АЭ) пласта, определяют критическую частоту импульсов АЭ при работе выемочного механизма (ВМ) в опасной зоне и останавливают ВМ при уровне АЭ, равном критической ее величине, Возобновление работы ВМ осуществляется через время, необходимое для релаксации напряжений и затухания процесса разрушения угля в призабойной зоне пласта. Время остановки ВМ определяют по формуле в зависимости 3 от накопленного количества импульсов в рабочий и нерабочий периоды. Затем определяют по приведенной формуле критическую частоту импульсов АЭ, при которой останавливают ВМ, 2 ил,Сущность изобретения заключается в механизированной очистной выемке пластов угля, измерении активности акустической эмиссии пласта, определение критической частоты импульсов акустической эмиссии при работе выемочного механизма в опасной зоне и останову выемочного механизма при уровне акустической эмиссии, равном критической ее величине, 1693259(Енаб Из фиг. 1 видно, что до начала работ по выемке угля скорость накопления мала и равна а = - , где п 1 - количество импульП 1 Е 1 сов, зарегистрированное за интервал вре мени (О; е 1). Включение выемочного механизма в момент времени е 1 и его работа до момента е 2 в течение времени ь = е 2 - е 1 сопровождается увеличением скорости наЙ 1 п 2 - п 1 10 копления до величины - - . ПоЕм Е 2 Е 1 сле прекращения выемки в момент времени Е 2 В тЕчЕнИЕ вРемени последействия Х СО- храняется скорость накопления импульсов,й 1 15 равная - В момент времени ез = е 2+ хское, рость накопления импульсов уменьшается до величины, определяемой углом а, суще-ствовавшей до начала выемки, Время последействия определяется соотношениемПЗ П 2 Е 42 х =емП 2- П 1 И 1 где п 2, пз - накопление количества импульсов акустической эмиссии на моменты времени соответственно е 2 и ез,Параметры а, х оценивают статистическими методами для конкретных горно-геологичеких и горно-технических условий. Общее количество импульсов акустической эмиссии и динамика их накопления определяют виброопасность ситуации, т.е. превышение среднестатических значений активности акустической эмиссии свидетельствует о входе забоя в опасную по выбросам зону. Вероятность регистрации высокого (опасного) значения активности акоп определяют из выраженияОпРЙОп ф 0= . + где Рйоп, 0 о - вероятность регистрации40 опасного значения частоты импульсов акустической эмиссии. Действующими в угольной промышленности правилами определения зон, опасных по внезапным выбросам угля и газа, опасными величинами считают значения активности акустической эмиссии, вероятность которых Рйоп ао =0,02;М(й) - математическое ожидание активности акустической эмиссии, определенное на скользящем интервале осреднения, в условиях конкретного пласта.При этом уровень активности, при котором необходимо остановить выемку угля, находят иэ соотношения Кя 1 и РИОп, ф 0л - Х)(Енабл - Х )ЗО -импчкустиче, равной вливают на вре 1 - 0,5) = 29,ай ктивности аных условий достижен иссии для оиэ О им выемку угля оста Расчеты производят ируют параметры Км результатами расчето рмула изобрет об разработки выОпластов, включающ суточно и в соответенияросоопасний механиз ос ых уголь ГДЕ Енабл. - ИНтЕРВаЛ ВРЕМЕНИ, На КатОРОМ подсчитывают отдельные значения активности акустической эмиссии.Использование в расчетах текущего среднего значения активности. М(К) позволяет рассчитать значение Кц, максимально допустимое в конкретных условиях, что обеспечивает наибольшую возможную эффективность выемочных работ. С другой стороны, ограничение интенсивности выемки(остановка выемки на время х ) обеспечивает естественную без применения профилактичеких мероприятий релаксацию напряжений и затухание процесса разрушения угля в призабойной части пласта, что не позволяет процессу разрушения пласта перерасти в газодинамическое явление, тем самым обеспечивается повышение безопасности выемки угля,Способ осуществляют следующим образом.Ведут регистрацию акустической эмиссии с помощью сейсмоприемников и звукоулавливающей аппаратуры и рассчитывают статистические характеристики акустической эмиссии при работе выемочного механизма. Определяют ежесуточно среднее значение активности акустической эмиссии на скользящем интервале осреднения. Строят графики изменения скорости накопленных значений акустической эмиссии.Как видно из фиг. 2, включение щитового агрегата на время ем (45 мин) приводит к увеличению скорости накопления импульсов, а после остановки выемочного механизма скорость накопления сохранялась в течение времени последействия х, которое для данных условий равно 30 мин. Вычисляют среднее значение активности акустической эмиссии на скользящем (например, тридцатичасовом) интервале осреднения. ПРИ ИНтЕРВаЛЕ НабЛЮДЕНИЯ Енаб = 1 Ч М(Й) =имп 14,6 , Критическое значение вычисляч ют из отношенияп РМОп, С 0 К 1 ч -гдето-вр ного меха 27мя непрерывной работы выемочизма по добыче угля; рованную выемку угля в очистном забое, регистрацию активности акустической эмиссии пласта на опасных и неопасных участках в процессе ведения горных работ, определение критического значения часто ты импульсов акустической эмиссии при работе выемочного механизма в опасных зонах, регулирование скорости подачи вые- мочного механизма в сооответствии с уровнем акустической эмиссии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности и эффективности ведения очистных работ за счет предотвращения опасности внезапных выбросов и сокращения объемов проведения противовыброс ных мероприятий, выемку пласта в опасных зонах осуществляют в режиме с остановкой выемочного механизма при достижении критических значений частоты следования импульсов акустической эмиссии на время 20 релаксации напряжений и затухания процесса разрушения угля в приэабойной зоне пласта т, определяемое по зависимостиМ 1 - количество импульсов акустической эмиссии, зарегистрированное в процессе выемки угля за время 1 м;йг - количество импульсов, зарегистрированное за время от момента остановки выемочного механизма до момента снижения активности акустической эмиссии до уровня, зафиксированного перед началом работы выемочного механизма,а критическую частоту импульсов акустической эмиссии во время выемки пласта Кц определяют из выраженияКи -1 п РЙОп, Оф(1 набл. - т ) ф - ве ачений ч миссии; среднее й эмисс пределе ятность регистраци стоты импульсов ак, на котором чения актив интервал време ют отдельные з ической эмиссии ляют через врем ханиэма после о тоты импульсо же уровня Ки,т работу выетановки и сни- акустической где Рвов, опасных зн стической эМ(Й) - акустическо го забоя, о щей среднеСнабл. подсчитыва ности акуст и возобнов мочного ме жения час эмиссии ни значение активности для данного очистноное методом скользяаз 4061ВНИИПИ Государст Тираж Подписноеного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5