Способ контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород

(53) 5 Е ЕНИЯ их по нагру овыше- еделе- пород ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Протопопов И.И. и др. Система оперативного контроля состояния горных выработок ипород на руднике "Каула-Котсельваара". Экспресс-информация Минцветмета СССР. -М., 1977, с. 35,. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЙАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯМАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД(57) Способ контроля напряженно-деформированного состояния массива горных "по-" Изобретение относится к горному делу и предназначено для осуществления конт- ролл напряженно-деформированного состояния горного .массива блочной структуры.Известен способ контроля напряженного состояния породного массива, включаю- щий установку в выработках измерительных приборов, измерение деформаций и сопоставление измеренных деформаций и их производных с ранее установленными критериями, на основании чего судят о напряженном состоянии пород.Недостатком данного способа является ограииченность при оценке напряженного состолция пород, окружающих выработки, осуществляемой безотносительно к изменерод. Использование: определецие напряженно-деФормированного состояния горного массива блочной структуры. Сущность изобра.ения: на контролируемом участке массиьа выделяют крупные геологические блоки, Определяют границы выделенных блоков. В пределах каждого блока устанавливают деформометры, Измеряютдеформации через равные промежутки времени, меньшие времени технологическоЮ цикла добычн ых работ. Измерения проводят до и после проведенил технологического цикла, По измеренным деформациям определяют скорость и знак приращения деформаций в каждом блоке, По полученным данным устанавливают подвйжность блоков и влияние на них добычных работ. ф 2 ил. нию условий подвижности вмещающ род, которая и определяетусловия их женил.Целью изобретения является и ние надежности контроля засчет опр нил подвижности блоков вмещающих и влияния ца нихдобычных работ.Цель достигается тем, что соглас собу, включающему установку дефор ров в горцых выработках, регист деформаций по ним, на коцтролир участке предварительйо выделяют гр крупных геологических блоков, де метры устанавливают вблизи границ го блока, регистрируют прира деформаций через равные промежут мени, меньшие времени технологич о спо- мометрацию уемом аницы формо- каждощения ки йре- ескогоцикла добычных работ, а о напряженно-деформированном состоянии, подвижностиблоков вмещающих пород и влиянии на нихдобычных работ судят по скорости и знакуприращенйя деформаций в блоках.. На Фиг 1 йредставлены контролируемые выработки, целики и станции измерения деформаций 1, 2 и 3, причем станция 1расположена под подвижным. станция 2под разворачивающимся, а станция 3 - поднеподвижным блоками 4, 5 и 6 соответственно; на Фиг.2 -"типовые графики приращенийво времени, соответствующиеномерам станций 1, 2, З,.и мгновенному возрастанию скорости деформацйи с последующим. монотонным ее убыванием доследующего цикла взрывных работ, наблю давлому в зоне влияния взрыва,Способ осуществляется следующим образом.На участках, прилегающих к фронту очистных работ, по данным геологического картирования тектонической структурй массивас учетом изменения морфологии рудных тел,крупныхдизьюнктивных и пликативных нарушенйй выделяют геологические блоки нале-гзющих пород и определяютих гранйцы,На контролируемых участках устанавливают станции для измерейия деформацийтаким образом, чтобы в пределах каждого: блока вмещающих пород была расположенапо мейьщей мере одна станция.Деформометрыустзнавливзют по нормали к падению рудного тела, Их показанияфиксируют через равные промежутки времени, величина которых должна быть меньшевремени технологического цикла добычнйхработ, включающих буровзрывные работы. Втом случае, когда набладзтельнйе станцииоборудованы дистанционной системой управлейия, процесс измерения. деформацийможет быть ежесуточный, а при отсутствиитаковой измерения должны осуществлятьсядо взрывных работ в цикле добычи полезного ископаемого и после проведения атихработ, что на практике чаще всего соответ ствует недельному интервалу измерений,Так как с увеличением площади отработки увеличивается подвижйость породналегающей толщи, томожно говорить ойодвижных, например 4, и неподвижных блоках 6. При атом оказывается, что деформометр 1 установлен под подвижным блоком4 а деформометр 3 - под неподвижнымблочном 6.Посредством деформометров 1, 2, 3 че-:рез равные промежутки времени, меньшиевремени технологического цикла добычныхработ, регистрируют приращения деформаций горных пород.1Выбор интервала времени измерениядиктуется необходимостью выделять характер деформировзния, зависящего в свого очередь только от влияния взрывных работ,.При реализации способа возможны несколько вариантов,Вариант первый. Деформометры 1 устанавливаат под подвижным блоком 4 контактирующим с неподвижным блоком 6. Показания деформометров фиксируют приращения деформаций одного знака с постепенным их возрастанием во времени (Фиг.2 а ). Это означает, что подвижный блок проскальзывает относительно неподвижного и 15 можно говорить об отсутствии влияния взрывных работ на подвижный блок.Вариант второй. Деформометры 3 устанавливают под неподвижным блоком 6, контактирующим с подвижным блоком 4,20 Показания деформометров фиксируют приращения энакопереленных деформаций с периодическим мгновенным изменением знака деформации (фиг.2 в ), что соилетельствует о времени проскальзывания подвижного блока относительно неподвижного.Вариант третий. Деформометры 1 устанавливают под подвижным блоком 4, контактиру 1 ощиМ с неподвижным блоком 6 30(аналогично первому варианту). Показания деформометров фиксируот мгновенныеприращениядеформаций с последующимих затуханием без смены знака деформа- .ций; что свидетельствует о влиянии вэрыв 35 ных работ на процесс деформирования массива горных пород(фиг.2 г), Вариант четвертый, Деформометры 3 устанавливают под неподвижным блоком 6,контактирующим с подвижным блоком 4,40 Показания деформометров Фиксируютмгновенные приращения деформаций знакопеременного характера, что свидетельствует о развороте подвижного блока (фиг.2 б) относительного неподвижного, наблюдаемое вплоть до вовлечения последнего в поступательное движение. Таким образом, по постепенному монотонному приращению деформаций одного знака или энакопеременных деформаций бот на процесс деформирова 1 ия и Фиксируют момент проскальзывания подвижногоблока относительно неподвижного. При мгновенном приращении деформаций одного знака регистрируется влияние взрйвных работ на процессдеформирования, а при мгновенном приращении знакопеременнцх деформаций - момент разворота подвижного блока,50 судят об отсутствии влияния взрывных.ра1756564 6 Предлагаемый способ прошел опытнуюпроверку на месторождении Котсельваара , при контроле состояния междуэтажных целиков и расположенных в них выработках при последовательном извлечении между- камерных целиков на верхних гориэоитах 5 этого месторождения.Контроль и прогноз изменения напря-женно-деформированного состояния выра- боток позволил обеспечить безопасность ведения горных работ при полном извлече нии целиков,Ло сравнению с известным предлагаемый способ имеет следующие преимущества отпадает необходимость установки измерительных устройств в местах ведения 15 взрывных работ, при этом контроль состояния деформирующихся целиков и выработок обеспечивается датчиками, расположенными эа пределами участков с добычнымиработами; изменение состояния контролируемого 20 объекта определяется степенью подвйжности блоков вмещающих породв зависимости от которой изменяется характер приращения деформаций и их знаков во времени в пределах подвижного; непбд вижного и разворачивающегося блоков; повышается надежность и достоверность контроля, а также расширяется область применения способа за счет выделения стадий подоижности блоков вмещающих пород по измеренным деформацйям контролируемых объектов,Формула изобретения Способ контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород, включающий установку деформометров в горных выработках, иэмерейие деформаций до и после проведения технологического цикла добычных работ и определение прира щей ий деформаций, по которым определяют состояние массива, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цельюйовышения надежности контроля за счет определения подвижности блоков вмещающих пород и влияния на них добычных работ, на контролируемом участке предварительно вйделяют границы крупных блоков, деформометры устанавливают в каждом блоке и определяют скорость. й знак приращения деформаций, по которым определяют подвижность блоков вмещающих пород и влияние на них добычных работ, при этом измерения деформаций осуществляют через раеныв промежутки времени, меньшие времЕни технологического цикла добычных работ,акэз 3073 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитету по изобретенйям и открытиям при 113035, Москва,Ж, Раушская наб 4/5