Способ определения выбросоопасности горных пород Советский патент 1983 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для оценки выбросоопаснрсти горных пород. Известен способ оценки выбросоопасности пород, включающий опрёделение естественного и гаммаиэлучения пород непосредственно у забоев и на расстоянии 3 м от забоя выработки, оценку выбросоопасности поро по отношению интенсивности излучения у забоя к интенсивности на глубине 3 м 1. , Недостатком способа является ограниченность области Использования способа на глубине свыше 3 м. Кроме ТОГО, способ не позволяет определить место положения полости выброса и ее направление. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, вк чазрщий бурение скважины, поинтервал ный отбор проб, изготовление из кер нов дисков, оценку выбросоопасности пород по делению кернов на диски выпукло-вогнутой формы с выпуклостью, направленной в сторону забоя скважины и наличию кольцевых трещин на кернах С2 . Недостатками способа являются отсутствие возможности количественно оценивать напряженность массива с учетом возможного изменения прочностных свойств горных пород по глу бине скважины и концентрацию напряжений на забое скважины (обуриваемо щели), вследствие чего зоны разделения керна на диски часто не совпа дают с очагами выбросов, а во многи случаях выбросы отсутствуют вовсе. Кроме.того, способ не позволяет оце нивать координаты полости выброса и ее направление. Цель изобретения - повышение точ ности определения выбросоопасности путем установления места и наЛр.авле ния распространения полости выброса Поставленная цель достигается те что согласно способу определения :выбросоопасн6сти горных пород, вклю чающему бурение скважины пойнтервальный отбор проб, изготовление из кернов дисков, оценку выбросоопа ности горных пород, по каяСиой пробе определяют эффективную поверхностную энергию, устанавливают величины всплесков поверхностной энергии и их координаты по длине скважины, производят определение критериальных значений поверхностной энергии и всплесков поверхностной энергии в невыбросоопасных зон-агс и при пре вышении эффективной поверхностной энергии и всплесков поверхностной ..энергии горных пород их критериальных значений, горные породы относят к выбросоопасным, при этом места расположений полостей выбросов п длине скважины устанавливают по координатам всплесков поверхностной энергии, а направление распространения полости выброса принимают в сторону пород с большей поверхности ной энергией при подвигании выработки из пород с меньшей поверхностной энергией. На фиг. 1 и 2 приведено изменение эффективной поверхностной энергии и всплесков поверхностной энер-гии по длине скважины и места расположения выбросов, на фиг. 3 - направление полости.выбросов при различных вариантах подвигания выработки. Способ осуществляют Л следующим образов. . . Из забоя выработки бурится разведочная скважина (одна пЬ оси выработки, если выработка проходится вкрест простирания, и в каждом слое пород, . если выработка проходится по простиранию Глубина скважины и диаметр не ограничивается. Из выбуренного керна поинтервально отбираются пробы для определения эффективной поверхностной энергии пород: с каждого метра при проведении выработки вкрест простирания(И через 2,5 м при проведении выработки по простиранию. Для керновых проб наиболее технологичным методом определения эффективной поверхностной энергии является.метод раскалывания дисков с трещиной. Для этой цели из керна изготавливают диски толщиной 10 15 мм и диаметрО1У|, равным диаметру керна. В центре диска алмазным кругом диаметра 20 мм наносят искусствен- ; ную трещину. В случае разделения керно1з на диски оагбирают естесовенные диски (не менее трех/. Раскалывание дисков осуществляют, на любом пресса, фиксирующем усилие с точностью . до 10 кг. По величине разрушакщего усилия и геометрическим размером образца определяют эффективную поверхностную энергию по формуле (кг/см ) / г 2 . I то I I то . р - разрушающая нагрузка, кг; Н - толщина -диска, см ; D - .диаметр диска, см; длина трещины, смЕ - модуль упругости, кг/см . Величины всплесков поверхностной энергии определяют на основании учета неоднородности строения горного Массива и изменчивости физических свойс1:в i opHbix пород. Отдельные слои пород, а также отдельные зоны в пределах одного

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД, включающий бурение скважины, пойнтервальный отбор проб, изготовление из кернов дисков,, оценку выбросоопасности горных пород, о т л и ч а ю щ и с я I тем, что,.с целью повышения точности определения выбросоопасности путем ycxaHOBJteHHH места и направление / распространения полости выброса, по каждой пробе определяют эффективную поверхностную энергию, устанавливают величины всплесков поверхностной энергии и их координаты по длине скважины, производят определение критериальных значений поверхностной энергии и всплесков поверхностной энергий в невыбросоопасных эенах, и при превышении эффективной поверхностной энергии и всплесков поверхностной энергии горньь пород их критериальных значений, горные породы относят к.выбросорпасным, при этом места расположения полостей выброса по длине скважины устанавливают rio координатам всплесков (О поверхностей энергии,а направление распространения полости выброса принимают в сторону пород с большей поверхностной энергией при подвигаНИИ выработки из пород с меньшей поверхностной энерги1ей. СП Од ф