Способ контроля нарушений сплошности массива горных пород Советский патент 1984 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу в частности к способам исследовация и контроля нарушений сплошности массива горных пород, преимущественно расслоений в кровле горны выработок. Известен способ контроля сплошности породного массива, включашрй бурение шпуров установку контактов по длине шпура с помощью слоя электропроводящего материала и определение расслоений горных пород в массиве путем пропускания электрического тока между контактами и определения целостности электрической цепи -с помощью регистрирующего прибора СО Недостатком указанного способа является высокая трудоемкость, связанная с бурением шпуров и многократ ным подключением источника тока к контактам, а также невозможность oпpe Jёлeния момента возникновения расслоения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ контроля нарушений сплошности массива горных пород, основный на регистрации импульсов электромагнитной эмиссии по длине выработки. В этом способе о возникновении нарушений сплошности в массиве судя по появлению импульсов электромаг.ни ной эмиссии, интенсивность которых превьш1ает средний уровень электромагнитного фона t2 3. Недостатком известного способа является его низкая точность, связа ная с невозможностью выявления конкретного вида возникающего в массиве нарушения сплошности, в частности расслоений в кровлегорных вьфаботках Цель изобретения - повышение точности контроля. Цель достигается тем, что согласно способу контроля нарушений сплошности массива горных пород, основанному на регистрации импульсов электромагнитной эмиссии по длине вьшабот ки, измеряют длительность импульсов возникающих при перераспределении горного давления, которую принимают за эталонную,вьщеляют импульсы с длительностью более, чем на порядок пре вьш1ающую эталонную, и по их появлению судят о возникновении расслоения В качестве физических предпосылок способа контроля выступают выявленны закономерности в характере электромагнитной эмиссии горных пород при их нагружении и разгрузке. Горные породы - диэлектрики обладают объемной поляризацией, происхождение которой связано с их генезисом и активной деятельностью человека. Нагружение таких пород сопровождается электромагнитной эмиссией в виде коротких высокочастотных импульсов, возникающих в результате зарождения и развития микротрещин и электрических разрядов в их устьях, а также в результате движения заряженных дефектов кристаллической решетки под действием нагрузки. При быстрой разгрузке образцов горных пород или породных блоков происходит раскрытие трещин и образование крупных нарушений сплошности, а также движение заряженных дефектов под действием деформаций упругого восстановления части образца или блока ПОРОДЫ, Появляющиеся при этом в составе электромагнитной эмиссии импульсы (обусловленные разгрузкой) имеют длительность, значительно (на порядок и более) превышающую среднюю длительность импульсов, вызванных нагружением горных пород. Учитывая, что возникновение расслоений в кровле горных выработок приводит к разгрузке горных пород и образованию крупных нарушений сплошности, отмеченные закономерности р длительностях электромагнитной эмиссии могут быть использованы для определения момента возникновения указанных расслоений. Б качестве информативного признака контроля используют длительность импульсов электромагнитной эмиссии, которая оказывается существенно различной при нагружении и разгрузке горных пород.В известном способе в качестве информативного признака контроля используется интенсивность электромагнитного излучения, которая может возрастать как при нагружении, так и при разгрузке горных пород. На фиг. 1 приведена экспериментально снятая осциллограмма электромагнитной эмиссии горных пород, возникающей при нагружении образцов или перераспределении горного давления в массиве (без образования расслоений); на фиг. 2 - экспериментально

СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАРУШЕНИЙ СПЛОШНОСТИ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, основанный на регистрации импульсов электромагнитной эмиссии по длине выработки, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности контроля, измеряют длительность импульсов электромагнитной эмиссии, определяют среднюю длительность импульсов, возникающих при перераспределении горного давления, которую принимают за эталонную, вьщеляют импульсы с длительностью, более чем на порядок превышающую эталонную, и по их появлению.судят о возникновении расслоения. (Л СП сл ю 0ffB. 1