Способ контроля напряженного состояния массива горных пород Советский патент 1984 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для прогнозирования устойчивости горных выработок. Известен способ контроля напряженного состояния массива горных пород, включающий непрерьгеную регист рацио деформации массива и определение промежутка времени до максимума скорости мгновенных деформаций СООднако данный способ не позволяет прогнозировать вид разрушения горных пород при потере устойчивости. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ контроля напряженного состояния массива горных пород, включающий измерение ускорения мгновенных деформаций до момента перемены.знака ускорений и сравнение измеренной величины ускорения с эталонной L21. Недостаток способа состоит в невозможности прогнозирования вида раз рушения пород под действием напряжен при потере устойчивости. Между тем вид разрушения (динамическое, спокой ное) сопровождается различными последствиями и степенью ущерба. При отсутствии прогнозных сведений о видах разрушения затрудняется выбор необходимых мер по их предотвращению или изменению их проявления для снижения вредных последствий. Цель изобретения - повьппение эффективности контроля массива путем прогнозирования вида разрушения в мо мент потери устойчивости. Поставленная цель достигается тем что согласно способу контроля напряженного состояния массива горных пород, включающему измерение ускорения тновенных деформаций до момента перемены знака ускорений и сравнение полученной величины ускорения с эталонной, нагружают в статическом режиме оконтуренные щелями разновидности слагающих пород, выделяют поро ды с преобладанием пластических свойств, регистрируют для этих пород в динамическом режиме нагружения уск рения NETHOBeHHbix деформаций, соответ ствующие моменту потери/устойчивости с проявлением признаков хрупкого раз рушения и наименьшую из полученных величин принимают за эталонную, при этом измеренное для всей контролируе мой толщи массива ускорение мгновенной деформации, превышающее эталонное , соответствует динамическому разрушению, а в противоположном случае - спокойному разрушению. Повышение эффективности контроля напряженного состояния путем прогнозирования вида разрушения в момент потери устойчивости базируется на том, что поведение массива под действием напряжений обусловлено характером деформирования всей толщи пород, вскрытой выработкой. Если в массиве имеются породы с преобладанием пластических свойств, то вид разрушения в момент потери устойчивости будет зависеть от скоростного режима изменения напряженного состояния. Динамическое разрушение массива возможно, .когда ускорение мгновенных деформаций в нем превьш ает предельное ускорение перехода в неустойчивое состояние с проявлением пластического деформирования. При наличии в массиве нескольких типов пород с преобладанием пластических свойств этим предельным ускорением для массива является минимальное ускорение мгновенных деформаций из всех предельных значений, которые для каждой породы будут различными. Потеря устойчивости хрупких пород протекает с динамическими формами разрушения независимо от скоростных режимов изменения напряженного состояния. Поэтому первоочередным является определение деформационных свойств каждой разновидности пород в статическом режиме нагружения. Для определения деформационных свойств в каждой разновидности слагающих пород перпендикулярно направлению измерения деформаций образуют щели, нагружают оконтуренные ими призмы и измеряют смещение фиксированных в них точек в процессе нагружения. В породах с преобладанием пластических свойств снова образуют щели, нагружают оконтуренные ими призмы в динамическом режиме и регистрируют предельные ускорения мгновенных деформаций момента потери устойчивости с проявлением признаков хрупкого разрушения. Наименьшее из них является границей, начиная с которой при непрерьшном измерении ускорений в массиве в случае превышения ее прогнозируют динамическое разрушение. При наличии в массиве только пород с преобладанием хрупких свойств необходимость в динамических испытаниях отпадает в связи с однообразием вида разрушения в динамической форме. Такое вьтолнение способа позволяет прогнозировать формы проявления горного давления и принимать соответствующие эффективные профилактические меры по предотвращению -его вредного воздействия на устойчивость горных вьфаботок. По сравнению с базовым объектом, заключающимся в контроле напряженного состояния по результатам 11 84 измерения деформаций массива, осуществляют дифференцированную оценку возможных видов разрушения на участках, сложенных породами с различными деформационными свойствами. Прогноз .позволит снизить время простоев, уменьшить затраты на применение профи-лактических мер за счет правильного их выбора и сократить объем мероприятий по ликвидации последствий потери устойчивости.

СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, включающий измерение ускорения мгно.венных деформаций до момента перемены знака ускорений и сравнение полученной величины ускорения с эталонной, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности контроля путем прогнозирования вида разрушения неоднородного массива, нагружают в статическом режиме оконтуренные щелями разновидности слагающих пород, выделяют породы с преобладанием пластических свойств, регистрируют для этих пород в динамическом режиме нагружения ускорения мгновенных деформаций, соответствующие моменту потери устойчивости с проявлением признаков хрупкого разрушения, J1 наименьшую из полученных величин принимают за эталонную,при этом изме- ренное дпя всей контролируемой толщи массива ускорение мгновенной деформа(О ции, превьщ1ающее эталонное, соответствует динамическому разрушению, а в противоположном случае - спокойному разрушению.