Способ определения напряженного состояния участков массива горных пород Советский патент 1988 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для оценки напряженного состояния массива горных пород по параметрам акустической или электромагнитной эмиссии.

Цель изобретения повышение точности определения при использовании ударного бурения за счет учета интенсивности воздействия бурового инструмента,

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно определяют изменения частоты следования и энергии уда ров используемого бурового инструмента. Вычисляют математические ожидания этих величин fj, и Wo , которые принимают за опорные значения,

Определяют коэффициент пропорциональности К, показывающий степень влияния изменения интенсивности бурения на величину интенсивности акустической (электромагнитной) эмиссии. Этот коэффициент является инвариантным для данного типа бурового оборудования ,

На последующих стадиях бурения регистрируют акустические или электромагнитные импульсы, возникающие на исследуемом участке в процессе бурения, и определяют их интенсивность. Кроме того, дополнительно определяют частоту следования fy и энергию ударов Wi бурового инструмента в момент измерения. После этого находят зна- чение нормированной интенсивности акустической эмиссии по зависимости

1-

К„ К

W,

1 fi

де .. N - измеряемая интенсивность акустических (электромагнитных импульсов разрушения; К - коэффициент пропорциональности для данного бурового инструмента;

fg и W - соответственно опорные значения частоты следования и энергии ударов бурового инструмента;

f и W - соответственно частота следования и энергия ударов бурового инструмента в момент измерен ния.

.

Способ бьш опробован для оценки напряженного состояния массива горных пород в условиях СУБРа, Эксперимент

5 проводился в блоке II горизонта - 500 м. В месте проведения эксперимента бурился шпур длиной 3 м перфоратором ПР-ЗОВБ перпендикулярна стен- ке выработки и проводилось измерение

10 акустической эмиссии и дополнительно частоты следования и энергии ударов бурового инструмента. Энергия ударов бурового инструмента определялась как площадь под огибающей ударного 15 импульса.

На предварительном этапе работ определялись опорные частоты следования и энергии ударов бурового инструмента как математические ожидания

20 этих величин, которые соответственно составили fj, 300 уд./с и Wo . 60 усл.ед.На последующих этапах работ изменяли частоту следования f и энергию ударов W бурового инстру-

25 Мента с целью определения коэффициента пропорциональности К по изменению интенсивности акустической эмиссии NO, Из таблицы видно, что коэфг- фициент пропорциональности во всех

30 опытах составлял 1,5. Подставляя

в указанную формулу все необходимые значения, можно получить нормированное значение интенсивности акустической эмиссии NH с учетом изменения

25 интенсивности.воздействия бурового инструмента. Это позволяет достоверно и надежно оценить напряженное состояние и степень удароопасности исследуемого участка,

40 Преимущество способа заключается в том, что благодаря повышению надежности и достоверности оценки напряженного состояния участков массива горных пород можно более надежно

45 и достоверно определить вероятность возникновения динамических проявлений горного давления, оценить результаты мероприятий, направленных на предотвращение этих явлений.

50

Формула изобретения

Способ определения напряженного . состояния участков массива горных 5g пород, основанный на регистрации акустических (или электромагнитных. импульсов, возникающих на исследуемом участке в процессе бурения, и определении их интенсивности, по ко

о состоянии массива отличающий целью повышения точности при использовании удар- за счет учета интенсивгор-с я

ности воздействия бурового инструмен та, дополнительно определяют частоту следования и. энергию ударов бурового инструмента, затем определяют нормированную интенсивность импульсов разрухиения N по формуле

-- -.Wo fc NH

н„

V . к тгw.

f.

где

N, измеряемая интенсивность импульсов разрушения;

68436

10

15

К - коэффициент пропорциональности для данного бурового инструмента;

опорное значение энергии

ударов бурового инструмента;

Wj, - энергия ударов бурового инструмента в момент измерения ;

fg - опорная частота следования

ударов бурового инструмента;

f - частота следования ударов бурового инструмента в момент измерения.

Изобретение относится к горному , делу. Цель изобретения - повьшение точности определения при использова- нии ударного бурения за счет учета интенсивности воздействия бурового инструмента. Предварительно определяют изменения частоты следования и энергии ударов используемого бурового инструмента. Вычисляют математические ожидания -этих величин fg и W которые принимают за опорные величины. Определяют коэффициент пропорциональности К, показывающий степень влияния изменения интенсивности бурения на величину интенсивности акустической эмиссии. Затем на последующих стадиях бурения регистрируют акустические импульсы, возникающие на исследуемом участке в процессе бурения, и определяют частоту следования f и энергию ударов W бурового инструмента в момент измерения. После этого определяют величину нормированной акустической эмиссии по зависимости N« (W,/W,,)f./f, , где N - измеряемая интенсивность акустических электромагнитных имп льсов разрушения. Способ определяет вероятность возникновения динамических проявлений горно-го давления. 1 табл. с to (Л со Од 00

300

1,2

1,87 2,20 1,35

1,5 1,5

1,5