Способ прогноза выбросоопасности горных пород Советский патент 1988 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к roHONry делу и может быть использовано при проведении вьфаботок по выбросоопасным горпым породам.

Цель изобретепия - повьш1ение точности прогноза выбросоопасности путе учета основных факторов выбросоопасности в процессе ведения горных работ.

На фиг.1 приведена схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 - график определения зоны разгрузки .

На схеме обозначены забой 1 выработки, буровая установка 2, коронка 3, контрольная скважина 4, датчик 5 пьезоэлектрической активности, дополнительная контрольная скважина 6, иэмерительньш прибор 7, экранированные кабели 8 и 9, заземление 10.

Способ осуществляют следующим образом.

В массиве горной породы при проведении горных работ в направлении по- двигания забоя 1 горизонтальной выработки (фиг.1) с помощью бурового инструмента 2 бурится контрольная скважина Д 040 мм по оси выработки, если прогнозируемый слой породы нахо дится по всему сечению выработки, а также по каждому слою отдельно, если сечение выработки имеет несколько прогнозируемых по выбросоопасности слоев горной породы на глубине не ме нее, чем интервал подвига кия выработки за один горных работ, затем в устье скважи}1ы устанавливают датчик 5 измерения пьезоэлектрической активности. Последний подсоединяют экранированным кабелем 8 к разъему измерительного прибора 7.

В качестве измерительного прибора пьезоэлектрической активное породы используется модернизированный прибор (сци1ггилляционный геологоразведоч})ьш прибор СРП). Второй кабель 9 измерительного прибора подсоедр няется к буровому инстр 1енту 2 и к общему заземлению 10 в выработке. В горизонтальной плоскости по этому же слою горной породы бурится вторая скважина 6 параллельно первой. В процессе бурения в створе с 6ypoBoii коронкой 3 ПС ранее пробуренной скважине перемещают датчик пьезоэлектрической активности с одновременной фиксацией показаний измерительного ггрибора.

По изменению пьезоэлектрической активности породы прогнозируемого слоя, определяемому по всей длине контрольной скважины 4, определяют безопасные границы зоны разгрузки (фиг.2), при ЭТОМ, если в пределах длины скважины от устья до груди забоя интенсивность пьезоэлектрической активности изменится на величину , большую, чем 70% от первоначального уровня, то величину безопасной зоны разгрузки принимают равной расстоянию от груди забоя вьфаботки до точки по- двигания датчика 5 пьезоэлектрической активности, в которой интенсивность пьезоэлектрической активности породы прогнозируемого пласта не превышает 2/3 показателя пьезоэлектрической активности породы или 70% от первичного уровня на забое. Если в пределах скважины 4 интенсивность не превышает 70%, границу безопасной зоны разгрузки, расположенную за грудью забоя скважины 4, определяют, экстраполируя полученные значения пьезоэлектрической активности породы пласта, по величине градиента пьезоэлектрической активности по формуле

OiZ-Uo

+ L,

О интенсивность пьезоэлектрической активности породы на поверхности груди забоя выработки,

градиент пьезоэлектрической активности и

grad и

UL

СКВ

- UL,

где UL

скв

-СКВ О

интенсивность пьезоэлектрической активности по всей длине скважины, интенсивность пьезоэлектрической активности до точки возрастания пьезоэлектрической активности| длина пробуренной прогнозной скважины,- длина отрезка от груди забоя выработки до точки начала роста пьезоэлектрической активности породы пласта.

иь„ скв

L 55

Формула изобретения

Способ прогноза выбросоопасности горных пород, включающий бурение кон

трольной скважины, измерение пьезоэлектрической активности, определение безопасной зоны, ведение горных работ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности прогноза выбросоопасности путем учета основных факторов выбросоопасности непосредственно в процессе ведения горных работ, контрольную скважину бурят по прогнозируемому слою пород на глубину подвигания забоя за один цикл, в устье скважины устанавливают датчик пьезоэлектрической активности и бурят дополнительную контрольную скважину, при этом измерение пьезоэлектрической активности пород производят в массиве одновременно с бурением дополнительной скважины, перемещая датчик пьезоэлектрической ак- тивности в контрольной скважине вслед за буровой коронкой, перемещаемой в дополнительной скважине, по всей длине контрольной скважинь , а за величину безопасной зоны при изменении интенсивности пьезоэлектрической активности по длине скважины на величину, превышающую первоначальный уровень более чем на 70%, принимают расстояние от груди забоя до точки, в которой интенсивность пьезоэлектрической активности породы прогнозируе

мого слоя не превышает 70% от первоначального уровня пьезоэлектрической активности на забое, при изменении интенсивности пьезоэлектрической активности менее 70% величину безопасной зоны устанавливают по формуле

ра-ьг

Uo

grad u

+ L.

5

0 5

0

где и.

grad и

где UL

интенсивность пьезоэлектрической активности породы на поверхности забоя вьгра- ботки.

.:

Гк и Ь

CKft

иь„ сне

Ь„ - градиент пьезоСкВ о

электрической активности,

-интенсивность пьезоэлектрической активности по всей длине скважины, интенсивность пьезоэлектрической активности до точки возрастания пьезоэлектрической активности,

-длина пробуренной прогнозной скважины, длина отрезка до точки начала роста пьезоэлектрической активности породы прогнозируемого пласта .

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при проведении выработок по выбросоопасным горным породам. Цель - повышение точно с- ти прогноза выбросоопасности путем учета основных факторов выбросоопасности в процессе ведения горных работ. В массиве горной породы при проведении горных работ по прогнозируемому слою пород бурят контрольную скважину (С) на Глубину подвигания забоя за один цикл. В устье С устанавливают датчик пьезоэлектрической активности (ПЭА). В горизонтальной плоскости по этому же слою горной породы бурят вторую с параллельно первой. Измерение ПЭА пород производят в массиве одновременно с бурением дополнительной С, перемещая датчик ПЭА в контрольной С вслед за буровой коронкой, перемещаемой в дополнительной С, по всей длине контрольной С. За вепичину безопасной зоны при изменении интенсивности ПЭА по длине С на величину, превышающую первоначальный уровень более чем на 70%, принимают расстояние от груди забоя до точки, в которой интенсивность ПЭА породы прогнозируемого слоя не превышает 70% от первоначального уровня ПЭА. Величину безопасной зоны устанавливают по формуле 0,7Uo/gradU+ L , где U - интенсивность ПЭА породы на поверхности i (Л СКВ - L. - забоя; gradU Uj - градиент ПЭА, где И - интенсивность ПЭА по всей длине С, U - интенсивность ПЭА до точки возрастания ПЭА, - длина пробуренной С, LJ, - длина отрезка от груди забоя выработки до точки начала роста ПЭА породы прогнозируемого пласта. 2 ил. со tc

- //

// /// /// / /А /х

77T-f77 7r

V

/// /// /// /// /// /// /// /// /.

н

.

10 2,0 /г/гЛ/v

фиг г