Способ прогноза горных ударов Советский патент 1991 года по МПК E21F5/00 E21C39/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений пластового типа для прогноза горных ударов.

Цель изобретения - повышение надежности и достоверности прогноза на исследуемом участке пород.

Сущность способа заключается в использовании для прогнозирования горных ударов естественной сейсмической активности горных пород. Очагом сейсмического излучения являются узлы тектонических трещин. В очаге происходят разрывы и интенсивные деформации среды. Причиной таких деформаций могут быть как горные работы, так и тектонические движения, в

результате которых образуются сейсмические волны. При длине волны, значительно большей мощности породного слоя, уменьшение колебаний амплитуды с глубиной мало. Если длина волны невелика по сравнению с мощностью слоя, то распространение волны локализуется в пределах слоя. При падении волны на одну из границ слоя происходят ее отражение и преломление. Преломленная волна проходит через слой и отражается от другой границы слоя. Таким образом, в породах возникают волны, распространяющиеся в противоположном направлении. Когда длина волны А будет равна удвоенной мощности слоя 2 Л Иуд , в нем возникает стоячая волна, препятствующая релаксации напряжений.

(

сл с

д

CJ

VJ

Образование стоячей волны является необходимым, но не достаточным условием для развития горного удара. Условием достаточности будет достижение величиной напряжений в результате сжатия пород в пучностях стоячей волны величины предельных упругих деформаций.

Способ осуществляется следующим образом.

На контрольном участке 1 устанавливают датчики 2 непрерывной регистрации деформаций и приемники 3 акустических сигналов. Для регистрации деформаций может быть использован автоматизирований комплекс Массив, а для регистрации сей- смоакустических сигналов - станция Ка- мак.

Предварительно для удароопасных слоев пород определяют мощность А Ьуд этих слоев и величину предельных напряжений оьж при объемном сжатии образцов. Непрерывно регистрируют сейсмоакустические сигналы до фиксации времени появления сигналов с длиной волны Я 2 ЛЬуд1, после чего определяют энергию сейсмсвол- ны Е и величину относительной продольной деформации Д X1 в глубине 1-го удароопас- ногослоя за пределами зоны концентрации напряжений.

При величине деформации А X , не превышающей соотношения , где 1

единичная площадка деформирования, и величине дисперсии не более 30% породы относят к I категории удзроопасности; при

величине дисперсии от 30 до 50% - к И категории и при дисперсии более 50% - к 111 категории удароэпасности.

Формула изобретения

Способ прогноза горных ударов,

включающей бурение на исследуемом участке массива горных пород прогнозных скважин, установку в них зппаратуоы контроля, регистрацию и анализ естественных

сейсмических волн, определение зон кон центрации напряжений с, массиве, о т л к чающийся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности прогноза на исследуемом участке пород, определяю,

мощность удароопзсных слоев А ЬуД и величину предельных напряжений из ..е Осж образцов пород указанных слоев, непрерывно определяют энергию сейсмических волн Е путем автоматической

регистрации длины волны Я , скорости ее распространения С, амплитуды колебаний V и за зоной концентрации напряжений величину относительной продольной деформации удароопасных слоав пород АХ1 и при

длине сейсмической волны Я 2 A hyA , величине относительной продольной деформации АХ , не превышающей соотношения ; --1-т , где 1 - единичная площадка I

деформирования, и величине дисперсии не более 30% породы относят к категории удароопасности, при величине дисперсии от 30 до 50% - к II категории и при дисперсии более 50% породы относят к категории удароопасности.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений пластового типа для прогноза горных ударов. Целью изобретения является повышение надежности и достоверности прогноза на исследуемом участке пород. Для прогнозирования горных ударов используют естественную сейсмическую активность горных пород. На контрольном участке устанавливают датчики непрерывной регистрации деформаций и приемники сейсмоакустических сигналов. Определяют мощность ДИУД уда- роопасных слоев и величину предельных на- пряжений пород на сжатие ОсжЬ Непрерывно регистрируют сейсмоакустиче- ские сигналы и при появлении сигналов с длиной волны A 2AhyA определяют энергию сейсмоволны Е и величину относительных продольных деформаций А X1 уда- роопасного слоя за пределами зоны концентрации напряжений. При величине Л X1, не превышающей соотношения, Е/( Стсж 1). где 1 - единичная площадка деформирования, и величине дисперсии не более 30% породы относят к I категории удароопасности. При величине дисперсии от 30 до 50% породы относят к II категории, а при дисперсии более 50% - к III категории удароопасности. Ё