Способ обнаружения очагов горных ударов Советский патент 1993 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при подземной разработке полезных ископаемых на удароопасных месторождениях при производстве взрывов.

Целью изобретения является обеспечение безопасности работ за счет активизации перераспределения напряжения в массиве.

На фиг.1 изображено в плане шахтное поле; на фиг.2 - вертикальный разрез шахтного поля: на фиг.З - распределение сейсмических явлений определенной энергии при взрывании заряда В В с массой 234 т.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Предварительно производят бурение глубо ких скважин 1 (не менее 3) в напряженно-деформируемом горном массиве 2. Затем скважины заряжают ВВ 3 и последовательно взрывают. При этом в районе шахтного поля и за его пределами регистрируются очаги сейсмических явлений 4 с применением, например, сейсмологического метода на базе сейсмостанции с определением их энергии. Установленные местоположения сейсмических явлений 4 и их энергия указывают на возможные очаги горных ударов 5, интенсивность которых будет изменяться в соответствии с определенной энергией сейсмических явлений и их количеством. В случае, если известно тектоническое нарушение б; для определения его состояния (с точки зрения) воздействия на него динамической нагрузки и перераспределения напряжения) заряды ВВ 3 располагают ближе к нарушению на криволинейных участках 7, а дальше - на прямолинейных участках 8. Если это сделать не позволяют горнотехнические условия, то изменяют массу заряда ВВ 3. Для активизации тектонического нарушения в первую очередь производят взрывы зарядов ВВ со стороны лежачего крыла 9 нарушения, а затем - висячего крыла 10,

На Таштагольском месторождении по предложенному способу в 1989 г произведено более 40 взрывов. Так, например, при взрыве с массой заряда ВВ равной 197 т. произошли сейсмические явления с энерсо

С

00

о

ел

X

;v,.v, 0Л 2,4 Юь Дж в течение б ч, а затем повторились через 22 ч с энергией 10 - З.Б 103 Дж из протяжении 8 ч. Сейсмические явления, а основном, приурочены к тектоническим трещинам на определенном участке на месторождении. При взрыве с массой заряда ВВ. равной 234 т, сейсмические явлений произошли сразу же.после взрыва и продолжались в течение 20 ч с энергией 10 - 1,9 -104 Дж. Через 56 ч сейсмические явления повторились с энергией З- СЛ Произошло раскрытие оперяющих трещин двух крупных разломов и пологопэ- дающей зоны.

На основании проведенных исследований установлено, что горный массив на месторождении неоднородный, представляется в виде поверхностей и зон ослабления различного масштаба, что оказывает влияние на поведение массива на внешнее динамическое зоздействие, т.е. быстрых пригрузок, связанных с процессами, происходящими вследствие производства взрывов. Это способствует перераспределению тектонических напряжений в массиве горных пород в пространстве и во времени путем воздействия на тектонические нарушения, при этом на одних участках создается равновесное состояние, на других - неравновесное состояние среды. Повторные взрывы снова перераспределяют -напряжения в массиве, т.е. на тех участках, где ранее наблюдалось равновесное состояние, наступает неравновесное. При чистом проведении взрывов в большом количестве происходит раскрытие трещин, даек и др. (20-100%), которые постепенно прорастают и соединяются. На характер распределения сейсмических явлений оказывает влияние местоположения очагов взрывов на месторождении. Особенно большое усилие требуется для срыва тектонического нарушения на криволинейном участке. После каждой

0

5

0

5

0

5

0

серии взрывов массив горных пород из со стояния сжатия переходит в состояние рас- тяжения. .при этом оконтуриваются удароопасиые участки, устанавливаются активные нарушения, способные в дальнейшем привести к кинетическому типу нарушений в шахтном поле. Для обеспечении безопасности работ при известном местоположении очага горного удара производятся камуфлетное взрывание, що леобразование и другие меры борьбы.

Предлагаемое изобретение позволяет обеспечить безопасность горных работ. Формула изобретения

1. Способ обнаружения очагов горных ударов, включающий определение местоположения сейсмических явлений и количество -энергии, выделяемой ими, установленные по концентрации зарегистрированных очагов удароопасных участков, отличающийся тем. что. с цепью обеспечения безопасности работ за счет активизации перераспределения напряжения в горном массиве, в нем последовательно взрывают разнесенные заряды ВВ различной массы, при этом местоположение сейсмических явлений и количество выделяемой ими энергии определяют после каждого взрыва.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при наличии тектонических нарушений заряды ВВ располагают по обе стороны шва указанного тектонического нарушения согласно его конфигурации, причем заряды ВВ со стороны лежачего крыла нарушения располагают к нему ближе, а заряды ВВ со стороны висячего крыла располагают дальше от крыла нарушения.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что сначала взрывают заряды ВВ. расположенные со стороны лежачего крылп тектонического нарушения, а затем заряды ВВ взрывают со стороны висячего крыля.

Использование: изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при подземной разработке полезных ископаемых на удэроопасных месторождениях при производстве взрывов. Сущность изобретения: способ обнаружения очагов горных ударов включает определение местоположения сейсмических явлений и их энергию, а затем по концентрации зарегистрированных очагов определяют удароопасные участки. 3 ил.

Ф/г/

Ю 20 50 W 50 60 70 80 TV Ф«гЗ.