Способ предупреждения 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 участках месторождений.

Целью изобретения является повыше- ние безопасности работ за счет перераспределения напряжения в массиве.

Указанная цель достигается тем, что после определения величины тектонических напряжений, заряжают массив взрывчатым веществом и производят взрывы с определением энергии сейсмических явлений, и при заряжании массива массу взрывчатого вещества выбирают в соответствии с энергией сейсмических явлений по формуле

Q 3E° 289,T,

где Е - энергия сейсмических явлений, Дж.

Это позволяет перераспределять напряжения со снижением интенсивности динамических проявлений.

Предлагаемое изобретение позволит повысить безопасность работ.

На фиг,1 изображено в плане шахтное поле; на фиг,2 - график зависимости массы заряда ВВ от энергии сейсмических явлений.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Предварительно оценивают напряжение напряженно-деформированного состояния горного массива в районе шахтного поля 1 с установлением расположения

CJ

ся

00

ел

тектонических нарушений, трещин, даек, контактов пород и руд 2, 3, 4.

Оценка уровня напряжений в массиве и определение расположения тектонических нарушений производится на основе теоретических расчетов по определению напряжений а 1, а 2 и инструментальных измерений, а также на основе геодезических и геофизических измерений деформаций массива с применением методов: электрометрии, раз- .грузки, реперных станций, сейсмологического кернового бурения и др.

Затем производят подготовку технологических блоков 5 к массовым взрывам посредством заряжания скважин ВВ.

При заряжании массива массу зарядов выбирают в соответствии с энергией сейсмических явлений б по формуле

.289

,т

где Е - энергия сейсмических явлений, Дж. На шахте Таштагольского рудоуправления НПО Сибруда по предложенному способу произведено более 16 взрывов с различной массой заряда ВВ.

Так, например, при взрывании зарядов ВВ с массой 10-50 т сразу же после взрывов регистрируются сейсмические явления 7 в основном с энергией 102-10 Дж. При этом в этих районах в горных выработках наблюдается раскрытие или закрытие трещин в бетонной крепи, заколообразование и др. Причем нарушения приурочены к трещинам, контактам породи руд. При взрывании зарядов ВВ с массой 50-100 т регистрируются сейсмические явления с энергией 104-10 Дж с резким звуковым эффектом и частичным нарушением крепи в горных выработках, стрелянием и заколообраэовани- ем пород и др.

В течение длительного времени (до 3 мес) в районах крупных геологических нарушений 2 накапливается высокое напряжение в массиве, что приводит к горно-тектоническим

ударам. Для ликвидации этих концентраций напряжений периодически производятся взрывы с массой ВВ более 100 т, при этом энергия максимальных сейсмических явлений (по данным сейсмостанции Таштагол)

достигала 106-107 Дж. В горных выработках происходило обрушение кровли, вспучива ние почвы и вывалы кусков породы.

При взрыве по блоку № 9 с массой В В 300 т произошло раскрытие трещин 8 в лежачем

блоку месторождения , при этом энергия сейсмических явлений достигла 8,5 хЮ Дж.

Если известно по результатам измерений, что концентрация напряжений в шахт- ном поле не высокая, то взры вы п рризводятся

с меньшей массой В В - до 100 т.

Экспериментальные исследования подтвердили установленную зависимость между массой ВВ взрыва и энергией сейсмических явлений (см. фиг,2).

Формула изобретения

Способ предупреждения горных ударов, заключающийся в том, что определяют местоположение тектонических нарушений, величины тектонических напряжений, заряжают массивы взрывчатым веществом и производят взрывы, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения безопасности работ за счет перераспределения напряжения в массиве, определяют энергию сейсмических явлений и при заряжании массива массу взрывчатого вещества выбирают в соответствии с энергией сейсмических явлений по формуле

Q 3E°-289,T,

где Ё - энергия сейсмических явлений, Дж.

Q,T

гоо

гоо

WO

А

Использование: при подземной разработке полезных ископаемых на ударропас- ных участках месторождений. Сущность изобретения: способ предупреждения горных ударов, включает определение местоположения тектонических нарушени й, величины напряжений и энергию сейсмических явлений в массиве и производство взрывов. Новым в способе является то, что массу ВВ выбирают в соответствии с энергией сейсмических явлений по формуле Q 3E° 2S9t т, где Е - энергия сейсмических явлений, Дж. 2 ил. СО

40

«s о7 Е,ДЖ