Способ определения выбросоопасныхучАСТКОВ гОРНОгО МАССиВА B пРизАбОйНОйчАСТи гОРНОй ВыРАбОТКи Советский патент 1981 года по МПК E21F5/00 

соопаснсму относят тот участок горного массива, на котором абсолютные знач&щш среднего импупьса сил подачи имеют сравнительно большие значения.

На фиг. 1 приведена динамограмма невыбросоопасной зоны; на фиг. 2 - динамограмма выбросоопасной зоны.

Способ осуществляют следующим о&разом.

В направлении проведения выработки в горный массив поинтегрально бурят шпур. При бурении шпура производят неп рерьшное измерение и запись усилий подачи буревого инструмента на Диаграм мную ленту спомощью динамографа. При этом окончание бурения каждого контрольного интервала на ленте отмечается вертикальной чертой.

После окончания бурения шпура полученная запись усилий подачи (динамограмма) обрабатывается следующикт: образом. Время бурения каждого интервал вычисляют, депя длину соответствующего участка динамограммы на скорость протяжки ленты. Среднее усилие подачи на каждом интервале определяют планометри рованием динамограммы. Затем, умножая средние усилия подачи бурения по каждому интервалу, определяют средние импульсы сип подачи. Призабойную часть горного массива считают выбросоопасной, если при бурении в ней шпура хотя бы на одном интервале бурения средние импульсы сил подачи принимают отрицательное значение.

Способ юснован на том, что при бурении шпуров в выбросоопасных зонах горный, массив бурно реагирует на внедрение в него бурового инструмента, что проявляется в толчках, зажиме бурового инструмента и т.п. Горное давление и давление газа активнораэрушшотмассив в виде микровыбросс породы и газа, шпур быстро заполняется разрушенным штыбом, удаление которого производится вращением винтовой

штанги. Но, с другой стороны, при вращонин штанги возникает сила реакции, приложенная к буровому инструменту и ориентированная по направлению бурения. Вра-щ&ющаяся винтовая штанга, отталкиваясь от штыба, движется вперед. Если скорость бурения значительна, то выход штыба увеличивается настолько, что зажимает буревой инструмент, и шпур оказы-

вается недобуренным.

Чтобы не допустить этого, бурсеой рабочий неизбежно ограничивает скорость бурения, создавая отрицательное усилие подачи (он,не давит наинструмент, а тянет его на себя). Увеличение глубины

шпура при отрицательном усилии на буровой инструмент является характерным признаком того, что в горном массиве вдет прояесс разрушения горного массива в результате действующих в нем сил. Таким образом, чем больше величина отрицательных усилий, подачи и чем больше их длительность, тем больше выбросоопасность участка горного массива.

..

Экспериментальная проверка спосооа на шахте Северная в Кузбассе подтвердила его надежность и эфсЬективность. Бурение шпуров производили с помощью

ручного бурсеого сверла на глубину

5,5 м с интервалами бурения, равными 1 м. Усилия подачи при бурении записьша(Лись на диаграммную ленту с помощью , динамографа , закрепленного на корпусе

буревого сверла. На чертеже приведены динамограммы в невыбросоопасной пласта Кемеровского, и в, выбросоопасной зоне пласта Владимирского. По этим динамограммам на каждом интервале бурения вычислялись средние усилия подачи, время бурения и средние импульсы сил подачи. Полученные данные приведены в таблиде средних усилий подачи, времени бурения и средних импульсов сил подачи по интервалам бурения.

Продолжение табп.

Из табтгалы видно, что средние импуль сы сип подачи в выбросоопасной зоне значигепьно ниже чем в невыбросоопасной, а на трех последних интервалах бурения они принимают отрицательные значения. Существенное различие показателей выбросо опасности в опасной и неопасной зонах обуславливает хорошую надежность прогно за, что неизбежно отражается на повышении эффективности ведения горных работ на выбросоопасшых пластах. Технико-экономический эффект за счет повышения надежности прогноза выбросоопасностн зависит от тех мерюприятий, которые могут быть проведены или не проведены в связи с полученным прогнозом, и может быть рассчитан только для конкретных условий. Кроме того, способ позволяет снизить затраты рабочего времени при определении выбросоопасности в призабойной части пласта за счет исключения oneрадий герметизации шпура и замеров скоростей газовыделения и выхода буршого штыба из шпуров, что подтверждается хронометражом всех проводимых опера ций. Так, определешю выбросоопасносги с помощью известного способа занимает в среднем 120-150 мин при глубине бУре ния шпура 5,5 м и при условии, что всю работу производят два человека. В то же время определение выбросоопасности с помощью предлагаемого способа при тех же условиях и той же числен ности работающих занимает 4О-50 мин т.е. производительность труда возрастает в 2-3 раза. Формула изобретения Способ определения выбросбопасных участков горного массива в призабойной части горной выработки, включающий поинтервальное бурение шпура в горный маст сив, измерение физических характеристик горного массива и оценку выбросоопасности его участков, отличающий - с я тем, что , с целью повышения точ- ностп прогноза выбросоопас ных участков горного массива путем измерения его физических характеристик,, более полно характеризующих природу в 1езапных выбросов, и сокращения времени определения выбросоопасности, при бурении шпура непре рывно производят измерение и запись усилий подачи на бурсжой инстрзгмент с помо1,1ью динамографа, измеряют вромя бу - рения интервала шпура, определяют на каждом интервале среднее усилие подачи и вычисляют средний импульс сил подачи, а оценку выбросоопасности ведут по величине среднего импульса сил подачи, при этсм к выбррсоопасному относят тот участок горного faccивa, на котором при бурении .шпура хотя бы на одгюм егоинтервале средний импульс сил подачи им&ет отрицательное значение, причетл к более выбросоопаснст/у относят тот участок, горного массива, на котором абсолютные значения среднего импульса сил подачи имеют сравнительно большие значения, . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Инструкция по безопасному веп&ию горных работ на пластах, склонных внезапным выбросам уг)1Я, породы н гаа. М., Недра, 1977, с. 26-29. 2. Авторское свидетельство СССР № 588389, кп.Е 21F 5/ОО, 1974/