Способ определения момента обрушения пород основной кровли впереди движущегося очистного забоя

Способ определения момента обрушения пород основной кровли впереди движущегося очистного забоя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ОБРУШЕНИЯ ПОРОД ОСНОВНОЙ КРОВЛИ ВПЕРЕДИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ, основанньш на измерении электрических характеристик горных пород неполяризующимися электродами в скважинах , пробуренных параллельно очистному забою впереди него относительно потенциала нетронутого массива, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, дополнительно проводят измерения электрических характеристик горных пород неполяризующимися электродами в скважинах, пробуренных в основной кровле, а по появлению одновременно двух противоположных скачков электрических характеристик судят о моменте обрушения пород основной кровли. V,ffff СО о 00 ч1 ISSSE

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ЗсЮ Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛ4М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3539015/22-03 (22) 13.01.83 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) А.Н.Зюзин, А.И.Шиканов, В.В.Иванов и В.В.Дырдин (71,) Кузбасский политехнический институт (53) 620.317.3(088.8) (56) I. Временное руководство по расчету первичного и последующего шагов обрушения пород кровли при разработке угольных пластов длинными столбами по простиранию .в условиях Кузбасса. Кемерово, 1973, с. 24.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 823573, кл. Е 21 В 39/00, 1979 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОМЕНТА

ОБРУШЕНИЯ ПОРОД ОСНОВНОЙ КРОВЛИ ВПЕРЕДИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ, основанный на измерении электрических характеристик горных пород неполяризующимися электродами в скважинах, пробуренных параллельно очистному забою впереди него относительно потенциала нетронутого массива, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно проводят измерения электрических характеристик горных пород неполяриэующимися электродами в скважинах, пробуренных в основной кровле, а по появлению одновременно двух противоположных скачков электрических характеристик судят о моменте обрушения пород основной кровли, 1090871

Изобретение относится к горному делу и мажет быть использовано для определения момента обрушения пород основной кровли впереди движущегося очистного забоя при механизированной 5 выемке пологих угольных пластов °

Известен расчетный способ определения первичного и последующего maгов обрушения пород кровли па комплексу горно-геологических и горнотехнических факторов j1) .

Однако данный способ дает удовлетворительные результаты при наличии в кровле пород средней крепости, а

> при наличии крепких пород наблюдается не только значительное отклонение фактической величины шага обрушения кровли от расчетной, но и вообще не учитывается возможность обрушения кровли впереди очистного забоя. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения момента обрушения пород основной кровли впереди движущегося ачист- 25 ного забоя, основанный на измерении электрических характеристик горных порац неполяризующимися электродами и скважинах, пробуренных параллельно очистному забою впереди него относительно потенциала нетронутого массива (2) .

Однако при залегании в основной кровле мощного слоя крепких пород известный способ не позволяет разделить эффекты возрастания давления на пласт за счет ро" òà длины зависающей в выработанное пространство консоли пород основной кровли, и за счет обрушения пород основной кровли впере- 4О цк движущегося очистного забоя. Последнее дает =íà÷èòåëüíûé вклад в общий уровень напряженного состояния пласта, поскольку потеря связи между зависающей основной кровлей и осталь- 4g ным породным массивом может быть осуществлена впереди очистного забоя далеко (на несколько десятков метров)

or забоя.

В обоих случаях возрастание давле50 ния на пласт приводит к росту уровня потенциала естественного электричес" кого паля в пласте, и система оповещения может сработать по уровню потенциала на предельную длину зависающей консоли, хотя предельного зависания в выработанном пространстве в этом случае консоль еще не достигает.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения момента обрушения пород основной кровли впереди движущегося очистного забоя, основанному на измерении электрических характеристик горных пород неполяризующимися электродами в скважинах, пробуренных параллельно очистному забою впереди него относительно потенциала нетронутого массива, дополнительно проводят измерения электрических характеристик горных пород неполяризующимися электродами в скважинах, пробуренных в основной кровле, а по появлению одновременно двух противоположных скачков электрических характеристик судят о моменте обрушения пород основной кровли.

На фиг. 1 представлены экспериментально полученные кривые изменения потенциалов поля в угольном пласте (а) и в основной кровле (б) при движении очистного забоя в зависимости от времени; на фиг. 2 — пример конкретного осуществления способа.

При продвигании очистного забоя происходит возрастание давления как на угольный пласт, так и в основной кровле, что выражается соответствующим ростом уровней потенциалов в пласте и в кровле.

Такой рост уровня потенциала наблюдается да момента обрушения основной кровли впереди очистного забоя, После ее обрушения происходит потеря связи слоев основной кровли с породным массивом, что приводит к резкому росту давления на пласт и такому же резкому снижению напряжений на кровле. На кривых измерения потенциалов это отражается резким скачком его уровней вверх для угольного пласта (кривая а) и вниз для основной кровли (кривая б). Затеи после обрушения происходит релаксация напряжений как в пласте, так и в кровле, до некоторого определенного уровня.

Пример. Cq стороны конвейерного штрека лавы 7 по пласту, имеюЫс щему мощность 3,05 и основную кровлю, сложенную крепкими мощными слоями песчаников, бурятся параллельно очистному забою скважина в угольный пластна глубину 10 м и скважина в основную кровлю под углом 30 длиной 12 м.

Обе скважины бурятся на расстоянии

20 м от очистного забоя. У заборв

1090871

Составитель Г.Алексеева

РедактоР С.Саенко ТехРед М,Тенер Корректор И.,Муска

Заказ 3033/31 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä„ ул.Проектная, 4 скважин устанавливаются неполяриэующиеся электроды, которые подключены к регистрирующему прибору.

Измерения потенциалов в скважинах производятся непрерывно по мере под" вигания очистного забоя относительно потенциала электрода, установленного в нетронутом массиве. Результаты изме" рений представлены на фиг. 2. Момент обрушения основной кровли впереди 10 очистного забоя фиксируется при нахождении очистного забоя от точек из-, мерения на расстоянии 8 м. Этот факт отмечается на кривых изменения потен"

I циалов в пласте (в) и основньй кров- 15 ле (г) характерными скачками.

Предлагаемый способ повышает точность определения момента обрушения пород основной кровли впереди двизкущегося очистного забоя, что является черезвычайно важным, поскольку обрушение пород впереди очистного забоя приводит к повышенному давлению на угольный пласт, росту отжима угля иэ очистного забоя (как правило через

7-10 ч после обрушения), а также может привести к поломке крепи и даже к остановке технологического процесса добычи угля. Определение момента обрушения впереди очистного забоя позволяет принять своевременные меры по поддержанию сопряжений выработок изменению технологического режима работ, обеспечить безопасное ведение добычных работ.