Способ контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород

Способ контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

„„5U„„1756564 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (51) 5 Е 21 С 39/00

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к горномуделу ниюусловий подви>кности вмещающих по- : 4 и предназначено для осуществления конт- род, которая и определяетусловия их нагру- (Л роля напряженно-деформированного со- - жения..... (Ь стояния горного .массива блочной Целью изобретения является повыше- (Я структуры. ние надежности контроля за счет определе- О

Известен способ контроля напряженно- ния подвижности блоков вмещающих пород д„

ro состояния породного массива, включаю- и влияния на них добычных работ. щий установку в выработках измерительных Цель достигается тем, что согласно cfloприборов, измерение деформаций и сопо- собу, включающемуустановкудеформометставление измеренных деформаций и их ров в горных oûðàáàòêàx, регистрацию производных с ранее установленными кри- деформаций по ним, на контролируемом териями, на основании чего судят о напря- . участке предварительйо выделяют границы женном состоянии пород. крупных геологических блоков, деформоНедостатком данного способа является метры устанавливают вблизи границ каждоограниченность при оценке напряженного го блока, регистрируют приращения состояния пород, окружающих выработки, деформаций через равные промежутки ареосуществляемой безотносительно к измене- мени, меньшие времени технологического (21) 4843432/03 (22) 28.06.90 (46) 23.08.92. Бюл. Ц 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институг горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) И.И.Протопопов, В,К.Пискарев, А,Е.Удалов, Я.С.Афанасьев и О.С.Кашпиров (56) Протопопов И.И. и др. Система оперативного контроля состояния горных выработок и пород на руднике "Каула-Котсельваара". Экспресс-информация Минцветмета СССР.—

M., 1977, с. 35, . (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ

МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД (57) Способ контроля напряженно-деформированного состояния массива горных "по -"

2 род. Использование: определение напряженно-деформированного состояния горного массива блочной структуры. Сущность изобра..ения: на контролируемом участке массиьа выделяют крупные геологические блоки. Определяют границы выделенных блоков. В пределах каждого блока устанавливают деформометры. Измеряютдеформации через равные промежутки времени, меньшие времени технологического цикла добычн ых работ. Измерения проводят до и после проведения технологического цикла. По измеренным деформациям определяют скорость и знак приращения деформаций в каждом блоке, По полученным данным устанавливают подвйжность блоков и влияние на них добычных работ.

2 ил.

1 156564

Выбор интервала времени измерения диктуется необходимостью выделять характер деформиравзния, зависящего п свого очередь только ат влияния взрывных работ,.

При реализации способа возможны несколько оариантоо.

Вариант первый. Деформометры 1 устанаолиоаат пад подвижным блоком 4 контактирующим с неподвижным блоком 6.

0 Показания деформометров фиксируют приращения деформаций одного знака с постепенным их возрастанием оо оремени (фиг.2 а ). Это означает, что подвижный блок проскальзывает относительно неподвижного и можно говорить об отсутствии влияния оэрывных работ на подвижный блок.

Вариант отарой. Дефармометры 3 устанавливают под неподвижным блоком 6, контактирующим с подвижным блоком 4.

Показания деформометроо фиксируют приращения знакопере ленных деформаций с периодическим мгновенным изменением знака деформации (фиг.2 о ), что свидетельствует о времени проскальзывания по5 движного блока относительно неподвижного.

Вариант третий. Деформаметры 1 уста навливают под подвижным блоком 4, контактиру1ащим с неподвижным блоком 6 (аналогично первому варианту). Показания деформометрав фиксиру1ат мгнооенные приращения деформаций с последующим их затуханием без смены знака деформа- . ций; чта свидетельствует о влиянии оэрыв5 ных работ на процесс деформирования массива горных пород(фиг.2г), Вариант четвертый, Деформаметры 3 устанавливают под неподвижным блоком 6, контактирующим с подвижным блоком 4.

Показания деформометроо фиксиру1от мгновенные приращения дефар1лзций энакапеременного характера, что свидетельствует о развороте подвижного блока (фиг.2б) относительного неподвижного, наблюдаемое вплоть до вовлечения последнего о поступательное движение. приращения деформаций в блоках. 5 . На фиг 1 йредставлены контролируемые выработки, целики и станции измере15

20 ливают станции для измерения деформаций таким образом, чтобы в пределах каждого 30 там случае, когда наблюдательнйе станции оборудованы дистанционной системой уп- 40 таковой измерения должны осуществляться до взрывных работ о цикле добычи полезного искапаемога и после проведения этих 45 ботки увеличивается подвижность пород налегающей толщи, то можно говорить а йодвижных, например 4, и неподвижных бло- 5О ках 6. При зтам оказывается, что дефармометр 1 установлен под подвижным блоком

4," а деформометр 3 — под неподвижным бла йом 6.

Посредством деформометров 1, 2, 3 че- 55 цикла добычных работ, а о напряженно-деформированном состоянии, подвижности блоков вмещающих пород и влиянии на них добычных работ судят по скорости и знаку ния деформаций 1, 2 и 3, причем станция 1 расположена под подвижным, станция 2 под разворачивающимся, а станция 3 — под неподвижным блоками 4, 5 и 6 соатветственйо; на фиг.2 -"типовые графики приращений ва времени, соответствующие

11омерам станций 1, 2. 3,.и мгновенному воэрастанию скорости дефармзцйи с последующим монотонным ее убыванием до следующего цикла взрывных работ, наблю дав лому в зоне влияния взрыва.

Способ осуществляется следующим абразом.

На участках, прилегающих к фронту очистных работ, по данным геологического картиравания тектонической структурьг массиоа с учетом изменения морфологии рудных тел, крупныхдизьюнктионых и пликатионых нарушений выделяют геологические блоки налегающих пород и определяют их гранйцы, На контролируемых участках устанавблока вмеща1ощих пород была расположена па мейьшей мере одна станция.

Деформаметрыустзнавливзют па нормали к падению рудного тела, Их показания фиксируют через равные промежутки оремени, величина которых должна быть меньше времени технологического цикла добычнйх рабат, включающих буровзрывные работы. В равления, процесс измерения. деформаций может быть ежесуточный. а при отсутствии работ, что на практике чаще всего саатоетствует недельйаму интервалу измерений.

Так как с увеличением площади отрарез равные промежутки времени, меньшие времени технологического цикла добычных работ, регистрируют приращения деформаций горных пород.

Таким образом, по постепенному монотонному приращению деформаций одного знака или знакопеременных деформаций судят об отсутствии влияния взрывных.рабат на процесс деформираоания и фиксируют момент проскальзывания подвижного блока относительна неподвижного.

При мгновенном приращении деформаций одного знака регистрируется влияние взрйвных рабат на процесс деформираоания, а при мгновенном приращении знакопеременных деформаций — момент разворота подвижного блока, 1756564

Фиг. 1

Предлагаемый способ прошел опытную проверку на месторождении Котсельваара . при контроле состояния междузтажных це ликов и расположенных в них выработках при последовательном извлечении междукамерных целиков на верхних горизонтах 5 этого месторождения.

Контроль и прогноз изменения напряженно-деформированного состояния выра- боток позволил обеспечить безопасность ведения горных работ при полном извлече- 10 нии целиков, Ло сравнению с известным предлагаемый способ имеет следующие преимущества отпадает необходимость установки измерительных устройств в местах ведения 15 взрывных работ, при этом контроль состояния деформирующихся целиков и выработок обеспечивается датчиками, расположенными эа пределами участков с добычными работами; изменение состояния контролируемого 20 обьекта определяется степенью подвйжности блоков вмещающих пород„в зависимости от которой изменяется характер приращения деформаций и их знаков во времени в пределах подвижного, непод- 25 вижного и разворачивающегося блоков; повышается надежность и достоверность контроля, а также расширяется область и рименения способа за счет выделения стадий подвижности блоков вмещающих пород по измеренным деформацйям контролируемых обьектов, Формула изобретения

Способ контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород, включающий установку деформометров в горных выработках, иэмерейие деформаций да и после проведения технологического цикла добычных работ и определение прира щей ий деформаций, по которым определяют состояние массива, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью йовышения надежности контроля за счет определения подвижности блоков вмещающих пород и влияния на них добычных работ, на контролируемом участке предаарительно вйделяют границы крупных блоков, деформометры устанавливают в каждом блоке и определяют скорость. и знак приращения деформаций, по которым определяют подвижность блоков вмещающих пород и влияние на них добычных работ, при этом измерения деформаций осуществляют через раеныв промежутки времени, меньшие времвни технологического цикла добычных работ.

1756564

Фиг. 2

Составитель B. Пискарев

Техред M.Моргентал . Корректор E. Папп

Редактор О. Хрипта

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3073 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитету по изобретенйям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5