Способ прогноза выбросоопасности угольных пластов

Способ прогноза выбросоопасности угольных пластов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

не т, н, гцж

1, Союз Советскнк

Соцналнстнческнх

Республик

< 718608

О П Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 06.03.78 (21) 2586896/22-03 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (5 l ) M. Кл.

E 21 F 5/00

Е 21 С 39/00

Пкуюрствеай кемятвт

ФСВР ю далям кзебретеикк. и впрыткй (53) УДК

622.817 (088.8) Опубликовано 28.02.80.. Бюллетень,% 8

Дата опубликовании описания 28.02.80

С, В. Мирер, Л. Г, Горелик и А. С. Трифонов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Украинский филиал Всесоюзного научно-исследов ательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела (54) СПОСОБ ПРОГНОЗА ВЫБРОСООПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ;

Изобретение относится к области горной промьпштенности, преимущественно угольной, и может быть использовано для предотвращения внезапных выбросов горных пород и газа.

Известен способ контроля напряженного состояния горных пород, заключающийся в измерении скорости звука, генерированного в горном массиве специальным источником, по изменению которой судят о состоянии массива (1).

Указанный способ обладает тем недостатком, что приемы по контролю состояния горного массива (угольного пласта) не могут проводиться в процессе добычных работ в очистной выработке, в то время как внезапные выбросы имеют место во время выемки угля.

Известен способ контроля напряженного состояния горного массива при добыче полезных ископаемых открытым способом, позволяющий использовать его и для прогноза выбросоопасности угольного пласта, включающий генерирование искусственного акустического сигнала в массив горной породы, измерение его акустических характеристик и определе ние по последним, в частности по изменению корреляционной функции между скоростью звука и трещиноватостью горных пород, состояния горного массива (2}.

Однако данный способ не позволяет с достаточной точностью определить степень выбоосоопасности угольного пласта иэ-эа отсутствия связн между напряженным состоянием массива и скоростью звука в нем на глубинах свыше

300 метров. Кроме этого, не представляется возможным определить скорость звука, генерированного добычным механизмом в процессе передвижения последнего, так как способ осуществим при постоянных базах между источником звука и приемником.

Целью изобретений является улучшение безопасных условий ведения горных работ путем повышения точности прогноза внезапного выброса.

Это достигается тем, что в качестве акустической характеристики горного массива измеряют величину скорости изменения частоты искусственного сигнала, причем величину скорости изменения частоты определяют по знаФ, 18608 4 та К Андреевский — запад шахты "Красный

Октябрь" производственного объединения

"Орджоннкидзеуголь", а также при 194 измерениях частот выбросоопасных зон того же пласта.

Преимущество изобретения состоит в том, что способ позволяет прогнозировать выбросоопасность угольного пласта независимо, от era естественной сейсмоактивностн и глубины залегания.

3 ченню коэффициента вариации единичных значений частоты относительно ее средней величины, пря этом горный массив относят к выбросоопасному при значении коэффициента вариации час-. .тоты, равном величине О, »0 нли превышающем ее.

Коэффициент вариации единичных значений частот определяют по формуле:

Формула изобретения ре P иичных значений частоты в области средних

К=узначений с шагом в 5 значений по формуле

4о где К вЂ” коэффициент вариации единичных

И -Е,)/5: значений частоты;

Кс

f< — единичное значение частоты искусственного сигнала, Гц; .где Я, — единичное значение частоты искУс.- . f — среднее значение частоты искусственственного сигнала, Гц; 45 ного сигнала, Гц; — среднее значение частоты искусствен- 5 — п аг значений частоты искусственного ного сигнала, Гц; сигнала.

К вЂ” коэффициент вариации единичных Источники информации, значений частоты. " . — -." " - принятые во внимание при экспертизе

По экспериментальныМ данным установлено 5о 1. Авторское свидетельство СССР у 330408, что если. коэффициент вариации равен величине „л. E 21 С 39/00„1969.

{},30 или превьппает ее, горный массив отно 2. Вепренцев В. И. Определение трещиносят к выбросоопасйому. " ..:.::, " - -," . ватости массива горных пород с помощью

Полученное значение величины коэффнциен- шумовых акустических волн — Технология та вариации апробировано при 139 измерениях 55 добычи угля подземным способом, 1975, Ná, в}стот в невыбросоопасных зонах угольного плас- с. 41-42 (прототип) .

ЦНИИПИ Заказ 9961/8 Тираж 626 . Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4. К вЂ”

%

У где К вЂ” коэффициент вариации единичных значений частоты;

f } - - едйничйое значение чаетоть} МжуСетвен15 ного сигнала, Гц;

f — среднее значение частоты искусственного сигнала,Гц, 5 - шаг значений частоты искусственного сигна.ча.

Способ осуществляют следующим образом, В угольный пласт на расстоянии 10-20 метров впереди очистного забоя на глубину 2-6 м забуривают сейсмоприемник любого типа, прчгодный дл.". регистрации колебаний в звуковом диапазоне частот. При помощи сейсмоприемника сигнал, генерируемый выемочным механизмом, регистрируют на ферромагнитную ленту. Выход маппггофона включают на вход

/ стандартного элект росчетного частотомера, ко30 торий позволяет определить частоту сигнала.

Зарегистрированные значения частот осредняют ьютодом кулисообразных перекрытий с шагом в 5 значений в течение 60 сек по формуле

f a

Затем оп деляют коэффициенты ва нации еди1. Способ прогноза выбросоопасности уголь. ных пластов, включающий генерирование искусственного акустического сигнала в массив горной породы, измерение его акустических характеристяк и определение по последним состояниям горного массива, о т л и ч а ющ.н и с я тем, что, с целью улучшения безопас. ных условий i, ведения горных работ путем повышения точности прогноза выбросоопасности, s качестве акустической характеристики горного - массива измеряют величину скорости изменения частоты искусственного сигнала, причем величину скорости изменения частоты определяют по значению коэффициента вариации единичных значений частоты относительно ее средней величины, при этом горный массив относят к выбросоопасному при значении коэффициента вариации частоты, равном величине 0,30 или превышающем ее.

2. Способ поп.1,отличающийс я тем„что коэффициент вариации единичных значений частоты определяют по формуле