Способ определения коэффициента удароопасности

Способ определения коэффициента удароопасности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.12.79 (21) 2855997/22-03 (51) М.К .

Е 21 С 39/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гоеуднрстеенный комнтет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 622.235 (088.8) Опубликовано 15.02.82. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.02.82 по делам нзобретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Голик и Н. Н. Денисов ь, (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

УДАРООПАСНОСТИ

Изобретение относится к подземной разработке месторождений твердых полезных ископаемых и может быть использовано на гбрных предприятиях при прогнозировании горных ударов.

Известен способ определения удароопасности пород по величине коэффициента хрупкости К». Способ состоит в том, что определяются пределы прочности образца породы на сжатие 6 и растяжение Ьр, по которым затем рассчитывается величина коэффициента хрупкости К„= 6 /6р. К удароопасным относят породы, у которых коэффициент хрупкости превышает некоторое;предельное значение К„, т.е. К„>К (1).

Основным недостатком этого способа является его высокая трудоемкость, обусловленная тем, что для определения пределов прочности Ьс и 6 необходимо готовить к испытаниям вдвое большее количество образцов, так как одновременное определение и 6 на одном и том же образце не представляется возможным вследствие разрушения последнего при определении одного из параметров 6с или бр.

Известен способ определения коэффициента удароопасности, включающий выбуривание кернов, подготовку образцов, нагрузку их и определение величины их упругой деформации (2).

Недостатком способа является то, что для построения зависимости напряжения 6 от деформации Е и, следовательно, для определения величин упругой Еу и остаточной

E деформаций необходимо предварительное определение величины разрушающей нагрузки, т.е. предел прочности на сжатие, а это требует дополнительное количество образцов. Поэтому требуется выбуривать, а затем готовить к испытаниям большее коли15 чество кернов, что значительно повышает трудоемкость способа определения коэффициента.

Цель изобретения — ускорение сроков определения.

Цель достигается тем, что образцы нагружают ступенями с последующей полной разгрузКой образца на каждой ступени, причем нагрузку прекращают при появлении остаточной деформации, а затем по отношению

905461

Формула изобретения

1S упругой деформации к остаточной судят о степени удароопасности массива.

Суть ступенчатого нагружения состоит в том, что нагружение образца в каждом последующем цикле осуществляется с приращением нагрузки и последующей полной разгрузкой образца.

В результате проведенных испытаний установлено, что оптимальной величиной приращение нагрузки P является 2 т.

Процесс нагружения и разгружения образца продолжают до момента появления в нем остаточной деформации Е, после чего испытание прекращают. Для удобства наблюдений за ростом деформаций удобно использовать шлейфные осциллографы.

Для расчета коэффициента удароопасности с полученной осциллограммы снимаются значения максимально достигнутой деформации Е„и соответствующей ей остаточной деформации Е,.

Отсюда определеяется величина Кч (Ел Eо)! -о = Eу,Ео

Пример. Образец высотой 80 мм, диаметром 40 мм с наклеенными на его боковую поверхность тензодатчиками помещается под пресс, на котором производится его циклическое нагружение. Сигналы с тензодатчиков поступают на вход тензоусилителя и записываются на шлейфном осциллографе.

На фиг. 1 представлен график зависимости напряжения 6 от деформации Е; на фиг. 2- — осциллограмма деформируемости керна при цикличном нагружении.

Для проверки способа одновременно испытана партия образцов известным способом. Хорошая согласованность результатов обоих испытаний позволяет заключить, что способ работоспособен.

Технико-экономическая эффективность изобретения складывается из сокращения трудозатрат на выбуривание, подготовку и испытание керна. Кроме того, возможно с одинаковой достоверностью определять величины Еч и Е, при наличии меньшего количества образцов керна, так как нет необходимости в определении разрушающей нагрузки.

Экономический эффект при годовом объеме бурения 300 — 500 п.м. составляет 5,2—

8,7 тис. руб.

Способ определения коэффициента удароопасности, включающий выбуривание кернов, подготовку образцов, нагрузку их и определение величины их упругой деформации, отличающийся тем, что, с целью ускорения сроков определения, образцы нагружают ступенями с последующей полной разгрузкой образца на каждой ступени, причем нагрузку прекращают при появлении остаточной деформации, а затем по отношению упругой деформации к остаточной судят о степени удароопасности массива.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Егоров П. В. Исследования природы, прогноз и предотвращение горных ударов при разработке мощных крутых пластов в

Кузбассе. Автореф. дис. Новосибирск, 1974.

2. Бич Я. А. Горные удары и методы их прогноза. М., ЦНИЭИуголь, 1972 (прототип1, 905461 фиг.2

Составитель Л. Прошина

Редактор С. Запесочный Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетник

Заказ 316/47 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4