Спосіб оцінювання напруженого стану гірських порід

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке угольных пластов, опасных по динамическим проявлениям горного давления и внезапным выбросам. Известен способ оценки напряженного состояния горных пород, включающий технологическое воздействие на массив, регистрацию импульсов акустической эмиссии после воздействия и измерение длительности непрерывной акустической эмиссии, по которой определяют степень опасности напряженного состояния горных пород [1]. К недостаткам известного способа следует отнести недостаточные оперативность определения и точность оценки напряженного состояния горных пород. В основу изобретения поставлена задача такого усовершенствования способа оценки напряженного состояния горных пород, которое за счет максимально интенсивно-взрывного воздействия на горные породы и использования в качестве реакции массива на взрывное воздействие параметров непрерывной акустической эмиссии обеспечивает повышение оперативности определения и точности оценки напряженного состояния горных пород и следовательно, повышает безопасность ведения горных работ. Поставленная задача решается тем, что в способе оценки состояния горных пород, включающем технологическое воздействие на массив, регистрацию импульсов акустической эмиссии после воздействия и измерение длительности непрерывной акустической эмиссии, по которой определяют степень опасности напряженного состояния горных пород, согласно изобретению, технологическое воздействие осуществляют посредством замедленного взрывания серий зарядов, измеряют интервал времени между взрывным импульсом и непрерывной акустической эмиссией, определяют отношения длительности непрерывной акустической эмиссии и интервала времени между взрывным импульсом и непрерывной акустической эмиссией к замедлению серии взрываемых за один прием зарядов, находят вероятность опасного состояния по зависимости частоты проявлений газодинамической активности от длительности паузы между взрывным импульсом и непрерывной акустической эмиссией и вероятность опасного состояния по зависимости частоты проявлений газодинамической активности от длительности непрерывной акустической эмиссии, при этом комплексный показатель опасности получают из выражения: состояние горных неопасное при пород а напряженное определяют как угрожаемое при и опасное при Поскольку непрерывная акустическая эмиссия является следствием разрушения в большем (более опасном) пространственном масштабе по отношению к применяемым в настоящее время параметрам разрушения, сопровождаемого дискретной акустической эмиссией, то и оценки состояния массива являются более точными. Так, оценка безопасного состояния горных пород является "оценкой сверху", т.е. если при максимально интенсивном воздействии не зарегистрировано опасных значений параметров непрерывной акустической эмиссии, то при менее интенсивных воздействиях на массив в ходе текущего технологического цикла опасных проявлений газодинамической и динамической активности не будет. точные оценки состояния горных пород позволяют выполнять профилактические мероприятия концентрированно, только в прогнозируемых опасных зонах. Дополнительным преимуществом изобретения является оперативность оценок, связанная с тем, что цикл "взрывание непрерывная акустическая эмиссия" не превышает нескольких десятков секунд, т.е. по сравнению с известными способами время определения короче, по крайней мере, на два порядка. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена запись акустического сопровождения взрывных работ; на фиг.2 распределение вероятностей опасного состояния горного массива в зависимости от относительной длительности паузы между взрывным импульсом и непрерывной акустической эмиссией на фиг.3 - распределение вероятностей опасного состояния горного массива в зависимости от относительной длительности непрерывной акустической эмиссии Способ осуществляют следующим образом. Из паспорта ведения горных работ в условиях конкретного пласта устанавливают время замедления серии взрываемых за один прием зарядов и рассчитывают относительную длительность паузы и относительную длительность непрерывной акустической эмиссии По зависимости, представленной на фиг.2, определяют вероятность опасного состояния для этого на оси абсцисс отмечают относительную длительность паузы и, восставив перпендикуляр до пересечения с кривой находят вероятность опасного состояния. Затем по зависимости, представленной на фиг.3, определяют вероятность опасного состояния соответствующую измеренному значению относительной длительности непрерывной акустической эмиссии. Наконец, определяют комплексный показатель опасности по формуле Например, на шахте им.XXII партсъезда ПО "Стахановуголь" при проведении буровзрывных работ в восточной лаве пласта зарегистрировали акустическое сопровождение, причем длительность паузы между взрывным импульсом и непрерывной акустической эмиссией составила 0,17с, а длительность непрерывной акустической эмиссии составила Из паспорта ведения взрывных работ в восточной лаве пласта установили, что замедление серии взрывов составляет Таким образом, относительное значение длительности паузы составляет а относительное значение длительности непрерывной акустической эмиссии составляет По зависимостям, представленным на фиг.2 и фиг.3, определили, что вероятности опасного состояния, определенные по каждому из факторов, составляют комплексный показатель а опасности Таким образом было найдено, что состояние горных пород оценивается, как неопасное, что полностью подтвердилось при ведении горных работ в течение следующего те хнологического цикла.