ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Является результатом выполнения научно-исследовательской работы.

Прогноз горных ударов на локальных участках массива горных пород проводится по известной методике, в которой степень удароопасности участков, примыкающих к выработке, устанавливается по расстоянию до максимума опорного давления. Это расстояние определяется с помощью методов, которые в настоящее время широко апробированы на разных рудниках. На практике службами прогноза используются комплексные методы.

Оценку удароопасности участков нагруженных массивов, в которых слабо выделяются зоны опорного давления, рекомендуется проводить методом сравнения максимальных значений измеренных параметров ФЭ с их средними критическими величинами, приведенными в таблице, вкоторой приведены также значения удельных энергий химических связейe_us.

Оценка удароопасности массива пород

по средним значениям фотонной эмиссии

Примечание: 1К, 2К, ЗК - категории удароопасности.

Исследованиями ФЭ с поверхностей глубоких скважин на нижних горизонтах Таштагольского рудника установлено, что максимумы концентрации геомеханических напряжений могут быть также на глубинах от 3 до 6 м и более от контура выработки, что связано с природой и характером действующих нагрузок и геологическим строением массивов пород. Энергия, накапливаемая в более плотных и прочных породах, может достигать величины, достаточной для разрушения пород между участком ее накопления и горной выработкой. Следовательно, одним из параметров, определяющих величину возможной энергии в зоне ее накопления, является расстояние от нее до горной выработки. Другим параметром является прочность пород в зоне промежутка, зависящая от их химического состава. Таким образом, возможность динамического проявления массива оценивается сравнением энергии очага с энергией, необходимой для разрыва промежутка. На рис. i представлены результаты измерений в массивах, нагруженные участии которых имеют большие размеры. По значениям интенсивностей ФЭ состояние локального участка, приведенного на рис.1 а, должно быть отнесено к 3-й, а участка на рис.1 б - ко 2-й категории. Однако расчеты накопленных энергий с учетом размеров удароопасных участков, учет их механических напряжений и прочностей пород показывают, что состояние участка пород у околоствольного двора должно быть отнесено ко 2-й, а состояние участка в орте № 9 - к 1-й категории.

В соответствии с нормативными документами разработаны специальные номограммы для определения степени удароопасности участков массива по ФЭ пород, которые затем уточнялись по результатам сопоставительных измерений комплексными методами [3, 4, 5] .

На рис.2 приведен один из примеров оценки степени удароопасности обычных участков пород по результатам измерений ФЭ с поверхностей скважин и эффективного электрического сопротивления в зоне опорного давления с использованием номограмм.

В таблице приведены средние данные интенсивностей, регистрируемые детектором с линзой, а также средние данные интенсивностей для детектора с открытым окном фотоэлектронного умножителя (в скобках).

При скорости счета импульсов, не превосходящей 40-45 имп./с (800-900 имп./с), участок массива относят к 3-й степени удароопасности бед сравнения с величинами критерия. При показаниях цифрового табло пульта скорости счета, превосходящий 50 имп./с (1000 имп./с) для пород и 60 имп./с (1200 имп./с) для руд, значения интенсивностей в зоне опорного давления фиксируются чаще, например, через 0,2 м.

Измерения с помощью прибора ИФЭ-1 проводятся в опережающих скважинах, пробуренных в забоях проводимых выработок, и в других скважинах, используемых для текущего контроля горных выработок. Перемещая детектор с помощью досылочных штанг вдоль скважин, через каждые 0,5 м фиксируют показания цифрового табло пульта прибора. При этом, если уровень показаний интенсивности ФЭ не превышает средний уровень, соответствующий критерию 3-й степени удароопасности на расстоянии до 3 м от устья скважины, то исследования напряженно-деформированного состояния данного участка на больших глубинах не проводятся, так как при наличии зоны с большой концентрацией механических напряжений на глубинах до 6 м уровень показаний ФЭ в зоне опорного давления превышал бы уровень критерия 3-й степени удароопасности.

При оценке степени удароопасности участка массива определяются точка с максимальной интенсивностью ФЭ, расстояние до нее от устья скважины, среднее значение интенсивности ФЭ в зоне нетронутого массива, ширина удароопасного участка (измерениями по длине скважины), высота и ширина горной выработки.

Степень удароопасности исследуемого участка массива определяют по номограммам[5]. При этом, по коэффициенту К _фэ, отношению максимального значения ФЭ к ее значению в зоне нетронутого массива и отношению расстояния Х от устья скважины до точки с максимальной ФЭ к высоте выработкиhоценивают степень удароопасности данного участка пород, которую уточняют по отношению ширины удароопасного участкаl_уд.вглубь массива к ширине выработки в. Время установления степени удароопасности одного участка составляет примерно 15мин.

Рис. 1. Результаты измерений фотонной эмиссии

в районе сколоствольного двора (а) и орта № 9 (б).

Рис. 2. Сопоставительные графики измерения
электрометрии и фотонной эмиссии в орте № 24
(1 категории удароопасности)