ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

Цель - памятные инструкции для начинающего исследователя методом фотонной эмиссии в условиях подземных рудников.

Начинающие исследователи физико-механических свойств массивов пород вокруг горных выработок и их геодинамических проявлений в период начальной стадии ознакомления испытывают громадные трудности при определении состояний массивов горных пород в подземных условиях. При осваивании точных и оперативных приборов, например, измерителей фотонной эмиссии, прежде всего, необходимы знания узлов и принципиальной электрической схемы блоков. Затем необходимо приобретение личного опыта по оперативному определению состояний массивов горных пород по визуальному наблюдению и результатам измерений с поверхностей горных выработок и скважин.

Для начала необходимо иметь при себе данные критических значений для всех литотипов пород и всех горизонтов, полученных ранее по измерениям методом фотонной эмиссии, а также расчетные данные прочностей, энергий химических связей и разрушения массивов пород вокруг выработок. Это обеспечит оперативную оценку степени удароопасности при работе, когда сам учишься определять категории степени удароопасности участков массива пород.

Критические данные можно установить только по данным хорошо разработанных приборов, полученным в ходе многолетнего опыта исследований. Методические разработки используются затем во время текущего контроля состояний массивов шахтного поля, с учетом которых ведутся горные работы.

На удароопасных шахтах, например, Таштагольском руднике, динамические проявления массивов горных пород начинаются уже с глубины горизонта - 70 м и происходят на всех горизонтах на глубине 1000 м от поверхности Земли.

Фоновое излучение, инфракрасное излучение оптического диапазона наблюдается везде, оно начинается со счета (5-8) имп/мин на верхнем горизонте и доходит до (20-30) имп/мин на нижних горизонтах, то есть наблюдается по всей разрабатываемой глубине в 1000 м. При повышенных напряжениях в массивах интенсивность электромагнитного излучения повышается от 200-300 имп/мин (третья категория удароопасности для горизонта -70 м) до 4000 имп/мин на нижнем горизонте.

Таким образом, категория степени удароопасности локального участка методом фотонной эмиссии обнаруживается сразу же при перемещении детектора по скважине до глубины 3 м от контура выработки. (При необходимости уточнения степени удароопасности измерения выполняют до глубины 6-8 м). Время установления состояния участка массива с использованием известных критериев составляет 12-15 мин.

Как редкое загадочное явление случается, примерно, два раза за 7-8 лет, когда при измерениях вдоль скважины в одной из точек появляются очень большие сигналы, при которых цифровое табло счетчика моментально заполняется, а стрелочный прибор зашкаливает на всех пределах прибора. Это случаи выхода трещин на поверхность скважины около окна детектора. Явления эти случаются при второй или первой категории удароопасности. Растрескивание массива вблизи контура выработки представляет повышенную опасность участка массива по динамическому проявлению. При этом необходимо сравнить по имеющимся табличным данным величины объемных плотностей энергий связи данных пород с объемной плотностью их разрушения.

Во всех случаях после установления первой категории удароопасности рудного тела необходимо ее уточнение с учетом содержания железа, поскольку содержание железа в руде более 65 % резко увеличивает его прочность.

С повышением мастерства в прогнозировании горных ударов, необходимо постоянно увеличивать разрешающую способность приборов. Быстродействие электрической схемы прибора должно быть не меньше быстродействия фотоэлектронного умножителя детектора. С помощью такого прибора можно выполнять фундаментальные технические решения, имеющие самостоятельное научное значение.