RU2542075C1 - Forecasting method of roof breaks and caving formations within section of preliminary mine working, which is not fixed with support (versions) - Google Patents
Forecasting method of roof breaks and caving formations within section of preliminary mine working, which is not fixed with support (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2542075C1 RU2542075C1 RU2014100155/03A RU2014100155A RU2542075C1 RU 2542075 C1 RU2542075 C1 RU 2542075C1 RU 2014100155/03 A RU2014100155/03 A RU 2014100155/03A RU 2014100155 A RU2014100155 A RU 2014100155A RU 2542075 C1 RU2542075 C1 RU 2542075C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mine
- pulses
- amplitudes
- signals
- section
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Технические решения относятся к горной промышленности и строительству, а именно к прогнозу динамических проявлений в массиве горных пород при изменении его напряженно-деформированного состояния, и могут найти применение в горной геофизике, газодинамике, геомеханике при контроле и прогнозировании в массивах горных пород динамических проявлений в виде заколов и вывалообразований.Technical solutions relate to mining and construction, namely to the forecast of dynamic manifestations in a rock massif upon a change in its stress-strain state, and can find application in rock geophysics, gasdynamics, geomechanics when monitoring and predicting dynamic manifestations in rock masses in the form pins and dumping.
Известен способ защиты от травмирования горнорабочих, задействованных на проведении подготовительных горных выработок в массивах трещиноватых горных пород путем возведения временной крепи, включающий подвешивание на верхняках крепи, например, длинных металлических стержней в виде металлических труб, которые по мере подвигания забоя горной выработки передвигают вперед вплотную к забою и на них укладывают верхняки рам крепления и настил из обрезков плах или затяжек (В.М. Макаров, Г.М. Котов, В.А. Зубань. Применение временных крепей в забоях подготовительных выработок шахт Кузбасса // Вопросы безопасности в угольных шахтах. Труды ВостНИИ, т. IX. Изд-во «Недра», М.: - 1969, - с.244-253, рис.4).A known method of protection against injury to miners involved in the preparation of mine workings in arrays of fractured rocks by erecting a temporary lining, including hanging on the tops of the lining, for example, long metal rods in the form of metal pipes, which move forward close to the mine face slaughter and they are laid on the tops of the fastening frames and flooring from scraps of blocks or puffs (V. M. Makarov, G. M. Kotov, V. A. Zuban. The use of temporary roof supports in the x development workings Kuzbass mines // Security issues in coal mines VostNII Transactions, v IX Publishing house "Nedra", M .: -... 1969 - s.244-253, Figure 4).
Недостатком способа является его высокая трудоемкость и значительные затраты времени на сборку и разборку такой временной крепи перед передвижением ее вперед после очередного подвигания забоя, включающие время на подвешивание упомянутых длинных стержней, разборку перекрытия и его повторную сборку после передвижки стержней, что затрудняет использование способа на практике.The disadvantage of this method is its high complexity and considerable time for assembling and disassembling such temporary lining before moving it forward after the next moving of the face, including the time to suspend the mentioned long rods, disassembling the ceiling and reassembling it after moving the rods, which makes it difficult to use the method in practice .
Известен способ контроля нарушений сплошности массива горных пород по авт.св. СССР №1101552, кл. E21C 39/00, опубл. 07.07.84 г., БИ №25, включающий регистрацию сигналов электромагнитного излучения (ЭМИ) по длине выработки и измерение их длительности, определение средней длительности импульсов, возникающих при перераспределении горного давления, которую принимают за эталонную, выделение импульсов длительностью, более чем на порядок превышающей эталонную, и по их появлению судят о возникновении расслоения.A known method of monitoring violations of the continuity of the massif of rocks by Auth. USSR No. 1101552, class E21C 39/00, publ. 07.07.84, BI No. 25, including the registration of electromagnetic radiation signals (EMP) along the length of the generation and measuring their duration, determining the average duration of pulses arising from the redistribution of rock pressure, which is taken as the reference, the selection of pulses of duration more than an order of magnitude exceeding the reference, and by their appearance they judge the occurrence of stratification.
Недостатком этого способа является то, что не регистрируют амплитуды сигналов ЭМИ, а это снижает достоверность получаемой информации.The disadvantage of this method is that they do not record the amplitude of the EMP signals, and this reduces the reliability of the information received.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ прогноза разрушения горных пород, реализованный с помощью устройства для его осуществления по патенту РФ №2137920, класс E21C 39/00, G01N 29/04, опубл. в БИ №26, 1999 г.Closest to the proposed method in terms of technical nature and the totality of essential features is a method for predicting the destruction of rocks, implemented using the device for its implementation according to the patent of the Russian Federation No. 2137920, class E21C 39/00, G01N 29/04, publ. in BI No. 26, 1999
Способ включает регистрацию на интервале времени измерения сигналов ЭМИ и измерение их амплитуд, по которым определяют начало разрушения исследуемого участка массива, при этом интервал времени измерения разделяют на две неравные части, производя на каждой из них измерение величин амплитуд импульсов сигналов ЭМИ через равные промежутки времени, до нагружения исследуемого участка массива определяют интенсивность измерения сигнала помехи, измеряя амплитуды импульсов сигналов ЭМИ на большей части интервала времени измерения, а начало момента разрушения определяют по мере нагружения исследуемого участка массива по выполнению установленного соотношения.The method includes recording on the time interval the measurement of EMR signals and measuring their amplitudes, which determine the beginning of the destruction of the studied section of the array, while the time interval is divided into two unequal parts, measuring on each of them the values of the amplitudes of the pulses of the EMR signals at equal time intervals, Before loading the studied section of the array, the intensity of the measurement of the interference signal is determined by measuring the amplitudes of the pulses of the EMP signals over most of the measurement time interval, and the beginning of ment of destruction determined as loading test site array to implement the set ratio.
Недостатком данного способа является то, что место измерений в каждой конкретной горной выработке и их количество выбирают случайно, что влияет на достоверность измерений. Кроме того, величины отсчетов по упомянутому устройству зависят от ориентации этого устройства в момент измерения. Неправильная ориентация устройства отрицательно влияет на точность измерений и, как следствие, на их достоверность.The disadvantage of this method is that the place of measurement in each specific mine and their number is chosen randomly, which affects the reliability of the measurements. In addition, the values of the readings for the said device depend on the orientation of this device at the time of measurement. Incorrect orientation of the device negatively affects the accuracy of measurements and, as a consequence, their reliability.
Техническая задача: повышение достоверности прогнозирования заколов и вывалообразований за счет повышения точности измерений путем единого порядка выбора точек измерений, фиксации количества отсчетов и правильной ориентации выбранного устройства.Technical task: improving the accuracy of forecasting pins and dumping by increasing the accuracy of measurements by a single procedure for selecting measurement points, fixing the number of samples and the correct orientation of the selected device.
Поставленная задача по первому варианту реализации решается тем, что в способе прогноза заколов и вывалообразований в пределах незакрепленного крепью участка проводимой подготовительной горной выработки, включающем регистрацию в пределах исследуемого участка на интервале времени измерения сигналов ЭМИ и измерение величин амплитуд их импульсов с помощью устройства для прогноза разрушения горных пород по патенту РФ №2137920, опубл. 20.09.1999 г., которые фиксируют на равных интервалах времени и по которым определяют начало разрушения незакрепленного крепью участка упомянутой горной выработки, согласно техническому решению до регистрации сигналов ЭМИ в пределах незакрепленного крепью участка, представляющего собой призабойную зону проводимой подготовительной горной выработки, формируют замерную станцию для проведения измерений величин амплитуд импульсов сигналов ЭМИ на расстоянии 3÷5 м от забоя упомянутой выработки в плоскости ее поперечного сечения, для чего используют закрепленный в породе ее кровли отвес с фиксатором на высоте 1,5 м от почвы выработки, размещая их по вертикальной оси этой плоскости, после чего размещают указанное устройство перед упомянутым фиксатором, ориентируя его горизонтально длинной стороной перпендикулярно к боковым стенкам этой выработки, и на отрезке времени продолжительностью, например, 1 минута измеряют величины амплитуд импульсов сигналов ЭМИ, делая, например, по три отсчета в первую, вторую и третью минуты измерений, выбирая каждый раз из них максимальные величины N1max, N2max, N3max. Дополнительно проводят также измерения величин амплитуд импульсов сигналов ЭМИ на высоте 1,5 м от почвы выработки вдоль контура призабойной зоны упомянутой выработки с шагом, например, 1,5÷2 м: вдоль левой боковой стенки, вдоль плоскости забоя и вдоль правой боковой стенки, делая каждый раз по три отсчета и выбирая затем из них максимальные величины N л max, N з max, N п max. После этого из полученных шести максимальных величин выбирают наибольшую Nmax, которую сравнивают с критической величиной амплитуды импульсов сигналов ЭМИ по горизонту шахты, определенной предварительно службой прогноза и профилактики горных ударов шахты как средняя по всем общешахтным замерным станциям для этого горизонта шахты. Если Nmax>Nкр, то состояние рассматриваемой призабойной зоны оценивают как опасное по заколам и вывалообразованию. В этом случае проводят оборку нависших заколов и кусков породы кровли, боковых стенок и забоя рассматриваемой призабойной зоны, используя инструмент, приспособленный для такой оборки, а по окончании оборки повторяют перечисленные операции до тех пор, пока не будет получено Nmax≤Nкр.The problem of the first embodiment is solved by the fact that in the method for predicting pitches and dumping within the unfastened section of the ongoing preparatory mine workings, including recording, within the section under study, the measurement of EMR signals and measuring the magnitudes of their pulses using a device for predicting fracture rocks according to the patent of the Russian Federation No. 2139920, publ. 09/20/1999, which are fixed at equal time intervals and by which they determine the beginning of the destruction of the unfastened section of the aforementioned mine working out, according to the technical solution prior to the registration of EMR signals within the unfastened section of the fortress, which represents the bottomhole zone of the preparatory mine working out, form a metering station for measuring the magnitudes of the amplitudes of the pulses of the EMP signals at a distance of 3 ÷ 5 m from the bottom of the said mine in the plane of its cross section, for which A plumb bob fixed in the rock of its roof is used with a retainer at a height of 1.5 m from the excavation soil, placing them on the vertical axis of this plane, after which the indicated device is placed in front of the retainer, orienting it horizontally with its long side perpendicular to the side walls of this excavation, and the length of time, for example, 1 minute, measure the amplitudes of the pulses of the EMP signals, making, for example, three counts in the first, second and third minutes of measurements, each time choosing the maximum values of N 1m ax , N 2max , N 3max . Additionally, measurements are also made of the magnitudes of the amplitudes of the pulses of the EMP signals at a height of 1.5 m from the soil of the mine along the contour of the bottom-hole zone of the mine with increments of, for example, 1.5–2 m: along the left side wall, along the face plane and along the right side wall, making three readings each time and then choosing from them the maximum values N l max , N s max , N p max . After that, from the six maximum values obtained, the largest N max is selected, which is compared with the critical value of the amplitude of the pulses of the EMP signals along the mine horizon, previously determined by the mine impact and prophylaxis service of the mine as the average for all mine measuring stations for this mine horizon. If N max > N cr , then the state of the considered bottom-hole zone is assessed as dangerous in terms of punctures and dumping. In this case, a frill of overhanging pins and pieces of roofing rock, side walls and bottom faces of the bottomhole zone under consideration is carried out using a tool adapted for such a frill, and at the end of the frill, the above operations are repeated until N max ≤N cr .
Физика процесса разрушения горной породы включает формирование микротрещин и трещин, сопровождающихся движением электрических зарядов на берегах трещин. Движение зарядов сопровождается ЭМИ. Чем выше рост механических напряжений, тем выше интенсивность ЭМИ.The physics of the rock destruction process includes the formation of microcracks and cracks, accompanied by the movement of electric charges on the banks of the cracks. The movement of charges is accompanied by EMP. The higher the growth of mechanical stresses, the higher the intensity of EMR.
Указанная совокупность признаков позволяет повысить достоверность прогнозирования заколов и вывалообразований за счет повышения точности измерений путем единого порядка выбора точек измерений и фиксации количества отсчетов при использовании упомянутого устройства для прогноза разрушения горных пород по патенту РФ №2137920 в роли индикатора амплитуд импульсов сигналов ЭМИ деформируемого массива горных пород и с его помощью установить момент формирования заколов и вывалообразований как за счет возрастания интенсивности сигналов ЭМИ, так и за счет световой и звуковой сигнализации упомянутого устройства.The specified set of features allows to increase the accuracy of forecasting pins and dumping by improving the accuracy of measurements by using a single order of selection of measurement points and fixing the number of samples when using the above-mentioned device for predicting rock destruction according to RF patent No. 2137920 as an indicator of the pulse amplitudes of signals of an EMP of a deformable rock mass and with its help to establish the moment of formation of pins and dumping as due to an increase in the intensity of electromagnetic radiation signals, and due to light and sound signaling of said device.
Размещение указанного устройства перед фиксатором при измерениях исключает влияние на точность измерения расстояния от упомянутого устройства как до кровли и почвы, так и до боковых стенок выработки, в том числе в процессе повторных измерений. Отклонение его положения от горизонтального и перпендикулярного боковым стенкам также влияет на точность измерений и, как следствие, на достоверность измерений.Placing the specified device in front of the latch during measurements eliminates the influence on the accuracy of measuring the distance from the said device both to the roof and soil, and to the side walls of the mine, including during repeated measurements. Deviation of its position from horizontal and perpendicular to the side walls also affects the accuracy of measurements and, as a consequence, the reliability of measurements.
Выбор из трех отсчетов наибольшего резко снижает вероятность пропуска повышенного отсчета, что в этих измерениях является основным и также способствует решению технической задачи.The choice of the three samples of the largest sharply reduces the likelihood of missing an increased count, which in these measurements is the main one and also contributes to the solution of the technical problem.
Формирование замерной станции для проведения измерений включает выбор конкретного поперечного сечения указанной выработки в пределах участка измерений. На практике длина призабойной зоны обычно составляет 3÷5 м согласно проекту проводимой подготовительной горной выработки.The formation of the metering station for measurements includes the selection of a specific cross section of the specified output within the measurement area. In practice, the length of the bottom-hole zone is usually 3–5 m according to the design of the ongoing preparatory mining.
Формирование замерной станции упорядочивает процесс измерений ЭМИ в горной выработке как за счет размещения упомянутого устройства относительно контура забоя и боковых стенок рассматриваемой горной выработки, так и за счет количества замеров. Кроме того, поскольку контур боковых стенок и забоя горной выработки не может быть строго одинаковым на различных участках измерения, а упомянутое устройство фиксирует при каждом измерении ЭМИ с достаточно ограниченного участка контура забоя и боковых стенок выработки, то повторные измерения при разной ориентации измерительного устройства могут сильно различаться, что снижает точность измерений. Дополнительные замеры по контуру боковых стенок незакрепленного крепью участка обеспечивают более равномерное распределение выбранных точек измерений по контуру этого участка. Соответственно, сводится к минимуму случайный пропуск высоконапряженных зон контура указанного участка. Все это направлено на повышение точности и, как следствие, достоверности измерений, т.е. на решение поставленной технической задачи.The formation of the metering station streamlines the process of measuring EMR in the mine working both due to the location of the said device relative to the contour of the face and the side walls of the mine working, as well as due to the number of measurements. In addition, since the contour of the side walls and the bottom of the mine cannot be exactly the same in different measurement areas, and the mentioned device fixes each EMP measurement from a rather limited portion of the bottom contour and the side walls of the mine, repeated measurements with different orientations of the measuring device can greatly vary, which reduces the accuracy of the measurements. Additional measurements along the contour of the side walls of the section not secured by the lining ensure a more uniform distribution of the selected measurement points along the contour of this section. Accordingly, the accidental skipping of highly stressed zones of the contour of the specified section is minimized. All this is aimed at improving the accuracy and, as a consequence, the reliability of measurements, i.e. to solve the technical problem.
При дополнительных измерениях по контуру участка принято по три измерения длительностью по 1 минуте. При снятии замеров необходимо: прибор включить, взять отсчет по табло прибора, отключить прибор, затем повторно включить, взять второй отсчет и снова отключить и т.д. Поскольку при включенном приборе непрерывно сменяются цифры, то оператору трудно решить какое число, появившееся на экране, взять в качестве отсчета, поэтому следует некоторое время подождать, когда величины чисел на табло стабилизируются. Рекомендуется одновременно проводить по три отсчета и из них выбирать максимальную величину. Взятие во время снятия отсчетов трех чисел увеличивает общее число измерений, но обеспечивает повышение достоверности прогноза, что способствует решению технической задачи. Выбор из трех отсчетов наибольшего - максимального резко снижает вероятность пропустить повышенный отсчет, что в этих экспериментах является основным и также способствует решению технической задачи.With additional measurements along the contour of the plot, three measurements were taken with a duration of 1 minute each. When taking measurements, it is necessary to: turn on the device, take a readout on the instrument panel, turn off the device, then turn it on again, take a second sample and turn it off again, etc. Since the numbers are constantly changing when the device is turned on, it is difficult for the operator to decide which number that appears on the screen to take as a reference, so you should wait a while when the numbers on the display stabilize. It is recommended to carry out three readings at the same time and select the maximum value from them. Taking three numbers while taking samples increases the total number of measurements, but provides an increase in the reliability of the forecast, which contributes to the solution of the technical problem. The choice of the three samples, the largest - maximum sharply reduces the likelihood of skipping the increased sample, which in these experiments is the main and also contributes to the solution of the technical problem.
Целесообразно при этом упомянутые величины амплитуд импульсов сигналов ЭМИ в призабойной зоне указанной горной выработки измерять в начале рабочей смены и в течение ее перед каждой технологической операцией, связанной с пребыванием рабочих в этой призабойной зоне до возведения в ней крепи или окончания ее ремонта, что позволяет своевременно в течение рабочей смены получать информацию о формировании заколов и вывалообразований, чтобы исключить травмирование рабочих от случайного падения кусков породы во время выполнения работ по ремонту крепи на этом участке или по возведению новой крепи, что способствует решению поставленной задачи.It is advisable to measure the mentioned values of the amplitudes of the pulses of the EMR signals in the bottom-hole zone of the indicated mine working at the beginning of the shift and during each technological operation associated with the stay of workers in this bottom-hole zone before erection of the lining in it or the end of its repair, which allows timely during the work shift to receive information about the formation of pins and dumping to prevent injury to workers from accidental falling pieces of rock during the repair ntu lining on this site or on the construction of a new lining, which contributes to the solution of the task.
Целесообразно отсчеты по упомянутому устройству производить с выдержкой времени длительностью 1 минута для стабилизации его показаний.It is advisable to count on the said device with a time delay of 1 minute to stabilize its readings.
По второму варианту реализации решение поставленной задачи достигается тем, что в способе прогноза заколов и вывалообразований в пределах незакрепленного крепью участка проводимой подготовительной горной выработки, включающем регистрацию в пределах исследуемого участка на интервале времени измерения сигналов ЭМИ и измерение величин амплитуд их импульсов с помощью устройства для прогноза разрушения горных пород по патенту РФ №2137920, опубл. 20.09.1999 г., которые фиксируют на равных интервалах времени и по которым определяют начало разрушения незакрепленного крепью участка упомянутой горной выработки, согласно техническому решению до регистрации сигналов ЭМИ в пределах незакрепленного крепью участка, удаленного от призабойной зоны проводимой подготовительной горной выработки, формируют замерную станцию для проведения измерений величин амплитуд импульсов сигналов ЭМИ в упомянутом незакрепленном крепью участке проводимой подготовительной горной выработки в плоскости ее поперечного сечения в средней части этого участка. Для этого используют закрепленный в породе ее кровли отвес с фиксатором на высоте 1,5 м от почвы выработки, размещая их по вертикальной оси этой плоскости. После этого размещают указанное устройство перед упомянутым фиксатором, ориентируя его горизонтально длинной стороной перпендикулярно к боковым стенкам этой выработки, и на отрезке времени продолжительностью, например, 1 минута измеряют величины амплитуд импульсов сигналов ЭМИ, делая, например, по три отсчета в первую, вторую и третью минуты измерений, выбирая каждый раз из них максимальные величины
Указанная совокупность признаков позволяет повысить достоверность прогнозирования заколов и вывалообразований за счет повышения точности измерений путем единого порядка выбора точек измерений и фиксации их количества при использовании упомянутого устройства для прогноза разрушения горных пород по патенту РФ №2137920 в роли индикатора амплитуд импульсов сигналов ЭМИ деформируемого массива горных пород и с его помощью установить момент формирования опасных заколов и вывалообразований как за счет возрастания интенсивности сигналов ЭМИ упомянутого устройства, так и за счет обеспечения звуковой и световой сигнализации этого устройства.The specified set of features allows to increase the accuracy of forecasting pins and dumping by improving the accuracy of measurements by using a single order of selection of measurement points and fixing their number when using the above-mentioned device for predicting rock destruction according to RF patent No. 2137920 as an indicator of pulse amplitudes of signals of EMP of a deformable rock mass and with its help establish the moment of formation of dangerous pins and dumping as due to an increase in the intensity of EM signals And the said device, and by providing sound and light signaling of this device.
Размещение указанного устройства перед фиксатором при измерениях исключает влияние на точность измерений расстояния от упомянутого устройства как до кровли и почвы, так и до боковых стенок выработки, в том числе в процессе повторных измерений. Отклонения его положения от горизонтального и перпендикулярного боковым стенкам также влияет на точность измерений и, как следствие, на достоверность измерений.Placing the specified device in front of the latch during measurements eliminates the influence on the measurement accuracy of the distance from the said device both to the roof and soil, and to the side walls of the mine, including during repeated measurements. Deviations of its position from horizontal and perpendicular to the side walls also affect the accuracy of measurements and, as a consequence, the reliability of measurements.
Формирование замерной станции упорядочивает процесс измерений ЭМИ в горной выработке как за счет размещения упомянутого устройства относительно контура боковых стенок рассматриваемой горной выработки, так и за счет количества замеров. Кроме того, поскольку контур боковых стенок горной выработки не может быть строго одинаковым на различных участках измерения, а упомянутое устройство фиксирует при каждом измерении ЭМИ с достаточно ограниченного участка контура боковых стенок выработки, то повторные измерения при разной ориентации измерительного устройства могут сильно различаться, что снижает точность измерений. Дополнительные замеры по контуру боковых стенок незакрепленного крепью участка обеспечивают более равномерное распределение выбранных точек измерений по контуру этого участка. Соответственно, сводится к минимуму случайный пропуск высоконапряженных зон контура указанного участка. Все это направлено на повышение точности и, как следствие, достоверности измерений, т.е. на решение поставленной технической задачи.The formation of a metering station streamlines the process of measuring EMR in a mine, both due to the location of the said device relative to the contour of the side walls of the mine, and due to the number of measurements. In addition, since the contour of the side walls of the mine cannot be exactly the same in different measurement areas, and the mentioned device fixes each EMP measurement from a rather limited portion of the contour of the side walls of the mine, repeated measurements with different orientations of the measuring device can vary greatly, which reduces accuracy of measurements. Additional measurements along the contour of the side walls of the section not secured by the lining ensure a more uniform distribution of the selected measurement points along the contour of this section. Accordingly, the accidental skipping of highly stressed zones of the contour of the specified section is minimized. All this is aimed at improving the accuracy and, as a consequence, the reliability of measurements, i.e. to solve the technical problem.
При дополнительных измерениях по контуру участка принято по три измерения длительностью по 1 минуте. При снятии замеров необходимо: прибор включить, взять отсчет по табло прибора, отключить прибор, затем повторно включить, взять второй отсчет и снова отключить и т.д. Поскольку при включенном приборе непрерывно сменяются цифры, то трудно оператору решить какое число, появившееся на экране, взять в качестве отсчета, поэтому следует некоторое время подождать, когда величины чисел на табло стабилизируются. Рекомендуется одновременно проводить по три отсчета и из них выбирать максимальную величину. Взятие во время снятия отсчетов трех чисел увеличивает общее число измерений, но обеспечивает повышение достоверности прогноза, что способствует решению технической задачи. Выбор из трех отсчетов наибольшей - максимальной величины резко снижает вероятность пропустить повышенный отсчет, что в этих экспериментах является основным и также способствует решению технической задачи.With additional measurements along the contour of the plot, three measurements were taken with a duration of 1 minute each. When taking measurements, it is necessary to: turn on the device, take a readout on the instrument panel, turn off the device, then turn it on again, take a second sample and turn it off again, etc. Since the numbers are constantly changing when the device is turned on, it is difficult for the operator to decide which number that appears on the screen to take as a reference, so you should wait a while when the numbers on the display stabilize. It is recommended to carry out three readings at the same time and select the maximum value from them. Taking three numbers while taking samples increases the total number of measurements, but provides an increase in the reliability of the forecast, which contributes to the solution of the technical problem. The choice of the three samples of the largest - the maximum value sharply reduces the likelihood of missing an increased sample, which in these experiments is the main one and also helps to solve the technical problem.
Целесообразно при этом упомянутые величины амплитуд импульсов сигналов ЭМИ в пределах ее незакрепленного крепью указанного участка измерять в начале рабочей смены и в течение ее перед каждой технологической операцией, связанной с пребыванием рабочих в пределах этого участка до возведения в нем крепи или окончания ее ремонта, что позволяет своевременно в течение рабочей смены получать информацию о формировании заколов и вывалообразований, чтобы исключить травмирование рабочих от случайного падения кусков породы во время выполнения работ по ремонту крепи на этом участке или по возведению новой крепи в течение всей смены.It is advisable to measure the aforementioned values of the amplitudes of the pulses of the EMR signals within its unshielded lining of the indicated section at the beginning of the work shift and during it before each technological operation associated with the stay of workers within this section until the lining is erected or its repair is completed, which allows receive information on the formation of bins and dumping in a timely manner during the work shift in order to prevent injury to workers from accidentally falling pieces of rock during Boat Repair lining on this site or on the construction of a new lining for the entire shift.
Целесообразно отсчеты по упомянутому устройству производить с выдержкой времени длительностью 1 минута для стабилизации его показаний.It is advisable to count on the said device with a time delay of 1 minute to stabilize its readings.
Сущность предлагаемых вариантов способа прогноза заколов и вывалообразований в пределах незакрепленного крепью участка проводимой подготовительной горной выработки поясняется примерами их реализации и чертежами фиг.1,2. На фиг.1 приведен продольный вертикальный разрез Б-Б выработки на фиг.2. На фиг.2 - справа разрез A1-А1 (участок «а») и слева разрез А-А (участок «в») на фиг.1 (повернуто на 180° справа налево).The essence of the proposed variants of the method for forecasting pitches and dumping within the unfastened lining area of the ongoing preparatory mining is illustrated by examples of their implementation and the drawings of Fig.1,2. Figure 1 shows a longitudinal vertical section bB development in figure 2. In Fig.2 - the right section A 1 -A 1 (section "a") and the left section AA (section "b") in figure 1 (rotated 180 ° from right to left).
Способ по первому варианту реализуют следующим образом.The method according to the first embodiment is implemented as follows.
Незакрепленный крепью участок представляет собой призабойную зону проводимой подготовительной горной выработки (далее - выработка), участок «а». На расстоянии 3÷5 м от забоя формируют замерную станцию для регистрации сигналов ЭМИ в плоскости поперечного сечения указанной выработки. Эта плоскость представлена разрезом A1-А1 на фиг.1, который приведен на фиг.2 справа. В этой плоскости размещают отвес 1, закрепленный с помощью репера 2 в породах кровли (фиг.2), с фиксатором 3 (фиг.1), выполненным в виде металлического или пластмассового шарика с осевым отверстием, через которое пропущен шнур отвеса 1. Фиксатор 3 устанавливают на высоте 1,5 м от почвы выработки, и он служит для фиксации положения устройства 4 для прогноза разрушения горных пород по патенту РФ №2137920 (далее - устройство 4). На фиг.1 отмечены заколы 5 в пределах забоя, кровли и боковых стенок выработки.The area not secured by the lining represents the bottom-hole zone of the ongoing preparatory mining (hereinafter referred to as the mining), section “a”. At a distance of 3 ÷ 5 m from the bottom, a metering station is formed for recording EMP signals in the plane of the cross section of the specified output. This plane is represented by a section A 1 -A 1 in figure 1, which is shown in figure 2 to the right. In this plane, a plumb line 1 is mounted, fixed with a benchmark 2 in the roof rocks (Fig. 2), with a latch 3 (Fig. 1), made in the form of a metal or plastic ball with an axial hole through which the plumb line is passed 1. Clamp 3 set at a height of 1.5 m from the soil of the excavation, and it serves to fix the position of the device 4 for predicting the destruction of rocks according to the patent of the Russian Federation No. 2139920 (hereinafter referred to as device 4). In Fig.1 marked pins 5 within the face, roof and side walls of the development.
На фиг.1 в данном частном случае приведена деревянная крепь в форме трапеции, состоящая из стоек 6, верхняков 7 и затяжек 8. По контуру выработки штриховкой 9 (фиг.1 и 2) отмечены боковые породы, в которых проведена рассматриваемая выработка.Figure 1 in this particular case shows a wooden lining in the form of a trapezoid, consisting of racks 6, tops 7 and
Оператор при проведении измерений амплитуд импульсов сигналов ЭМИ держит устройство 4 в руках на уровне фиксатора 3. Наличие фиксатора 3 позволяет размещать устройство 4 в момент измерения в предварительно фиксированной точке (в том числе при повторных измерениях).The operator, when taking measurements of the amplitudes of the pulses of the EMP signals, holds the device 4 in his hands at the level of the latch 3. The presence of the latch 3 allows the device 4 to be placed at the moment of measurement at a previously fixed point (including during repeated measurements).
Затем устройством 4 выполняют с периодом 1 минута 3 замера, в каждом по 3 отсчета. Из них отбирают по одной наибольшей величине N1max, N2max, N3max. Дополнительно выполняют измерения на высоте 1,5 м от почвы выработки по контуру призабойной зоны с шагом 1,5÷2 м. На практике - это по одному замеру по каждой из трех сторон призабойной зоны, при этом каждый раз делают по 3 отсчета, из которых отбирают по одной наибольшей величине N л max, N з max, N п max. Рекомендуемая длительность каждого замера 1 минута. Все отсчеты при измерениях необходимо заносить в журнал измерений. Всего на замерной станции призабойной зоны будет получено 6 величин. Их них выбирают наибольшую величину Nmax, которую сравнивают с критической величиной Nкр амплитуды импульсов сигналов ЭМИ по горизонту шахты, определенной предварительно службой прогноза и профилактики горных ударов шахты как средняя по всем общешахтным замерным станциям для рассматриваемого горизонта шахты. Если Nmax>Nкр, то состояние рассматриваемой призабойной зоны оценивают как опасное по заколам и вывалообразованию. В этом случае проводят оборку нависших заколов и кусков породы кровли, боковых стенок и забоя рассматриваемой призабойной зоны, используя инструмент, приспособленный для такой оборки. По окончании оборки повторяют перечисленные операции до тех пор, пока не будет получено Nmax≤Nкр. На практике приведенное соотношение обычно выполняют после первой оборки, если эта операция выполнялась тщательно.Then, the device 4 is performed with a period of 1 minute 3 measurements, each of 3 counts. Of these, N 1max , N 2max , N 3max are selected one at a time . Additionally, measurements are taken at a height of 1.5 m from the excavation soil along the contour of the bottom-hole zone with a step of 1.5 ÷ 2 m. In practice, this is one measurement on each of the three sides of the bottom-hole zone, and 3 readings are made each time, from which are selected for one of the largest values of N l max , N s max , N p max . The recommended duration of each measurement is 1 minute. All readings during measurements must be entered in the measurement log. A total of 6 values will be obtained at the bottomhole station. They select the largest value N max , which is compared with the critical value N cr of the amplitude of the pulses of the EMP signals over the mine horizon, which was previously determined by the mine forecast and prevention service of mine shocks as the average for all mine measuring stations for the mine horizon under consideration. If N max > N cr , then the state of the considered bottom-hole zone is assessed as dangerous in terms of punctures and dumping. In this case, they carry out a frill of overhanging pins and pieces of roofing rock, side walls and the face of the bottomhole zone under consideration, using a tool adapted for such a frill. At the end of the frill, the above operations are repeated until N max ≤N cr . In practice, the above ratio is usually performed after the first frill, if this operation was carried out carefully.
Способ по второму варианту реализуют следующим образом.The method according to the second embodiment is implemented as follows.
Незакрепленный крепью участок «в» проводимой подготовительной горной выработки - это участок, удаленный от призабойной зоны на расстояние «б», где крепь отсутствует по различным причинам (разрушена высоким горным давлением, разрушена во время взрывных работ в забое рассматриваемой выработки, выбита при передвижении транспортных и других машин и механизмов), либо в пределах этого участка предполагают начать рассечку для проведения новой горной выработки (в этом случае крепь убирают).Section “c”, not secured by the lining, of the ongoing preparatory mining, is a section remote from the bottomhole zone by a distance “b”, where the lining is missing for various reasons (destroyed by high rock pressure, destroyed during blasting operations in the bottom of the mining under consideration, knocked out when transporting and other machines and mechanisms), or within the limits of this section, they intend to begin dissection to conduct new mining (in this case, the lining is removed).
В средней части этого незакрепленного крепью участка «в» (фиг.1) проводимой подготовительной горной выработки в плоскости поперечного сечения этой выработки формируют замерную станцию для измерения амплитуд импульсов сигналов ЭМИ. Для этого в кровле выработки закрепляют репер 2 с отвесом 1 и фиксатором 3 (фиг.1, 2), размещая его на высоте 1,5 м от почвы выработки. Перед фиксатором 3 размещается оператор с устройством 4, при этом устройство 4 размещают горизонтально, длинной стороной перпендикулярно боковым стенкам выработки в пределах участка «в».In the middle part of this unfastened section “c” (Fig. 1) of the ongoing preparatory mine working in the plane of the cross section of this working, a measuring station is formed to measure the amplitudes of the pulses of the electromagnetic radiation signals. To do this, fix the benchmark 2 with a plumb line 1 and a retainer 3 (1, 2) in the working roof, placing it at a height of 1.5 m from the working soil. In front of the latch 3, an operator with a device 4 is placed, while the device 4 is placed horizontally, with the long side perpendicular to the side walls of the mine within the area "c".
Измерения на замерной станции на участке «в» выполняют следующим образом. На отрезке времени продолжительностью 1 минута измеряют величины амплитуд импульсов в сигнале ЭМИ, выполняя по три отсчета величин амплитуд импульсов в сигналах ЭМИ в первую, вторую и третью минуты измерений, выбирая каждый раз из них максимальные величины
Целесообразно на замерной станции участка «в» измерения ЭМИ выполнять в начале рабочей смены и в течение ее перед каждой технологической операцией, связанной с пребыванием рабочих в пределах незакрепленного указанного участка, где предполагаются работы по возведению крепи или ее ремонту.It is advisable to measure the EMP at the measuring station of section “c” at the beginning of the shift and during it before each technological operation associated with the stay of workers within the unsecured specified section, where the construction of the roof support or its repair is supposed.
Целесообразно также отсчеты по упомянутому устройству выполнять с выдержкой времени длительностью 1 минута для стабилизации его показаний.It is also advisable to perform counts on the aforementioned device with a time delay of 1 minute to stabilize its readings.
Таким образом, изложенные варианты способов позволяют контролировать возможность заколов и вывалообразований, что обеспечивает выполнение поставленной технической задачи по повышению достоверности прогнозирования заколов и вывалообразований за счет повышения точности измерений путем единого порядка выбора точек измерений, фиксации их количества и правильной ориентации устройства 4.Thus, the described variants of the methods make it possible to control the possibility of pinning and dumping, which ensures the fulfillment of the technical task to increase the reliability of forecasting pinning and dumping by increasing the accuracy of measurements by a uniform procedure for selecting measurement points, fixing their number and correct orientation of the device 4.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014100155/03A RU2542075C1 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Forecasting method of roof breaks and caving formations within section of preliminary mine working, which is not fixed with support (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014100155/03A RU2542075C1 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Forecasting method of roof breaks and caving formations within section of preliminary mine working, which is not fixed with support (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2542075C1 true RU2542075C1 (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53288912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014100155/03A RU2542075C1 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Forecasting method of roof breaks and caving formations within section of preliminary mine working, which is not fixed with support (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2542075C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108049328A (en) * | 2017-12-26 | 2018-05-18 | 山西路桥第工程有限责任公司 | Highway collapses prior-warning device and its method for early warning |
RU2704061C1 (en) * | 2018-12-01 | 2019-10-23 | Владимир Васильевич Галайко | Method for combined development of flat seams of coal deposits |
RU2780444C1 (en) * | 2021-12-29 | 2022-09-23 | Акционерное общество "СУЭК-Кузбасс" | Method for predicting the destruction of a rock mass by electromagnetic emission |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1101552A1 (en) * | 1981-11-06 | 1984-07-07 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт | Method of monitoring disturbances in continuity of rock body |
US5175500A (en) * | 1990-08-01 | 1992-12-29 | Geonics Limited | Method and apparatus for surveying terrain resistivity utilizing available VFL electromagnetic fields |
RU2137920C1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-09-20 | Институт горного дела СО РАН | Method and device for predicting destruction of rock matter |
RU2229597C1 (en) * | 2002-09-09 | 2004-05-27 | Институт горного дела (статус государственного учреждения)СО РАН | Method for forecasting destruction of rock massive |
RU2333359C1 (en) * | 2007-03-29 | 2008-09-10 | Александр Абрамович Эннс | Method of control of state of mine workings |
RU2426880C1 (en) * | 2010-03-04 | 2011-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | Prediction method of discontinuity of rock mass section |
-
2014
- 2014-01-09 RU RU2014100155/03A patent/RU2542075C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1101552A1 (en) * | 1981-11-06 | 1984-07-07 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт | Method of monitoring disturbances in continuity of rock body |
US5175500A (en) * | 1990-08-01 | 1992-12-29 | Geonics Limited | Method and apparatus for surveying terrain resistivity utilizing available VFL electromagnetic fields |
RU2137920C1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-09-20 | Институт горного дела СО РАН | Method and device for predicting destruction of rock matter |
RU2229597C1 (en) * | 2002-09-09 | 2004-05-27 | Институт горного дела (статус государственного учреждения)СО РАН | Method for forecasting destruction of rock massive |
RU2333359C1 (en) * | 2007-03-29 | 2008-09-10 | Александр Абрамович Эннс | Method of control of state of mine workings |
RU2426880C1 (en) * | 2010-03-04 | 2011-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | Prediction method of discontinuity of rock mass section |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
А. Н. ПОЛЯКОВ И ДР. Методические указания по созданию систем контроля состояния горного массива и прогноза горных ударов как элементов многофункциональной системы безопасности угольных шахт., ВНИМИ, Санкт-Петербург 2012 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108049328A (en) * | 2017-12-26 | 2018-05-18 | 山西路桥第工程有限责任公司 | Highway collapses prior-warning device and its method for early warning |
CN108049328B (en) * | 2017-12-26 | 2023-12-26 | 山西路桥第一工程有限责任公司 | Highway collapse early warning device and early warning method thereof |
RU2704061C1 (en) * | 2018-12-01 | 2019-10-23 | Владимир Васильевич Галайко | Method for combined development of flat seams of coal deposits |
RU2780444C1 (en) * | 2021-12-29 | 2022-09-23 | Акционерное общество "СУЭК-Кузбасс" | Method for predicting the destruction of a rock mass by electromagnetic emission |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Konicek et al. | Long-hole destress blasting for rockburst control during deep underground coal mining | |
Feng et al. | In situ observation and evaluation of zonal disintegration affected by existing fractures in deep hard rock tunneling | |
CN105334548A (en) | Geological forecasting method for tunnel construction in karst area | |
CN107024183B (en) | Roadway surrounding rock loose coil range test method and system | |
Yugo et al. | Analysis of blasting damage in adjacent mining excavations | |
CN103389523B (en) | The forecast of tunnel geology and the method and system of construction | |
Cheng et al. | Acoustic emission monitoring of rockbursts during TBM-excavated headrace tunneling at Jinping II hydropower station | |
Sun et al. | Application of micro-seismic monitoring technology in mining engineering | |
CN103399354B (en) | The forecasting procedure of underground river tunnel geology | |
CN103389525A (en) | Method and system for forecasting tunnel geology | |
RU2542075C1 (en) | Forecasting method of roof breaks and caving formations within section of preliminary mine working, which is not fixed with support (versions) | |
CN112343602B (en) | Construction method for upper and lower layer overlapping tunnel | |
CN103728670B (en) | TBM construction tunnel forward cross-hole radar transmission imaging advanced prediction system and method | |
CN103399356A (en) | Forecasting method and system for tunnel geology | |
Groccia et al. | Quantifying rock mass bulking at a deep underground nickel mine | |
CN106646640A (en) | Method for evaluating stability of goaf tunnel surrounding rocks | |
Jian et al. | Determining areas in an inclined coal seam floor prone to water-inrush by micro-seismic monitoring | |
Yamamoto et al. | Experimental and theoretical study on smooth blasting with electronic delay detonators | |
Iverson et al. | Application of the NIOSH-modified Holmberg-Persson approach to perimeter blast design | |
CN103389526A (en) | Method and system for forecasting tunnel geology | |
De Beer et al. | The design, optimisation, and use of the seismic system at the deep and high-stress block cave Deep Mill Level Zone mine | |
RU2511422C1 (en) | Method of definition of internal system of cracks on exposures | |
Gangrade et al. | Investigating seismicity surrounding an excavation boundary in a highly stressed dipping underground limestone mine | |
Gupalo | Spatial characterization of the physical process parameters in rock mass during construction of the underground facility for the RW disposal | |
Soucek et al. | Experimental approach to measure stress and stress changes in rock ahead of longwall mining faces in Czech coal mines |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160110 |