SU1613644A1

SU1613644A1 - Способ определени безопасной зоны разгрузки в очистном забое

Info

Publication number: SU1613644A1
Application number: SU884620380A
Authority: SU
Inventors: Валерий Дмитриевич Аюров; Вениамин Семенович Бабенко
Original assignee: Коммунарский горно-металлургический институт
Priority date: 1988-12-14
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1990-12-15

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано при разработке угольных пластов, склонных к выбросам угл и газа. Цель изобретени - повышение безопасности и снижение трудоемкости определени безопасной зоны разгрузки путем учета затухани колебаний в горном массиве и св зи параметров акустических колебаний (АК) с режимом работы комбайна. В очистном забое бур т шпуры и производ т определение параметров состо ни газового фактора (ГФ) и фактора горного давлени (ГД) разрабатываемого массива. Устанавливают в очистном забое и в оконтуривающих горный массив выработках сейсмоприемники. Генерируют в массиве АК и регистрируют параметры АК. По параметрам АК и по параметрам состо ни ГФ и фактора ГД при работе комбайна, зачистке очистного забо и при выемке угл определ ют соответственно длину и глубину безопасной зоны разгрузки. По параметрам состо ни фактора ГД впереди очистного забо определ ют минимальный и максимальный размеры зоны разгрузки. В оконтуривающих выработках минимальный и максимальный размеры зоны разгрузки. В оконтуривающих выработках дополнительно устанавливают сейсмоприемники на рассто нии от очистного забо не менее минимального и не более максимального размеров зоны разгрузки. Затем устанавливают зависимость между глубиной зоны разгрузки по параметрам состо ни ГФ и АК дл каждой координаты очистного забо в зависимости от уровн АК вне зоны работы комбайна со стороны оконтуривающих выработок при совместной работе комбайна и конвейера в очистном забое и только конвейера и в зависимости от уровн АК в зоне работы комбайна при совместной работе комбайна и конвейера и только конвейера. После этого производ т выемку угл на глубину безопасной зоны разгрузки. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано при разработке угольных пластов, склонных к выбросам угл и газа.

Цель изобретени - повышение безопасности и снижение трудоемкости определени безопасной зоны разгрузки путем учета затухани колебаний в горном массиве и св зи параметров акустических колебаний с режимом работы комбайна.

На фиг. 1 приведена схема определени зоны разгрузки в очистных забо х; на фиг. 2 - пример изменени нормированной суммы уровней акустических колебаний.

На фиг. 1 прин ты следующие обозначени : 1 - 3 - сейсмоприемники, 4 - комбайн, 5 - шпуры, 6 - график изменени нормальной составл ющей напр жений впереди забо лавы; крива 1 и 2 на фиг. 2 - соответственно изменение нормированных уровней акустических колебаний 1 и 3 сойсмопри- емников, а 3 - изменение суммарного их уровн .

Способ осуществл ют следующим образом ,

По всей длине очистного забо в приза- бойной части пласта бур т шпуры 5. По по- интервальному замеру начальной скорости газовыделени в каждом шпуре определ ют вдоль лавы размер зоны разгрузки по газовому фактору 1г(х) и размер зоны разгрузки по фактору горного давлени 1д(х). Опреде- л ют наименьшее 1дмин наибольшее дмакс значени из размеров зоны разгрузки по фактору горного давлени . С обеих сторон отрабатываемого угольного массива из оконтуривающих его подготовительных вы- работок устанавливают сейсмоприемники 1 и 2. Оба сейсмоприемника при этом располагают на одинаковом рассто нии от забо , но не ближе наименьшего размера зоны разгрузки по фактору горного давлени 1лмин и не далее наибольшего 1дмакс- Сейс- моприемник 3 устанавливают в зоне работы комбайна. После зтого включают загруженный конвейер. Сейсмоприемниками 1 и 2 измер ют уровень акустических колебаний АКС Акс1 Акс2. Сейсмоприемником 3 измер ют уровень акустических колебаний Ак. Затем включают комбайн и производ т зачистку забо . Одновременно с зачисткой сейсмоприемниками 1 - 3 измер ют уровни акустических колебаний Ал (х), Ап (х) и АЗ (х). По полученным значени м уровней акустических колебаний и по ранее определенному размеру зоны разгрузки по газово- му фактору 1г (х) определ ют коэффициент пропорциональности:

АИх) + Д(х)-2Асс , ,. А1(х)-А

где АЛ(Х) - уровень акустических колебаний , измеренный сейсмоприемником 1 при зачистке забо в локальной призабойной части пласта с координатой X;

АП (Х) - уровень акустических колебаний , измеренный сейсмоприемником 2 при зачистке забо в той же локальной призабойной части пласта;

АЗ(Х) - уровень акустических колеба- НИИ, измеренный сейсмоприемником 3 в зоне работы комбайна во врем зачистки локальной призабойной части пласта с координатой X;

5

10 15 0 5 - с Q

5

0

5

АКС - уровень акустических колебаний от работы загруженного конвейера по показани м сейсмоприемников1 и 2;

АК - уровень акустических колебаний от конвейера по показани м сейсмоприемника 3.

Затем производ т выемку угл комбайном . Одновременно с выемкой угл с помощью сейсмоприемников 1, 2 и 3 дл каждой локальной призабойной части пласта определ ют уровни акустических колебаний АЛ°(Х), АП (х) и АЗ (х). По полученным уровн м акустических колебаний и по ранее определенному размеру зоны разгрузки 1г(х) определ ют коэффициент пропорциональности KB:

K, A,..

Al(x)-Ac

где АЛ (Х) - уровень акустических колебаний, измеренный сейсмоприемником 1 при выемке угл в локальной призабойной части пласта с координатой X:

АП°(Х) - уровень акустических колебаний , измеренный сейсмоприемником 2 при выемке угл вэтойже координате призабой-. ной части пласта:

АЗ°(Х) - уровень акустических колебаний , измеренный сейсмоприемником 3 в зоне работы комбайна во врем выемки локальной призабойной части пласта с координатой X.

При отработке пласта размер зоны раз- грузки в каждой координате по длине забо определ ют до очередного цикла выемки с помощью коэффициента пропорциональности , полученного при работе комбайна во врем зачистки забо Кз, т.е. на холостом ходу. Дл этого в процессе зачистки забо в каждой его координате с помощью сейсмоприемников 1, 2 и 3 измер ют уровни акустических колебаний Ал(х), Ап(х) и Аз(х) и по ним определ ют размер зоны разгрузки по газовому фактору по зависимости:

,(,) K3-(Ai(x)-/V)

А Мх)+/(х)-Асс где АЗ(Х) - уровень акустических колебаний, измеренный сейсмоприемником 3 во врем зачистки локальной призабойной части пласта с координатой X;

АЛ(Х) - уровень акустических колебаний , измеренный сейсмоприемником 1 при зачистке забо в локальной призабойной части пласта с координатой X;

АП(Х) - уровень акустических колебаний , измеренный сейсмоприемником 2 при зачистке забо в той же локальной призабойной части пласта.

По результатам определени размера зоны разгрузки в каждой координате очистного забо по его длине определ ют наличие опасных зон. Опасной зоной считают часть очистного забо , в котором размер зоны разгрузки по газовому фактору меньше или равен ширине захвата комбайна и прин того запаса. При отсутствии опасных зон выемку угл в следующем цикле ведут без предварительного применени проти- вовыбросных меропри тий. При обнаружении опасных зон в них провод т противовыбросные меропри ти .

Контроль местоположени размера зоны разгрузки по газовому фактору после проведени противовыбросных меропри тий производ т в процессе выемки угл с помощью зависимости между уровн ми акустических колебаний, измер емыми сейс- моприемниками 1, 2 и 3 и размером зоны разгрузки по газовому фактору, котора устанавливаетс при работе комбайна во врем выемки угл . Размер зоны разгрузки при этом определ ют по формуле

1(,)- KB-(AUx)-A)

АлЧх)+А(х) где KB - коэффициент пропорциональности;

АЛ(Х), АПV) и ) - уровни акустических колебаний, измеренные сейсмоприем- . никами 1, 2 и 3.

Сейсмоприемники 1 и 2 устанавливают на одинаковом рассто нии от очистного забо не ближе наименьшего и не далее наибольшего размера зоны разгрузки по фактору горного давлени .

Сейсмоприемник 3 устанавливают з зоне генерировани акустических колебаний дл того, чтобы в последующем при анализе уровней акустических колебаний, регистрируемых сейсмоприемниками 1 и 2, учесть различие в режимах работы комбайна, например различие в шуме комбайна, обусловленное разной скоростью подачи комбайна. Это различие в режимах работы комбайна учитываетс путем нормировани (делени ) уровней акустических колебаний, измеренных сейсмоприемниками 1 и 2, на уровень акустических колебаний, измеренных сейсмоприемником 3. Размер зоны ге- нерировани акустических колебаний при этом ограничивают наибольшей длиной волны генерируемых комбайном акустических колебани:

R

Т

где С - скорость распространени акустических колебаний, м/с;

f - нижнее значение диапазона частот с максимальным уровнем звуковой мощности источника шума - комбайна.

Размещать сейсмоприемники 3 вне зо- 5 ны генерировани акустических колебаний не рекомендуетс , так как сейсмоприемник в этом случае будет измер ть уменьшенный уровень акустических колебаний, приближенный к уровню акустических колебаний .10 конвейера. Так как разность этих уровней акустических колебаний с удалением от комбайна уменьшаетс , то точность определени предлагаемым способом размера зоны разгрузки падает.

15 Уровни акустических колебаний, измер емые сейсмоприемниками 1 и 2, суммируют дл того, чтобы компенсировать затухание акустических колебаний в горном массиве. Уровень акустических колебаний, 20 измер емый любым из сейсмоприемников (1 или 2), уменьшаетс линейно с увеличением логарифма рассто ни между комбайном и сейсмоприемником. Чтобы скомпенсировать это снижение к анализу принимают 25 суммарный уровень акустических колебаний . В этом случае при идентичности сейсмоприемников 1 и 2 удаление комбайна от одного сейсмоприемника компенсируетс приближением комбайна к другому сейс- 30 моприемнику.

Claims

Формула изобретени Способ определени безопасной зоны разгрузки в очистном забое, включающий, 35 проведение оконтуривающих очистной забой выработок, бурение подлине очистного забо шпуров и определение по ним параметров состо ни газового фактора и фактора горного давлени разрабатываемого 40 горного массива в зоне-вли ни очистного забо , установку в очистном забое сейсмо- призмника, генерирование в горном массиве акустических колебаний комбайном и регистрацию параметров этих колебаний. 5 определение по акустическим параметрам безопасной длины зоны разгрузки вдоль очистного забо и по параметрам состо ни газового фактора безопасной - глубины зоны разгрузки, уста4новление зависимости 0 между глубиной зоны разгрузки по параметрам состо ни газового фактора и акустическими параметрами при работе комбайна, зачистке очистного забо и при выемке угл и выемку угл комбайном в пределах без- 5 опасной зоны разгрузки, отличающий- с тем. что, с целью повышени безопасности и снижени трудоемкости определени зоны разгрузки путем учета затухани колебаний в горнем массиве и св зи параметров .акустических колебаний с режимом работы

комбайна, впереди очистного забо по параметрам состо ни фактора горного давлени определ ют минимальный и максимальный размеры зоны разгрузки и дополнительно в оконтуривающих выработках устанавливают сейсмоприемники на рассто нии от очистного забо не менее минимального и не более максимального размеров зоны разгрузки, при этом зависимость между глубиной I зоны раз грузки по параметрам состо ни газового фактора и акустическими параметрами устанавливают дл каждой координаты очистного забо по формуле

I, K-LAaCXj-A;

Ад(х)(х)

где К - коэффициент пропорциональности;

I-

10

15

X - координата очистного забо ;

АЗ(Х) - уровень акустических колебаний в зоне работы комбайна при совместной работе комбайна и конвейера;

АК - уровень акустических колебаний в зоне работы комбайна при работе конвейера;

АЛ (X), АП(Х) - уровни акустических колебаний вне зоны работы комбайна со сторо- ны оконтуривающих выработок при совместной работе комбайна и конвейера в очистном забое;

АКС - уровень акустических колебаний вне зоны работы комбайна отрабатываемого угольного массива со стороны оконтуривающих выработок при работе конвейера в очистном забое.

Фыг.1

Ал()().

АпМ