SU861648A1

SU861648A1 - Способ определени выбросоопасных участков угольного пласта при ведении горных работ в очистных и подготовительных выработках

Info

Publication number: SU861648A1
Application number: SU802867046A
Authority: SU
Inventors: Сергей Владимирович Мирер; Любовь Григорьевна Горелик
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Priority date: 1980-01-10
Filing date: 1980-01-10
Publication date: 1981-09-07

Description

Добротность горного массива, прин того за колебательную систему, опре дел ют по формуле ч- ч где Q - добротность горного массива; частота с максимальной ампли тудой в спектре сигнала, Гц f,j минимсшьна и максимальна частоты в спектре с амплитудой равной 0,7 от максималь ной амплитуды, Гц. Сущность способа заключаетс в следующем. В угольный пласт на рассто нии 5-10 м от источника упругих колебаний на глубину 2-6 м бур т скважину и помещают в нее сейсмоприемник любого типа, пригодный дл регистрации колебаний в звуковом диапазоне частот . Сигнал, возбуждаемой в забое выработки любым источником (выемочHUNBi или бурильными механизмами, механическим ударом или взрывом), проходит через массив, поступает на сей смоприемник и регистрируетс на ферромагнитной ленте, причем при записи сигнала в шахте выход сейсмопри . емника включают непосредственно на вход магнитофона, а при записи сигнала на поверхности передача сигнала осуществл етс при помощи серийной аппарату{Hd ЗУД. Спектральный анализ сигнала произ вод т каждые 25 мин работы механизмов в забое или анализируют каждый взрыв или удар. Дп спектрального анализа применимы любые спектроанализаторы параллельного или последовательного действи с полосой пропус кани около 30 Гц (+20%) и частотным диапазоном от 200 до 2500 Гц. Определение амплитуд частотных составл ю щих спектра сигнала производ т через каждые 50 Гц, начина с 200 Гц. в случае использовани -в качестве анализатора набора фильтров или избирательного усилител , удовлетвор юк х вьшёприведенн1л 1 характеристикам, при мен етс любой блок регистрации максимальной амтшитудоа сигнала, наприме импульсный вольтметр. В табл. 1 и на фиг. 1 приведен частотно-амплитудный спектр сигнала от работы отбойного молотка в очистной выработки пласта hg - Прасковиев ский на шахте им. газеты Социалисти ческий Донбасс производственного объединени Донецкугрль (Дойбасс) в безопасной по выбросам зоне. Ампли туда частотных составл ющих спектра выражена в условных единицах, т. е. вычислена как отношение амплитуды д ной частотной составл юЕчей (А;;) к максимальной амплитуде (Ад) в спект ( А,-/ А jj). Добротность горного масси а как Голебательной системы опреде ютс по формуле (1). Значени часот f 1 л определ ют по графику спектра как абсциссы точек спектра с амплитудой, равной 0,7 от максимальной амплитуды или. по формуле : , f . 5Q(0,7Ao-Ao-i) N- O-| А - А. . ОН4-10-i . . 50(0,7Ао-АоН РМ O+i-i 0+i где fg - первое значение частоты перед спектральным максимумом с амплитудой меньшей или равной 0,7 Гц; - значение амплитуды спектра дл частоты fj. усл. ед. или MB; значение амплитуды спектра дл частоты, последующей за ,усл. ед. или мв; первое значение частоты после спектрального максимума с г1МШ1итудой меньшей или равной О,7 Ад, Гц - значение амплитуды спектра дл частоты f. , усл. ед. или MB; значение амплитуды спектра дл частоты, предшествую«чей f(, , усл. ед. или мв 50 - щаг анализа спектра, Гц. Добротность сигнала, определенна таким образом, равна 3,5. В табл. 2 и на фиг. 2 приведена та же характеристика дл того же пласта в выбросоопасной зоне. Добротность равна 11,5. Способ примен етс дл прогноза выбросоопасности угольного пласта в любой выработке в процессе выемки угл отбойным молотком, комбайном, . взрывным способом, при бурении шпуров или скважин по углю) источником колебаний могут быть также удары по пласту, взрывы зар дов ВВ или детонаторов . Прогноз не зависит от естественной сейсмоактивности горного массива. Область применени предложенного слое об а распростран етс на все вьфаботки, проходимые на выбросоопасиых пластах, а сам способ не св з{№ с и |«ервнием скс юстных параметров сиги ал а и уроэн естественной сейсмоактивности горного массива. Способ позвол ет увеличить точность определени выбросоопасных участков угольного пласта, прогностическим щжзнаком служит добротность , котора вл етс мерой затухани сигнала в св зи с напр женным состо нием пласта. Если увеличение выбросоопасности измен ет положение спектргшьного максимума на 20-30%,.. то добротность, а значит и затухание сигнала измен етс на 200-300% и больше, таким образом увеличиваетс точность определени выбросоопасных участков.

Таблица 1

0,59

293 0,61 0,60

288 1,00

480

408 0,23

110

96 0,20 0,11

53 0,09

43 0,06

29

24 0,05 0,06

29

0,07

34 19 34 43 34 0,04 0,07 0,09 0,07 0,07 .34 14 14 0,03 0,03

071F

104

117

0,17

0,14

97

0,14

. 97

0,25

173

1,00

690

138

0,20,

fg - 350 Гц

f, - 300 . 313 ГЦ

f . 450 50(0,7-0,23) . Гц Ч.0,85-0,23

f О ..

3,5 fj-f

to

3,5

чТаблица 2

frt- 450 ГЦ

f , 400 + 50(0,7-0,25) 30 Гц

1-0,25

0,14

97

0,13

90

0,17 117

0,09

62 55 48 48 48 28 35 28 21 14 7 7

О, 08

0,07

О ,04

0,05

0,04

0,030 ,02

0,01

Claims

1. Способ определени выбросоопасных участков угольного пласта при ведении горных работ в очистных .и подготовительных выработках, включающий генерирование, акустических колебаний в горный массив, измерение и запись с помощью приборов Характеристик акустического сигнала, поступившего из горного массива, их анализ и определение выбросоопасных участков угол ного пласта, отличаюЩийс тем, что, с целью повышени точности установлени выбросоопасных участков угольного пласта и расширени области применени способа, периодически провод т спектральный анализ акустического сигнала, поступившего из горного массива, определ ют по спектру величину добротности горного массива, прин того за колебательную систему, и при значении доб8616488

Продолжение табл. 2,

, . -500 - Q;y-Q - 469 ГЦ

Q 11,5

ротности Q горного массива, определенной при ведении горных работ в очист 5 ных выработках, большем или равном 10, участок угольного пласта относ т к выбросоопасным а при значении добротности Ч горного массива, определенной при ведении горных работ в подготовительных выработках, большем или равном 8/ участок угольного пласта также относ т к выбросоопасным.

2. Способ по п. 1, отлича55 JO щ и и с тем, что добротность горного массива, прин того за колебательную систему, определ ют по формуле

fo

faQ - добротность горного массива; .fjj - частота с максимальной амплитудой в спектре сигнала, Гц;

f - минимальна частота в спектре с амплитудой, равной 0,7 от максимальной амплитуды спектра, Гц}

f - максимальна частота в спектре с амплитудой, равной 0,7 от максимальной амплитуды спектра, Гц.

Источники информации рин тЕле во внимание при экспертизе

т т т wтsaoтшзввюве ./гае ме /лг /л с

1. Иванов-ТИиц Н. К. Спектральные характеристики сейсмоакустическнх сигналов как прогностический параметр динамических влений. Руднична аэрологи и внезапные выбросы угл , породы и газа. Научные сообщени ИГД им. А. А. Скочинского, вып. 142. М., 1976, с. 27-30.

2. Авторское свидетельство СССР по за вке 2835952/22-03, кл. Е 21 F 5/00, 1979 (прототип).

- f.J.J

ff ft

//r/v

Частота ffl,/ Ла/

.§

S

I

csS с

(