2. Прогноз удароопасности геофизическими методами
2. Прогноз удароопасности геофизическими методами 
Прогноз удароопасности участков пласта и оценка эффективности мер борьбы могут осуществляться геофизическими методами, разработанными ВНИМИ или другими организациями-разработчиками, имеющими лицензию Госгортехнадзора России. При внедрении предпочтение отдается методам, не требующим бурения скважин.
2.1. Прогноз удароопасности по сейсмоакустической активности
Прогноз выполняют в процессе бурения скважин в краевую часть
угольного пласта. Прогноз основан на генерации угольным пластом
сейсмоакустических импульсов при внедрении бурового инструмента
в предельно напряженную часть пласта. Регистрацию импульсов
осуществляют с помощью датчика, установленного на обнажении пласта
на расстоянии 3 - 5 м от устья скважины. При бурении скважины для
каждого метрового интервала измеряют показатель уровня А
м
сейсмоакустических шумов. Значение показателя текущего (i-го)
метрового интервала А относят к глубине L середины интервала от
мi i
обнажения. Для каждого интервала, начиная со 2-го метра, оценивают
отношение Q = A / A , где А - показатель на первом метре.
мi м1 м1
Рассчитывают относительную глубину для каждого интервала
h = L / m в единицах мощности пласта или вынимаемого слоя.
i
Рассчитывают для каждого интервала отношение
К = Q / (2 x ехр(0,312 x h)). Если хотя бы для одного погонного
метра скважины К > 1,5, то участок относят к удароопасным. Для
оценки параметра А применяется аппаратура, предназначенная для
м
регистрации импульсов в диапазоне частот от 0,3 до 10 кГц
в течение интервала времени бурения с запоминанием параметров
эмиссии. Для применения метода пригодна выпускаемая ВНИМИ шахтная
аппаратура "Ангел" с микропроцессором и ее последующие
модификации.
2.2. Прогноз удароопасности по регистрации электромагнитной
эмиссии
Прогноз выполняют путем дистанционного приема датчиком в
пунктах выработки (забое) сигналов от электромагнитных импульсов
в диапазоне частот df, генерируемых электрическими разрядами в
трещинах при хрупком разрушении и деформировании угля и пород в
зоне опорного давления. Сигналы от датчика поступают в
регистратор, работающий в автоматическом режиме под управлением
микропроцессора. В течение заданного интервала времени Т
регистратор выполняет селекцию и анализ сигналов, оценивает
и запоминает параметры импульсов. По накопленной выборке
параметров импульсов определяется соотношение (В) количества
импульсов с высокой и низкой энергией (амплитудой) и количество
N импульсов заданного уровня энергии E или амплитуды А.
Полученные параметры выражаются в единицах фонового (безопасного)
уровня параметров В и N как Q = В / В , Q = N / N . Участок
0 0 b 0 n 0
наблюдений относят к удароопасным, если Q > Q и Q > Q .
n nk b bk
Значения N и В определяют на неудароопасных участках выработок
0 0
по контролируемому пласту. Пороговый уровень значения Q
bk
составляет 1,1 - 1,5, а значения Q - 1,5 - 2. Наблюдение в
nk
одном пункте заменяет бурение одной прогнозной скважины.
Параметры df, N , B , Q , Q уточняет ВНИМИ на основе
0 0 nk bk
специальных наблюдений, выполняемых совместно со службой прогноза
и борьбы с горными ударами шахты. Для применения метода пригодна
выпускаемая ВНИМИ шахтная аппаратура "Ангел" с микропроцессором и
ее последующие модификации.
2.3. Прогноз удароопасности методом электрозондирования
Прогноз выполняют путем наведения в пласте искусственного
электромагнитного поля с помощью расположенного в выработке
излучателя, подключенного к генератору токов частотой (f), и
определения амплитуды поля (А) с помощью приемника на расстоянии
R от излучателя. Требуемый диапазон глубин зондирования (обычно
от 0,5 до 10 м) обеспечивают выполнением на одном участке серии
из 10 - 15 замеров (А) на разных расстояниях R. По результатам
зондирования в виде характеристики А = f(R) устанавливают
параметры: ширину зоны необратимого изменения свойств угля
(пород) Х , расстояние до максимума опорного давления Х и
0 1
коэффициент К = S / S , где S и S - электрическое сопротивление
n m n m
пласта в нетронутом массиве и максимуме опорного давления.
Оценку удароопасности выполняют в два этапа. Если X больше
0
или равно n, где n - ширина защитной зоны, то участок относят к
неудароопасным. При Х < n оценивают удароопасность участка по
0
значениям параметров (К) и (Х / m), где m - мощность пласта или
1
вынимаемого слоя. Для этого находят отношение
Q = K / (2,4 x ехр(0,2 x (X / m))). Если параметр Q > 1,5, то
s 1 s
участок относят к опасным по горным ударам. Результаты прогноза
относят к положению центра измерительной установки и прилегающему
к нему интервалу выработки длиной P = 5 - 10 м.
Оптимальную рабочую частоту f, диапазон размеров установки и
методику определения параметров (Х , Х , К) уточняет ВНИМИ на
0 1
основе специальных наблюдений, выполняемых совместно со службой
прогноза и борьбы с горными ударами, горных ударов шахты. Для
применения метода пригодна выпускаемая ВНИМИ шахтная аппаратура
"Ангел", "Флора" с микропроцессором и их последующие модификации.
На этапе внедрения геофизического метода ВНИМИ представляет на рассмотрение комиссии по горным ударам методические указания по применению геофизического метода с параметрами режима наблюдений и критериями прогноза, а также их обоснования по результатам специальных наблюдений на конкретном предприятии. Допускается рассмотрение комиссией методических указаний и критериев, ранее разработанных и обоснованных для аналогичных условий применения. ВНИМИ предоставляет предприятию технические средства и программное обеспечение для реализации метода. При положительном решении комиссии метод может быть введен в эксплуатацию совместным приказом по организации и территориальному органу Госгортехнадзора России.
