DE3337607A1 - Procedure for the early detection of the danger of rock burst and device for carrying out the procedure - Google Patents

Abstract

To assess conditions in which there is a danger of rock burst, a number of bores are first of all made in the coal face. Arranged in these bores are anchors which are adhesively bonded or fastened at the deepest point of the bore hole and project with their other end from the bore hole. The excursion of the anchor is simultaneously determined at several points and then serves to monitor and indicate whether more or less energy than normal has been released from the coal or permits predetermination of the energy relationships to be expected and the subsequent comparison of the values which have actually appeared. If changes occur here, these are a clear indication that there is the danger of a sudden release of energy. This danger is thus detected in good time and it is thus possible to remove the retained energy by suitable measures. <IMAGE>

Description

Verfahren zur Gefahrenfrüherkennung bei Procedure for early hazard detection at

Gebirgsschlaggefährdung und Vorrichtung Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beurteilung gebirgsschlaggefährlicher Zustände, insbesondere für die Gefahrenfrüherkennung im Untertage-Steinkohlenbergbau, durch Einbringen von Bohrungen und Beobachtung, Registrierung und Vergleich von dabei beobachteten Veränderungen am bzw. im Bohrloch. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Rockfall hazard and device Implementation of the method The invention relates to a method for assessing dangerous rockfall conditions, especially for the early detection of dangers in underground hard coal mining Drilling and observation, registration and comparison of these observed changes on or in the borehole. The invention also relates to a device for carrying out the method.

Sogenannte Bohrlochsondierungen werden im untertägigen Bergbau zur Uberprüfung und Überwachung der Stabilität des die bergmännischen Hohlräume umgebenden Gebirgsmassen eingesetzt. Elit ihrer Hilfe werden die Längs- und Querdehnungen beispielsweise in einem Bohrloch überwacht, wodurch mit einer gewissen Genauigkeit Aussagen über den Zustand des Gebirges vor bzw. nach dem Abbau gemacht werden können. Bekannt ist es dabei, zunächst die Drehbarkeit eines in ein Bohrlocheingeführten Rohres zu überprüfen und später die Wandstärke bzw. den Durchgang des verformten Rohres über Sondierstäbe zu ermitteln. Die Wandstärke des Rohres und die Dicke des Sondierstabes werden zu diesem Zweck mittels vergleichender Prüfstandsversuche so bemessen, daß sie einen gefährlichen Druck in der untersuchten Konle oder dem untersuchten Gestein erkennbar machen, in den sich das Rohr entsprechend verengt (DE-OS 29 41 776).So-called borehole soundings are used in underground mining Checking and monitoring of the stability of the surrounding mining cavities Mountain masses used. Elite of theirs Help will be the longitudinal and Transverse strains, for example, in a borehole monitored, thereby with a certain Accuracy Statements made about the condition of the rock before and after mining can be. It is known, first of all, the rotatability of an inserted into a borehole Check the pipe and later the wall thickness or the passage of the deformed To determine the pipe using probing rods. The wall thickness of the pipe and the thickness of the Probe rods are used for this purpose by means of comparative bench tests measured that they put a dangerous pressure in the examined Konle or the examined Make rock recognizable, in which the pipe narrows accordingly (DE-OS 29 41 776).

Dafür sind Prüfungeinrichtungen vorgesehen, die aus einem mindestens die Tiefe des Bohrloches aufweisenden Rohr, einem das Rohr im Bohrlochtiefsten festlegenden Paßstück und in das Rohr einführbaren Sondierstäben besteht. Über weitere Hilfsmittel kann das Herauswachsen des Rohres aus dem Kohlenstoß jeweils ermittelt und mit Normwerten verglichen werden.For this purpose, testing facilities are provided that consist of at least one the depth of the borehole having pipe, a fixing the pipe in the borehole deepest There is a fitting piece and probing rods that can be inserted into the pipe. About other aids the outgrowth of the pipe from the coal face can be determined in each case and with standard values be compared.

Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist, daß im Prüfstandsversuch der als gefährlich definierte Druck gezielt herbeigeführt werden kann, während eine Druckerscheinung untertage im Einzelfall nicht vorhersehbar ist. Außerdem ist der damit verbundene Aufwand von Nachteil, insbesondere aber auch die umständliche Bemessung der Wandstärke des Rohres und der Dicke des Sondierstabes. Das Auswandern des Rohres stellt keine klare Beurteilung dar, weil ein Festklemmen im Bohrloch nicht immer auszuschließen ist und dann klare Aussagen nicht mehr gewährleistet sind.The disadvantage of the known method is that the test bench test the pressure defined as dangerous can be brought about in a targeted manner while a Underground printing cannot be foreseen in individual cases. Besides, the The associated expense is disadvantageous, but in particular the cumbersome dimensioning the wall thickness of the pipe and the thickness of the probe rod. The emigration of the pipe does not constitute a clear assessment because jamming in the borehole does not always occur can be ruled out and then clear statements can no longer be guaranteed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beurteilung gebirgsschlaggefährlicher Zustände zu schaffen, mit dem eine frühzeitige Erkennung möglichst einige Wochen vorher möglicht ist. Außerdem ist eine zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen.The invention is based on the object of a method for assessment to create rockfall-dangerous conditions, with which an early detection possible a few weeks in advance. It is also a useful device to propose to carry out the procedure.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bohrlöcher im vorgegebenen Abstand, in den Kohlenstoß einer Strecke eingebracht und in zeitlichen Abständen, während eines auf die Strecke zulaufenden Abbaubetriebes überwacht werden.The object is achieved according to the invention in that the boreholes at the specified distance, introduced into the coal face of a section and at a time Intervals during a mining operation approaching the route.

Bei einem derartigen Verfahren, bei dem die Anker wie an sich bekannt in vorher hergestellte Bohrlöcher eingeführt und im Bohrlochtiefsten verklebt werden, kann so die Längenänderung sicher am Bohrlochmund ermittelt und der weiteren Beurteilung zugrunde gelegt werden. Durch die Anordnung der Anker in einem Bereich, der noch vor dem eigentlichen Abbaubetrieb liegt, sind dort auftretende Spannungen frühzeitig zu ermitteln und können dann auch noch rechtzeitig abgebaut werden. Die Längenänderungen selbst können auch dann zur Beurteilung herangezogen werden, wenn die aufgetretenen Längenänderungen im Verhältnis klein sind.In such a method in which the anchor is known per se are introduced into previously made drill holes and glued in the deepest part of the drill hole, the change in length at the mouth of the borehole can thus be reliably determined and further assessment be taken as a basis. By placing the anchors in an area that is still is before the actual mining operation, tensions that arise there are early on to be determined and can then also be dismantled in good time. The changes in length themselves can also be used for assessment if the occurred Changes in length are relatively small.

Eine klare Beurteilung ist erfindungsgemäß dann gegeben, wenn die Abstandsänderungen in allen Bohrlöchern eines Überwachun gsbereiches gleichzeitig vorgenommen werden. Dies kann letztlich durch eine Person erfolgen, auch wenn dabei geringe zeitliche Abstände auftreten. Außerdem kann eine automatische Überwachung eingesetzt werden, um so auch wirklich zeitgleiche Meßergebnisse zu erhalten.According to the invention, a clear assessment is given if the Changes in distance in all boreholes of a monitoring area at the same time be made. Ultimately, this can be done by one person, even when doing so small time intervals occur. Automatic monitoring can also be used can be used in order to obtain really simultaneous measurement results.

Um eine einwandfreie Beurteilung zu ermöglichen und die Ankerfestzustellen, in denen Spannungen zu erwarten bzw. bereits vorhanden sind, werden die Abweichungen aller Ankermessungen gemittelt und dann die jeweiligen zeitlichen Messungen mit dem Mittelwert verglichen. Dabei sollten die Abweichungen der Ankermessungen unter Eliminierung von offensichtlichen Ausreissern gemittelt werden. So können durch Behandlungsfehler oder beispielsweise durch das Lösen des Ankers im Bohrlochtiefsten Fehler' eintreten, die ansonsten die gesamte Berechnungsbasis durcheinander bringen würden.In order to enable a proper assessment and to determine the anchors, in which tensions are to be expected or are already present, the deviations of all anchor measurements averaged and then the respective temporal measurements with compared to the mean. The deviations in the anchor measurements should be below Elimination of obvious outliers can be averaged. So can through Treatment errors or, for example, by loosening the anchor in the deepest part of the borehole Errors' occur which otherwise confuse the entire calculation basis would.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der' Erfindung wird die an jedem Anker vom Gebirge geleistete Arbeit aus den Längenänderungen errechnet und daraus werden kann Wochenarbeits-Summenwerte als Stau definiert vorberechnet. Diese vorerrechneten Werte werden dann mit den wirklich gemessenen Werten verylichen, wobei auftretende Änderungen Hinweis darauf sind, daß die Gefahr einer plötzlichen Energiefreigabe besteht. Es ist somit praktisch eine weit im vorausliegende Gefahrenerkennung gegeben, die die Möglichkeit frühzeitig eingeleiteter Entspannungsbohrungen oder ähnlicher Maßnahmen ermöglicht.After a suitable embodiment of the 'invention is the on each Anchor work done by the mountain is calculated from the changes in length and from this weekly work totals can be pre-calculated as defined as traffic jams. This pre-calculated Values are then related to the actually measured values, with occurring Changes indicating that there is a risk of sudden energy release consists. There is thus practically a hazard recognition that is far in advance, the possibility of early relaxation bores or similar Measures made possible.

Zweckmäßig ist es, die ermittelten 'Größen so zu normieren, daß sie 96 Stunden vor dem Ereignis bei dem am meisten gefährdeten Anker den Wert 3, 5 annehmen. Damit ist eine eindeutige Kennzahl geschaffen, die es ermöglicht, beispielsweise die gemessenen'Größen optisch oder akustisch kenntlich zu machen, so daß übertage dann ein Signal gegeben wird, wenn an einer Meßstelle untertage ein vorgegebener Schwellwert erreicht bzw. überschritten wird.It is useful to normalize the determined 'sizes so that they 96 hours before the event, assume the value 3, 5 for the anchor most at risk. This creates a unique code that makes it possible, for example to make the measured 'sizes visually or acoustically recognizable, so that above ground then a signal is given when at a measuring point underground a predetermined threshold is reached or exceeded.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung, bei der der Anker am Bohrlochmund in einer Hülse geführt ist. Die Hülse ermöglicht eine klare Identifizierung der Längenänderungen und vereinfacht darüber hinaus die Ermittlung dieser Werte.To carry out the method, a device is used in which the Anchor is guided at the borehole mouth in a sleeve. The sleeve allows a clear Identification of the length changes and also simplifies the determination these values.

Zweckmäßig und zur automatischen Überwachung dient eine Ausbildung, nach der der Hülse die das Auswandern des Ankers nessende Geräte zugeordnet sind. Diese Vorrichtung bietet den Vorteil, daß auf verhältnismäßig einfache Art und Weise die Längenänderungen kontinuierlich ermittelt werden.Appropriate and automatic monitoring is a training course, according to which the devices nessende the migration of the anchor are assigned to the sleeve. This device offers the advantage that in a relatively simple manner the changes in length are determined continuously.

Der technische Fortschritt und die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß eine echte Früherkennung von Gebirgsschlaggefahren durch die Überwachung der Gebirgsreaktionen möglich ist. Besonders vorteilhaft ist, daß letztlich in einem Zeitraum von mehreren Wochen vorausberechnet Gefährdungen zu ermitteln sind, wobei die vorausberechneten Werte dann zur Überwachung und zur rechtzeitigen Erkennung eintretender Gebirgsreaktionen verwendet werden.The technical progress and advantages of the invention are particular to see that a real early detection of rockfall hazards by the Monitoring of the mountain reactions is possible. It is particularly advantageous that ultimately to determine hazards calculated in advance over a period of several weeks are, with the precalculated values then for monitoring and timely Detection of occurring rock reactions can be used.

Weitere Einzelheiten werden anhand einer einzigen Figur erläutert. Diese zeigt ein in das Gebirge 1 vorgetriebenes Bohrloch 2. Im Bohrlochtiefsten 3 ist ein über den Bohrlochmund 4 herausragender Anker 6 angeordnet bzw. dort verklebt oder verspannt.Further details are explained using a single figure. This shows a borehole 2 driven into the rock 1 3, an anchor 6 protruding beyond the borehole mouth 4 is arranged or glued there or tense.

Hierzu dient die Spreizhülse 7 bzw. das Klebmaterial 8, das eine eindeutige Festlegung des Ankers 6 im Bohrlochmund 4 sicherstellt.The expansion sleeve 7 or the adhesive material 8, which is a clear one, is used for this purpose Fixing the anchor 6 in the hole mouth 4 ensures.

An Bohrlochnund 4 ist eine Hülse 9 in das Bohrloch eingeführt und verkeilt oder sonstwie befestigt. Diese Hülse 9, die beispielsweise auch mit dem Kohlenstoß verklebt werden kann, ermöglicht die Ermittlung der Längenänderung mit Hilfe eines Längenmeßgerätes oder eines Wegmeßgebers. Diese Abstandsänderungen werden über die Zeitachse überwacht, während ein Streb auf den Stoß dieser Strecke zuläuft. Die Messungen werden an Ankern, z. B. 4 auf 25 m Streckenlänge, vorgenommen und einer nachfolgend erläuterten Berechnung unterzogen. Der Einfachheit halber kann der Anker 6 mit Markierungen versehen sein, die zwischen dem Gewinde 11 und dem im Bohrloch liegenden Teil vorgesehen sind.At Bohrlochnund 4 a sleeve 9 is inserted into the borehole and wedged or otherwise attached. This sleeve 9, for example, with the coal face can be glued, allows the determination of the change in length with the help of a Length measuring device or a position encoder. These changes in distance are made via the Time axis monitored while a longwall is approaching the joint of this section. the Measurements are made on anchors, e.g. B. 4 on 25 m track length, made and one subject to the calculation explained below. For the sake of simplicity, the anchor 6 be provided with markings between the thread 11 and the in the borehole lying part are provided.

Oberhalb des Ankers 6 ist im dargestellten Beispiel ein egmeßgeber bzw. ein anderes Längenmeßgerät 12 angeordnet, das die Längenänderungen bzw. das Herauswandern des Ankers in Zeitabständen oder kontinuierlich überwacht.Above the armature 6 is an egmeßgeber in the example shown or another length measuring device 12 is arranged, the changes in length or the Migration of the anchor at intervals or monitored continuously.

Die Abweichungen der Einzel beobachtungen an Ankern 6, zum gleichen Zeitpunkt gemessen, vom Mittelwert aus allen Beobachtungen zu demselben Zeitpunkt t bilden die Aussage, ob mehr oder weniger Energie als normal von der Kohle abgegeben worden ist, d. h. es entsteht im Flöz eine Energieminderung im Fall der Abgabe von Energie oder ein Energiestau infolge Verhaltens von Energie.The deviations of the individual observations on anchors 6, for the same Time measured from the mean of all observations at the same time t form the statement as to whether more or less energy is given off by the coal than normal has been, d. H. there is an energy reduction in the seam in the event of the release of Energy or an energy congestion as a result of the behavior of energy.

BEISPIEL: Die aus der Kohle herausragenden Anker bzw. Extensometer werden in einem stetigen Rhythmus von 3 bzw. 4 Tagen gemessen und liefern für jeden Anker (bzw. Extensometer) A die Ausgangswerte DSTL (T, A), die somit eine Funktion der Zeit und des gemessenen Ankers bzw. Extensometers sind. EXAMPLE: The anchors or extensometers protruding from the carbon are measured and delivered in a steady rhythm of 3 or 4 days for each anchor (or extensometer) A the output values DSTL (T, A), which thus a Are a function of time and the measured anchor or extensometer.

Die zeitlich aufeinander folgenden Messungen werden mit dem Index i bezeichnet, so bedeutet d. h., DSTLi ist die zur Zeit t = ti gemessene Länge am Anker (bzw. Extensometer). Wird zur Zeit t = ti + 1 die Länge DSTLi+1 gemessen, so erhält man mit DDSTLj+1 = DSTLj - DSTLj+1 die in der Zeit (ti+1 - ti am Anker A zur Zeit ti+1 gemessene Längenänderung.The measurements that follow one another in time are denoted by the index i, which means ie, DSTLi is the length measured at the anchor (or extensometer) at time t = ti. If the length DSTLi + 1 is measured at time t = ti + 1, then with DDSTLj + 1 = DSTLj - DSTLj + 1 the change in length measured in time (ti + 1 - ti at anchor A at time ti + 1) is obtained.

Da die im Zeitabschnitt (ti+1 - ti) am Anker A geleistete Arbeit immer positives Vorzeichen erhalten soll, definiert man als den für die Gebirgsarbeit relevanten Längenänderungswert zum Zeitpunkt tj+1 die Große DDSTLZi = ABS (DDSTL i+1 = ABS (DSTLi - DSTLj+1) d. h., man nimmt den absoluten Betrag der Differenz zweier aufeinanderfolgender Messungen.Since the work done at anchor A in the time segment (ti + 1 - ti) is always should receive a positive sign, is defined as that for the mountain work relevant length change value at time tj + 1 the size DDSTLZi = ABS (DDSTL i + 1 = ABS (DSTLi - DSTLj + 1) d. That is, one takes the absolute amount of the difference two consecutive measurements.

Diese Werte DDSTL. und DDSTLZ. sind nur für den Index i 1 1 gleich oder größer 2 definiert. Für den Index i = 1 setzt man diese Größen gleich (- O), um damit zu kennzeichnen, daß sie nicht definiert sind.These values DDSTL. and DDSTLZ. are only the same for the index i 1 1 or greater than 2. For the index i = 1, these quantities are set equal to (- O), to indicate that they are not defined.

Diese Werte DDSTL. sind bei der oben gewählten Definition in allgemeinen positiv. Wenn jedoch zwei aufeinanderfolgende DDSTL.-Werte wechselndes Vorzeichen haben, so daß das Produkt negativ wird, dann definiert man erneut: DDSTLZj+1 = DDSTLZj+1 + ABS (DDSTLj) Durch diese Definition wird erreicht, daß bei kontinuierlicher Aufzeichnung von Längenänderungen mit wechselnden Richtungen, die zwischen den Richtungswechsel geleistete Arbeit richtig aufaddiert wird.These values DDSTL. are generally positive for the definition chosen above. However, if two consecutive DDSTL. Values have alternating signs, so that the product becomes negative, then you define again: DDSTLZj + 1 = DDSTLZj + 1 + ABS (DDSTLj) With this definition it is achieved that with continuous recording of changes in length with changing directions, the work performed between the changes of direction is correctly added up.

Mit Kenntnis dieser positiven Größe DDSTLZ. ist die für die "spezifische Gebirgsarbeit" relevante Größe bestimmt. Man definiert (mit EBT = Einbautiefe in (cm) und DDSTLZi in (cm) 10-29): d. h., die ganze Zeitlücke von ti-1 bis tj leistet das Gebirge beim Anker A = K eine konstante spezifische Arbeit von ASi = AS (ti, K) pro Stunde.With knowledge of this positive variable DDSTLZ. the quantity relevant to the "specific mountain work" is determined. One defines (with EBT = installation depth in (cm) and DDSTLZi in (cm) 10-29): that is, the entire time gap from ti-1 to tj the rock at anchor A = K does a constant specific work of ASi = AS (ti, K) per hour.

Zur weiteren Berechnung benötigt man die Logarithmen der spezifischen Arbeit: LN (ASi).For further calculation you need the logarithms of the specific Work: LN (ASi).

Damit diese Werte auch für ASi = 0 definiert sind, bildet man stattdessen: LNASi = LN (ASi + 1) ohne damit das Ergebnis wesentlich zu verändern. (Wegen des gewählten großen Werten p0 = 8 106 bei der Definition der Gebirgsarbeit AS.).So that these values are also defined for ASi = 0, one forms instead: LNASi = LN (ASi + 1) without significantly changing the result. (Because of the selected large values p0 = 8 106 in the definition of the rock work AS.).

Will man nun einen repräsentativen Wochenwert für die letzten beiden Zeitlücken, die genau einen Zeitraum von einer Woche bilden, bestimmten, so berechnet man: SLNASi = LNASi # (ti - ti-1) SLNASi+1 = LNASi+1 # (ti+1 - ti) und damit SSLNASi+1 = (SLNASi+1 + SLNASi) / 168 Während also LANSi den natürlichen Logarithmus der mittleren spezifischen Arbeit für die letzte Zeitlücke ti-1 bis t.If you want a representative weekly value for the last two Time gaps, which form exactly a period of one week, determined, calculated in this way man: SLNASi = LNASi # (ti - ti-1) SLNASi + 1 = LNASi + 1 # (ti + 1 - ti) and thus SSLNASi + 1 = (SLNASi + 1 + SLNASi) / 168 While LANSi is the natural logarithm of the mean specific work for the last time gap ti-1 to t.

(also der letzten 3 bzw. 4 Tage) bedeutet, so bezeichnet SSLNASi den repräsentativen Wert für den natürlichen Logarithmus der spezifischen Arbeit für die letzte Woche, d. h., für die letzten beiden Zeitabschnitte von 3 + 4 bzw. 4 + 3 Tagen.(i.e. the last 3 or 4 days) means, so called SSLNASi den representative value of the natural logarithm of the specific work for the last week, d. i.e., for the last two time segments of 3 + 4 and 4, respectively + 3 days.

Um nun für eine Zeitlücke (tj+1 - (ti) die in dieser Zeitlükke von 3 bzw. 4 Tagen geleistete Arbeit zu berechnen, muß man zunächst wiederum erst einen repräsentativen Mittelwert für diese Zeitlücke berechnen.In order now for a time gap (tj + 1 - (ti) that in this time gap of To calculate 3 or 4 days of work done, you first have to do one again calculate representative mean value for this time gap.

An der Stelle t = tj+1 beträgt der natürliche Logarithmus des spezifischen Wochen-Arbeitswertes SSLNASi+1 und an der Stelle t = ti beträgt er SSLNASi.At the point t = tj + 1 is the natural logarithm of the specific Weekly work value SSLNASi + 1 and at the point t = ti it is SSLNASi.

Damit erhält man für die spezifischen Wochenarbeitswerte an der Stelle ti und ti+1 die Werte SSLNAS und SSLNASi+1 Als repräsentativen Mittelwert für den Beitrag zur Wochenarbeit dieser Zeitlücke von t. bis tj+1 erhält man somit den Wert AWZ - 1 SSLNASi + SSLNASi+1 ) und damit für die ganze Zeitlücke (ti+1 - ti) den Beitrag dieser Zeitlücke zum Wochen-Arbeitswert = AWZ # (ti+1 - ti) Für die gesuchte Wochenarbeit, die in der Zeit von ti-1 bis tj+1 geleistet wurde, erhält man somit den Wert = AW (ti+1, K) Ai+1 + Ai Mit der Bestimmung dieser Wochenarbeitswerte an den zeitlichen Stützstellen t = t. sind die wichtigsten Ausgangsgrößen zur Bestimmung der Kennzahlen Stau, Stauwirkung, Staupotential und Stauwirkungspotential berechnet.This gives the values for the specific weekly work values at the positions ti and ti + 1 SSLNAS and SSLNASi + 1 As a representative mean value for the contribution to the weekly work of this time gap of t. up to tj + 1 the value EEZ - 1 is obtained SSLNASi + SSLNASi + 1) and thus for the entire time gap (ti + 1 - ti) the contribution of this time gap to the weekly labor value = AWZ # (ti + 1 - ti) The value is thus obtained for the weekly work sought, which was performed in the time from ti-1 to tj + 1 = AW (ti + 1, K) Ai + 1 + Ai With the determination of these weekly work values at the time support points t = t. the most important output variables for determining the key figures traffic jam, traffic jam effect, traffic jam potential and traffic jam effect potential are calculated.

Für jeden Wert t = t. erhält man somit für jeden Anker einen entsprechenden Wert Mit diesen Wochenarbeitswerten AWjK bildet man zunächst die gewichteten Summen SAW iK und durch Summierung über die Anker K = 1, 2, 3 ..... die entsprechenden Mittelwerte SSAWi, die uns eine Aussage über den zu erwartenden SAWiK-Wert zum Zeitpunkt t = tj liefern.For every value t = t. a corresponding value is thus obtained for each anchor With these weekly work values AWjK, the weighted sums SAW iK are first formed and, by summing over the anchors K = 1, 2, 3 ..... the corresponding mean values SSAWi, which give us a statement about the expected SAWiK value at time t = tj deliver.

Von 35 untersuchten Gewichtungsarten stellte sich die linear abnehmende Gewichtung als optimalste heraus. d. h., diese lenear abnehmende Gewichtung konnte die Ergebnisse der einzelnen Anker für die entsprechenden SAW iK -Werte am meisten diskriminieren, d. h., die unterschiedlichen Ergebnisse in Abhängigkeit vom Anker am meisten herausstellen, was durch eine entsprechende Varianzanalyse bestätigt werden konnte.Of 35 types of weighting examined, the linearly decreasing one turned out to be Weighting out as the most optimal. d. that is, this lenear could be decreasing weighting the results of the individual anchors for the corresponding SAW iK values most discriminate, d. i.e. the different results depending on the anchor highlight what is confirmed by a corresponding analysis of variance could be.

Jeder gemittelte Wert SAWjK besteht aus der Summierung von 3 aufeinanderfolgenden gemittelten Werten: wobei der Index i beim gewählten Beobachtungszeitraum (Fenster) von 4, 5 Wochen von IZti = 6 bis IZR = 10 läuft.Each mean value SAWjK consists of the summation of 3 consecutive mean values: where the index i runs from IZti = 6 to IZR = 10 for the selected observation period (window) of 4.5 weeks.

Diese Art der Gewichtung scheint dem natürlichen Abbau der Spannungsverhältnisse im Gebirge am meisten Rechnung zu tragen.This type of weighting appears to be a natural way of relieving tension to be taken into account most in the mountains.

Beim Übergang von der Stichprobenerfassung zur kontinuierlichen Erfassung (Stunden - Intervalle) wird diese lineare Abnahme der Spannungsverhältnisse durch eine exponen Welle ersetzt.When transitioning from sampling to continuous recording (Hour - intervals) this linear decrease in the voltage relationships is carried out by replaced an exponential wave.

Unterschiedliche "Verformungsverhältnisse" an den einzelnen Ankern zum Zeitpunkt t = ti werden sich durch eine mehr oder minder große Abweichung der einzelnen "Wochenarbeits-Summtenerte SAWiK von ihrem gemeinsamen Erwartungswert SSAWj zum Zeitpunkt t = ti ausdrücken wenn unter NK die Zahl der berücksichtigten Anker- (bzw. Extensometer-Meßstellen) verstanden wird.Different "deformation ratios" at the individual anchors at time t = ti will be expressed by a more or less large deviation of the individual "weekly work total values SAWiK from their common expected value SSAWj at time t = ti if NK is understood to mean the number of anchor (or extensometer measuring points) taken into account.

Je mehr also die einzelnen Ankerergebnisse SAWjK zur Zeit ti von ihrem Erwartungswert SSAW. abweichen. d. h., je größer der Wert STjK = SSAW. - SAW 1 ik ist, desto größer ist somit die Gefahr einer plötzlichen Energiefreigabe und damit verbunden die Gefahr des Eintritts eines Ereignisses.So the more the individual anchor results SAWjK at time ti from their expected value SSAW. differ. d. i.e., the greater the value STjK = SSAW. - SAW 1 ik, the greater the risk of a sudden release of energy and associated with this is the risk of an event occurring.

Da dieser Wert STjK somit die Größe einer möglichen Energiefreigabe signalisiert, wird er "Stau" genannt.Since this value STjK is the size of a possible energy release signals, it is called "traffic jam".

Wenn man nun diesen Wert durch einen geeigneten "NOMFAKTOR" dividiert, in dem man diesen Stauwert 96 Stunden vor dem Ereignis einen bestimmten Wert (Z. B. 3,5) zuweist, kann man jede weitere Situation - d. h. jedem anderen gleichen Beobachtungszeitraum von 4,5 Wochen - mit dieser bekannten "kritischen Situation 96 Stunden vor dem Ereignis" vergleichen.If you now divide this value by a suitable "NOMFACTOR", by setting this congestion value 96 hours before the event a certain value (Z. B. 3.5), you can use any other situation - i.e. H. equal to each other Observation period of 4.5 weeks - with this known "critical situation 96 hours before the event "compare.

(Für eine weitere Begründung für die Wahl des NORMFAKTORS, der die entsprechende Kenngröße 96 Stunden vor dem Ereignis auf den Wert 3,5 führte, siehe Seite 19 ff).(For another justification for the choice of the NORM FACTOR, which the corresponding parameter led to a value of 3.5 96 hours before the event, see Page 19 ff).

Um nun die 7eit, in der bestimmte Spannungsverhältnisse im Gebirge realisiert sind, ebenfalls in die Definition einer Kenngröße einfließen zu lassen, definiert man eine zusätzliche gewichtete Größe - ganz analog zur Definition des Staus, die wir "Stauwirkung" nennen.Now is the time when certain tensions in the mountains are implemented, can also be included in the definition of a parameter, you define an additional weighted variable - analogous to the definition of the Traffic jams, which we call "traffic jams".

titan berechnet die gewichteten Werte: und durch Summierung über die Anker zum Zeitpunkt ti die entsprechenden Erwartungswerte dieser gewichteten Summenwerte ganz analog zur Berechnung der SSAWj-Werte.titan calculates the weighted values: and by summing over the anchors at time ti the corresponding expected values of these weighted sum values analogous to the calculation of the SSAWj values.

Die Abweichung des einzelnen Ankerwertes SAWTjK vom gemeinsamen Erwartungswert SSAWT. zum Zeitpunkt t = ti definiert die Stauwirkung.The deviation of the individual anchor value SAWTjK from the common expected value SSAWT. at time t = ti defines the congestion effect.

StWiK = SSAWTi - SAWTiK Da man nicht annehmen kann, daß die Gewichtungsfaktoren notwendigerweise dieselben sein müssen wie bei der Definition des Staus, wurden auch hier 10 verschiedene Gewichtungsarten untersucht mit dem überraschenden Ergebnis, daß auch hier die lineare Abnahme für zurückliegende Zeitlücken die so definierten SAWTjK-Werte am meisten diskriminierte, d. h. den unterschiedlichen Einfluß des Ankers am meisten heraustel len konnte, was ebenfalls durch entsprechende Varianzanalysen bestätigt werden konnte. StWiK = SSAWTi - SAWTiK Since one cannot assume that the weighting factors necessarily have to be the same as when the traffic jam was defined also here 10 different weighting types examined with the surprising result, that here, too, the linear decrease for past time gaps defined in this way SAWTjK values most discriminated against, i. H. the different influence of the Ankers was able to reveal the most, which was also achieved through corresponding analyzes of variance could be confirmed.

Auch diese Größe wurde durch einen entsprechenden Faktor so normiert, daß sie 96 Stunden vor dem Ereignis bei dem am meisten gefährdeten Anker den Wert 3,5 annimmt.This variable was also normalized by a corresponding factor so that that 96 hours before the event, the value of the most vulnerable anchor 3.5 assumes.

Bildet man die Integralflächen unter den beiden Kurven StjK und StWiK, so erhält man die beiden weiteren Größen SStjK = Staupotential und SStW iK = Stauirkungspotentia1.If one forms the integral surfaces under the two curves StjK and StWiK, in this way the two other quantities SStjK = congestion potential and SStW iK = congestion potential1 are obtained.

Diese Werte sind ebenfalls bei einem Meßzeitraum (Fenster) von 4,5 Wochen für die Werte i = 6 bis i = iZR = 10 definiert.These values are also with a measurement period (window) of 4.5 Weeks defined for the values i = 6 to i = iZR = 10.

Setzt man vorher und so erhält man die entsprechenden Potentiale durch und für i = 7, 8, 9 und 10. Auch diese beiden Kenngrößen werden mittels Division durch einen entsprechenden Normfaktor normiert und erhalten somit 96 Stunden vor dem Ereignis für den am meisten gefährdeten Anker den Wert 3,5.If you bet beforehand and so one obtains the corresponding potentials through and for i = 7, 8, 9 and 10. These two parameters are also normalized by dividing by a corresponding standard factor and thus receive the value 3.5 96 hours before the event for the anchor most at risk.

1 Gebirge 2 Bohrloch 3 Bohrlochtiefstes 4 Bohrlochmund 6 Anker 7 Spreizhülse 8 Klebmaterial 9 Hülse 10 Markierung 11 Gewinde 12 Gerät1 Rock 2 Borehole 3 Deepest borehole 4 Borehole mouth 6 Anchor 7 Expanding sleeve 8 adhesive material 9 sleeve 10 marking 11 thread 12 device

Claims (8)

Verfahren zur Gefahrenfrüherkennung bei Gebirgsschlaggefährdung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Patentansprüche: 1. Verfahren zur Beurteilung gebirgsschlaggefährlicher Zustände, insbesondere für die Gefahrenfrüherkennung im Untertage-Steinkohlenbergbau, durch Herstellung von Bohrungen und Anordnung von im Bohrlochtiefsten positionierten Ankern, sowie deren Beobachtung, Registrierung und Vergleich der dabei beobachteten Längenänderungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrlöcher im vorgegebenen Abstand in den Kohlenstoß einer Strecke eingebracht und in zeitlichen Abständen während eines auf die Strecke zulaufenden Abbaubetrieben überwacht werden. Procedure for early detection of danger in the event of a risk of rockfall and Apparatus for carrying out the method Claims: 1. Method for assessment Rockfall-dangerous conditions, especially for the early detection of hazards in Underground hard coal mining, by making wells and arranging Anchors positioned in the deepest part of the borehole, as well as their observation and registration and comparison of the observed changes in length, characterized in that the boreholes are drilled into the coal face of a section at the specified distance and at time intervals during a mining operation approaching the route be monitored. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsänderungen in allen Bohrlöchern eines Überwachungsbereiches gleichzeitig vorgenommen erden.2. The method according to claim 1, characterized in that the distance changes earth in all boreholes of a monitored area at the same time. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichungen aller Ankermessungen gemittelt und dann die jeweiligen zeitlichen Messungen mit diesem Mittelwert verglichen werden.3. The method according to claim 1 or claim 4, characterized in that that the deviations of all anchor measurements are averaged and then the respective temporal Measurements are compared with this mean. 4. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichungen der Ankermessungen unter Eliminierung von Ausreißern gemittelt werden.4. The method according to claim 5, characterized in that the deviations of the anchor measurements can be averaged with the elimination of outliers. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an jedem Anker vom Gebirge geleistete Arbeit aus den Längenänderungen errechnet und daraus Wochenarbeits-Summenwerte als Stau definiert vorberechnet werden.5. The method according to claim 1, characterized in that the at each Anchor work done by the mountain is calculated from the changes in length and from this Weekly work total values defined as traffic jams are precalculated. 6. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Größen so normiert werden, daß sie 96 Stunden vor dem Ereignis bei dem am meisten gefährdeten Anker den Wert 3,5 annehmen.6. The method according to claim 1 and claim 7, characterized in that that the determined quantities are normalized so that they are 96 hours before the event assume a value of 3.5 for the most endangered anchor. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (6) am Bohrlochmund (4) in einer Hülse (9) geführt ist.7. Apparatus for performing the method according to claim 1 to 8, characterized in that the anchor (6) at the borehole mouth (4) in a sleeve (9) is performed. 8. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülse (9) die das Auswandern des Ankers (6) messende Geräte zugeordnet sind.8. Apparatus according to claim 9, characterized in that the sleeve (9) which are assigned to devices measuring the migration of the anchor (6).