Способ определения степени удароопасности угольных пластов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ УДАРООПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающие бурение скважин вслед за подвиганием забоя, поинтервальное определение выхода буровой мелочи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности определения степени удароопасности путем учета показателей режима бурения и распределения напряжений по длине шпура, в процессе бурения скважины на каждом интервале измеряют усилие подачи бурового инструмента и чистое время бурения , сейсмоакустическую активность пласта , при этом бурение скважины производят до глубины, на которой усилие подачи бурового инструмента, чистое время бурения, выход буровой мелочи и сейсмоакустическая активность пласта принимают экстремальные значения, по каждому показателю рассчитывают распределение напряжений по длине скважины и по отношению максимальных значений действующих вдоль скважины напряжений к расстоянию от обнаженной поверхности пласта до макси о мума напряжений определяют степень уда (Л роопасности пласта, полученные значения степени удароопасности по каждому показателю сравнивают между собой, и степень удароопасности зоны пласта устанавливают по показателю с наивысшей степенью опасности , при этом при последующем подвигании забоя прогноз удароопасности пласта производят по показателю, имеющему максимальное значение степени удароопасности . ел ел 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК у Е. 21 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1225114/22-03 (22) 16.03.68 (46) 23.11.83. Бюл. № 43 (72) И. М. Петухов, Б. Ш. Винокур, В. А. Смирнов и В. П. Кузнецов (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 622.817 (088.8) (56) 1. Смирнов В. А. Сейсмоакустические исследования напряженного состояния уголь ных пластов, опасных по горным ударам.—

«Геофизическое приборостроение», вып.

14, Л,, 1962.

2. Янс Г.Определение и снижение опасных напряжений в стенках выемочного штре-, ка на пласте Зоннешейн, опасном по горным ударам. — «Глюкауф», 1965, № 3, с. 167 (п рототи и ) . (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ УДАРООПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ

ПЛАСТОВ, включающие бурение скважин вслед за подвиганием забоя, поинтервальное определение выхода буровой мелочи, отличающийся тем, что, с целью повышения

„„SU„„1055890 А надежности определения степени удароопасности путем учета показателей режима бурения и распределения напряжений по длине шпура, в процессе бурения скважины на каждом интервале измеряют усилие подачи бурового инструмента и чистое время бурения, сейсмоакустическую активность пласта, при этом бурение скважины производят до глубины, на которой усилие подачи бурового инструмента, чистое время бурения. выход буровой мелочи и сейсмоакустическая активность пласта принимают экстремальные значения, по каждому показателю рассчитывают распределение напряжений по длине скважины и по отношению максимальных значений действующих вдоль скважины напряжений к расстоянию от обнаженной поверхности пласта до максимума напряжений определяют степень удароопасности пласта, полученные значения степени удароопасности по каждому показателю сравнивают между собой, и степень удароопасности зоны пласта устанавливают по показателю с наивысшей степенью опасности, при этом при последующем подвигании забоя прогноз удароопасности пласта производят по показателю, имеющему максимальное значение степени удароопасности.

1055890

Составитель Г. Васючкова

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 9261/27 Тираж 444 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке удароопасных угольных пластов.

Известен способ установления удароопасности пластов по сейсмоакустической активности пласта (1).

Недостатком способа является то, что при выявлении в пласте повышенных напряжений не учитываются другие факторы, характеризующие удароопасность кромки угольного пласта: расстояние опасных напряжений от кромки пласта, место положения максимума этих напряжений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ установления удароопасности пластов по выходу буровой мелочи и зажатию бурового инструмента, включающий бурение скважин вслед за подвиганием забоя, поинтервальное определение выхода буровой мелочи и регистрацию зажатия бурового инструмента (2).

Недостатком способа является то, что он учитывает только один фактор — изменение напряженного состояния,что не обеспечивает оценку удароопасности в различных горно-геологических и горно-технических условиях, поскольку в этих условиях происходит изменение не только абсолютных значений напряжений, но и зоны их воздействия, т:е. изменяется местоположение максимума опорного давления. Кроме того, в определенных условиях при бурении шпуров не удается замерить выход буровой мелочи, например, на пластах с высокой влажностью.

Целью изобретения является повышение надежности определения степени удароопасности путем учета показателей режима бурения и распределения напряжений по длине шпура.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение скважины вслед за подвиганием забоя, поинтервальное определение выхода буровой мелочи, в процессе бурения скважины на каждом интервале измеряют усилие подачи бурового инструмента и чистое время бурения, сейсмоакустическую активность пласта, при этом бурение скважины производят до глубины, на которой усилие подачи бурового инструмента, чистое время бурения, выход буровой мелочи и сейсмоакустическая активность пласта принимают экстремаль5

50 ные значения, по каждому показателю рассчитывают распределение напряжений по длине скважин и по отношению максимальных значений действующих вдоль скважины напряжений к расстоянию от обнаженной поверхности пласта до максимума напряжений, определяют степень удароопасности пласта, полученные значения степени удароопасности по каждому показателю сравнивают между собой, и степень удароопасности пласта устанавливают по показателю, с наивысшей степенью опасности, при этом при последующем подвигании забоя прогноз удароопасности пласта производят по показателю, имеющему максимальное значение степени удароопасности.

Способ осуществляется следующим образом.

В забое выработки поинтервально бурится скважина и на каждом интервале определяются выход буровой мелочи и ее распределение по крупности, время бурения интервала, скорость подачи бурового инструмента и сейсмоакустическая активность.

По каждому показателю строятся графики его изменения по длине шпура,по которым устанавливается максимальное значение показателя и расстояние от кромки забоя до максимального значения показателя, полученные значения пересчитываются на напряжения и по ним устанавливается степень удароопасности пласта по каждому показателю. При установлении степени удароопасности пласта по каждому показателю вначале устанавливают критериальные значения удароопасности с разбивкой на четыре категории, которые получают при отработке неудароопасного пласта, а затем производят сравнение полученных данных на исследуемом пласте с критериальными.

Затем полученные значения степени удароопасности по каждому показателю сравнивают между собой, и степень удароопасности пласта устанавливают по показателю с наивысшей степенью опасности. При последующем подвигании забоя прогноз удароопасности пласта производят по показателю, имеющему максимальное значение степени удароопасности.

Преимущество способа заключается в том, что его применение позволяет осуществить прогноз удароопасности в различных горно-геологических и горно-технологических условиях, так как его можно использовать на пластах любой мощности и сложности строения, независимо от способа ведения горных работ и состояния угольного пласта.