Способ определения трещиноватости горных пород вокруг выработок

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕЩЙНОВАТОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД/ВОКРУГ ВЬШАБОТОК , основанный на поинтервальном на-. гнетании жидкости или газа в шпуры, пробуренные по контуру выработки, измерении смещений на контуре и определении поглощающей способности горньгх пород при удалении от ее контура , по которой судят о трещиноватости горных пород вокруг вьфаботки , отличающийся тем, что, с целью повышения информативности способа за счет определения крупной трещиноватости, проводят искусственное увеличение гидродинами1ческого сопротивления массива путем :дополнительного изолирования части ;поверхности шпура в зоне опробуемого интервала от проникновения через (Л жидкости или газа.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) 01) 145138 А

4 (511

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2! ) 3661073/22-03 (22) 11;11.83 (46) 15;03.85; Бюл. 1Ф 10 (72) В.А.Хямяляйнен (71) Научно-исследовательский институт строительства угольных и горнорудных предприятий КузНИИшахтострой (53) 622.283(088.8) (56) 1. Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород. N.„ÈÃÓ, т.1, 1968, с.. 87-93.

2. Авторское свидетельство СССР .В .933999, кл. Е 21 С 39/00,: 1981. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД ВОКРУГ ВЬРАБО. —

: ТОК, основанный на поинтервальном нагнетании жидкости или газа в шпуры, пробуренные по контуру выработки, измерении смещений на контуре и определении поглощающей способности горных пород при удалении от ее контура, по которой судят о трещиноватости горных пород вокруг выработки, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности способа за счет определения крупной трещиноватости, проводят искусственное увеличение гидродинами<ческого сопротивления массива путем

;дополнительного изолирования части

;поверхности шпура в зоне опробуемого интервала от проникновения через нее жидкости или rasa.

1145138

Изобретение относится к горному делу и предназначено для изучения свойств горных пород вокруг выра.,боток.

Известен способ определения трещиноватости горных пород по количеству или ширине трещин на единицу поверхности стенки скважины (1) .

Недостатками данного способа являются низкая точность получаемых 10 данных и плохая их воспроизводимость.

Известен способ определения трещиноватости горных пород вокруг выработок, основанный на поинтервальном нагнетании жидкости или газа .15 в шпуры, пробуренные по контуру выработки, измерении смещений на контуре и определении поглощающей способности горных пород при удалении от ее контура, по которой судят 20 о трещиноватости горных пород вокруг выработки )2) .

Недостаток указанного способа заключается в его:,малой информативности, так как он не позволяет определять 25 крупную трещиноватость, гидродинамическое сопротивление которой мейьшесопротивления герметизирующего устройства инжектора.

Цель изобретения — повышение ин30 формативности способа за счет определения крупной трещиноватости.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения трещиноватости горных пород вокруг выработок, основанному на поинтервальном нагнетании жидкости или газа в шпуры, пробуренные по контуру выработки, измерении смещений на контуре и определении поглощающей способ40 ности горных пород при удалении от ее контура, по которой судят о трещиноватости горных пород вокруг выработки, проводят искусственное увеличение гидродинамического сопро45 тивления массива путем дополнительного изолирования части поверхности шпура в зоне опробуемого интервала от проникновения через нее жидкости ,или газа.

При выполнении изоляции части стенок шпура фильтрующая новерхность

:стенок шпура в десятки раз уменьша" ется, что соответственно на порядок и больше увеличивает их гидродинамическое сопротивление. При этом точность способа не уменьшается, так как изменение трещиноватости по длине шпура характеризуется количеством и шириной трещин, попавших в прорези изолирующего устройства.

На фиг.1 показана схема установки герметизатора в шнуре, на фиг.2— развертка поверхности шпура с установленным на ней изолирующим устройством; на фиг.3 " первоначальный и деформированный контуры выработки, примерный вид графика относительного распределения по глубине шпура коэффициента трещиноватости, . yn(p)

l — равного относительному расrn (Ц пределению поглощающей способности горных пород

f.È

Способ реализуется следующим образом.

По известному способу измеряют смещение пород на контуре выработки 0 . Бурят шпур 1 и помещают в него герметизатор с уплотнительными элементами 2 и изолирующим устройством 3, выполненным из эластичного непроницаемого материала в виде поверхности с прорезями 4. Изолирующее устройство 3 надевается на герметизатор между уплотнительными элементами 2 в зоне опробуемого интервала шпура. Расстояние между уплотнйтельными элементами 2 принимается в зависимости от трещиноватос-" ти массива равным 15-25 см. Возможен вариант, когда изолирующее устройство 3 выполнено, например, в виде резинового рукава с прорезями.4 и помещается в шпур по всей его длине до установки гермет затора. При подаче жидкости или r а под действием давления изолирующее устройст-. во 3 плотно прижимается к стенкам шпура. Гипродинамическое сопротивление стенок шпура определяется количеством и шириной прорезей 4, количеством и раскрытием трещин 5.

Количество и ширина. прорезей 4 принимаются такими, чтобы обеспечить возможность .измерения разности гидродинамического сопротивления герметизатора, установленного в шпуре с изолирующим устройством и собственно герметизатора, находящегося вне шпура без изолирующего устройства..При четырех симметрично расположенных вдоль шпура прорезях и их ширине в .7-2 мм наличие изолирующего устройства позволяет изме1рять трещнноватость массива с общей

1145338

e(rl Цу1

m (l fË . 20 пустотностью,на порядок большей, чем по известным способам.

По известному способу передвигаютгерметизатор по скважине и измеряют распределение поглощающей способности горных пород при удалении от контура выработки 1() . При этом отсутствие изолирующего устройства 3 привело бы к тому, что поглощающая ig способность f(v) по всей длине шпура была бы постоянной и характеризовала только гидродинамическое сопротивление герметизатора. Определяют коэффициент трещиноватости. на контуре вы- 15 работки по формуле

2tL LL > N tß -(1+Щ ) и К=

) 1Яг3 г 1

0 — относительное смещение пород на контуре выработки; — относительный радиус влияния выработки, Р— относительный текущий радиус, Ц ) — распределение поглощающей способности горных пород при удалении от контура выработки, Па/с или м /с;

1(1) — поглощающая способность горных пород на контуре выработки, Па/с или, м /с.

Определяют коэффициент трещиноватости :щ(г) при удалении от,контура выработки из соотношения трещиноватосконтуре вы25 трещиноватоспроведения выгде . y {>) — коэффициент ти пород на работки, п100 — коэффициент ти пород до работки, По сравнению с прототипом предложенный способ повышает точность определения фактического распределения трещиноватости вокруг выработок и расширяет область при-, менения реометрического метода в .массиве с крупными трещинами.

1145138

1145138. Редактор И.Дылын

Заказ 1139/26

Составитель Г.Алексеева

Техред Л. Микеш Корректор И.Муска

Тираж 432 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ПНП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4