Способ определения опорного давления в окрестности очистной выработки

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ОКРЕСТНОСТИ ООДСТНОЙ ВЫРАБОТКИ, включающий бурение скважин , измерение в них температуры, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности определения опорного давления путем учета измерения температуры в зонах повышенной и пониженйой концентрации Hiaпряжений , скважины бурят по длийе очистного забоя на протяжении зоны опорного давления, а температуру Т измеряют во всех скважина х на глубине, равной 2т, где m - мощность пласта, причем величину опорного давления Pj устанавливают по зависимости (К - 1) (Ту - Т.) т, где К - коэффициент концентрации напряжений для конкретного условия J Т - минимальное установившееся значение температуры в сл пределах зоны опорного давления , град.; Tj - максимальное значение температуры в пределах зоны опорного давления, град, j у - средняя объемная плотность пород, кН/м, Н - глубина разработки, м. ;О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (1)) 4(5))Е 21 F 5/00 Е 21 С 39/00!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щенной и пониженйой концентрации напряжений, скважины бурят по длине очистного забоя на протяжении зоны опорного давления, а температуру

Т„ измеряют во всех скважинах на глубине, равной 2m, где m — мощность пласта, причем величину опорного давления Р устанавливают по зависимости (K — 1) (T — Т,) )

2 1 где К

Т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3591916/22 "03 (22) 11.03.83 (46) 07.04.85. Бюл. ¹ 13 (72) П.А. Рейпольский, Ю.Н.Макаров, В.П.Костромин и Л.M.Ãócåëüíèêîâ (71) Всесоюзный ордена Трудового .

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 622.832(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 648742, кл. Е 21 Р 5/ОО,Е 21 С 39/00

1977.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 526705, кл. Е 21 С 39/00, 1972 (прототип). (54) (57) СПОСОБ . ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ОКРЕСТНОСТИ ОЧИСТНОЙ

ВЫРАБОТКИ, включающий бурение скважин, измерение в них температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения опорного давления путем учета измерения температуры в зонах повыкоэффициент концентрации напряжений для конкретного условия) минималЬное установившееся значение температуры в пределах эоны опорного давления, град., максимальное значение температуры в пределах зоны опорного давления, град., средняя объемная плотность пород, кН/м, глубина разработки, м.

1149030

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано преимущественно при разработке газоносных угольных пластов, опасных по горным ударам и внезапным . 5 выбросам угля и газа.

Известен способ определения зоны разгрузки угольного пласта, включающий бурение шпуров,отбор проб штыба, соответствующих интервалу бурения, измерение их температуры, оценку по

3 дополученным значениям температуры границы зоны разгрузки (1).

Недостатками способа являются низкая точность измерения темпера- 15 туры, так как при отборе штыба происходит потеря тепла, кроме того, способ не позволяет определять существующее в пласте напряжение.

Наиболее близким к изобретению 20 по технической сущности и достигаемому результату является способ, включающий бурение скважин, измерение в них температуры, установление в лабораторных условиях зависи- 25 мости температуры от напряжений и установление напряжений по этой зависимости от полученным значениям температуры f2).

Недостатком способа является, то щ что кривая зависимости напряжений от температуры устанавливается лабораторным путем, что снижает точность определения напряжений в массиве.

Кроме того, способ не учитывает влияния на опорное давление кон- центраций напряжений, возникающих по длине лавы.

Целью изобретения является повы- О шение точности определения опорного давления путем учета изменения температурь в зонах повышенной и пониженной концентрации напряжений.

Жставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение скважин, измерение в них температуры, скважины бурят по длине очистного забоя на протяжении зоны опорного давления, а тем50 пературу Т измеряют во всех скваХ жинах на глубине, равной 2m, где

Ill — мощноеtb пласта, причем величину опорного давления Р„ устанавливают по зависимости

11 Н

2 1 где К вЂ” коэффициент концентрации напряжений для конкретного условия, Т вЂ” минимальное установившееся

1 значение температуры в пределах зоны опорного давления, град., Т вЂ” максимальное значение тем2 пературы в пределах зоны опорного давления, град., средняя объемная плотность пород, кН/м, Н вЂ” глубина разработки, м.

Способ осуществляется следующим образом.

В выработке, в зоне опорного давления лавы, бурят скважины диаметром 42 мм на глубину 2m, где ш— мощность пласта, по падению или восстанию пласта на расстоянии, например, 10 м одна от другой. Протяженность зоны опорного давления в

1зависимости от глубины разработки и мощности пласта (вынимаемого слоя) принимают 40-100 м. Глубину скважин, равную 2m, принимают из условия исключения влияния горной выработки на изменение напряженного состояния, а следовательно, и на изменение температуры. Экспериментально установлено, что на глубине 2m в массиве по мере удаления от обнажения температура стабилизируется.

После окончания бурения скважины в ее торце, например с помощью гидравлического прибора ПСГ-3 м, создают передовое отверстие диаметром 10 мм и длиной 100-120 mr что соответствует 2-3 диаметрам скважины, в которое помещают термодатчик до соприкосновения с торцом отверстия. Устье передового отверстия герметизируют на участке длиной

1-2 диаметра скважины от образующейся полости скважины. Этим самым предотвращают истечение газа из передового отверстия и исключают сопутствующее десорбции газа снижение температуры. После стабилизации температуры фиксируют ее значение Т .

По окончании измерения температуры во всех пробуренных скважинах в пределах зоны опорного давления полученные значения температуры сравнивают между собой и устанавливают максимальное значение температуры Т, соответствующее давле1149030 (К - 1) (Tr- Т1 ), i Н

+ т г 1

I где К

Составитель Г.Васючкова

Редактор С. Патрушева Техред M,Надь.

) КорректорМ. Розман

Заказ 1845/23 Тираж 44б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нию К Н, где К вЂ” коэффициент концентрации напряжений для данных условий, и минимальное установившееся значение температуры Т„, соответствующее давление у H. Затем по измеренным значениям температуры

Т„ определяют величину давления

Р„ по зависимости коэффициент концентрации напряжений для конкретного условия изменяется от

1,5до 4; минимальное установившееся значение температуры в пределах зоны опорного давления, град.; максимальное значение температуры в пределах зоны опорного давления, град., средняя объемная плостность пород, кН/и, глубина разработки, м.

Использование предлагаемого способа определения опорного давления в окрестности очистной выработки обеспечивает по сравнению с базовым объектом возможность снижения трудоемкости работ за счет исключения тарировочных работ по применению метода разгрузки, возможность повышения точности определения уровня

1О напряжений в окрестности очистной выработки за счет использования закономерностей распределения температуры в зависимости от величины концентрации напряжений, что позволяет обеспечить получение более надежных сведений о распределении напряжений в зоне опорного давления и использовать эти данные для повышения безопасности горных работ.

2б Наряду с техническими преимуществами при использовании предлагаемого способа определения опорного давления в окрестности очистной выработки может быть получен экономический эффект, размер которого составляет 78 руб. на каждое определение опорного давления.