Способ определения высоты зоны водопроводящих трещин

 

Изобретение относится к области горного дела и предназначено для гидрогеологического обоснования систем подземной разработки месторождений полезных ископаемых и безопасных условий ведения горных работ. С целью получения непрерывной и достоверной информации о развитии зоны ВОДОПРОВОДЯЩИХ третий как в осушенном , так и в обводненном массивах над разрабатываемой залежью бурят скважину. Изолируют ее забой и стенки водонепроницаемым материалом, способным разрушаться при деформации, например парафином. Затем поинтервально размещают в скважине последовательно снизу вверх датчики влажности , связанные со вторичной измерительной аппаратурой. Засыпают каждый интервал влагонасыщенным фильтрукяцим материалом, разделяя интервалы изолирующими пробками. Шаг интервала L определяют по зависимости L fН, где И - расстояние по оси скважины от дневной поверхности до залежи полезного ископаемого, м; - заданная погрешность определения высоты зоны ВОДОПРОВОДЯЩИХ трещин. По мере развития зоны ВОДОПРОВОДЯЩИХ трещин происходит последовательное разрушение интервалов и изменение в них влажности, что позволяет определить высоту зоны ВОДОПРОВОДЯЩИХ трещин В ее развитии. 1 ип. (Л N9 00 со СО 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5р 4 Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3942948/22-03 (22) 17.05.85 (46) 15.01.87. Бюл. У 2 (» ) Всесоюзный научно-исследовательский, конструкторско-технологический и проектно-изыскательский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (72) Ю.С. Осипенко, Л.Ф. Яковенко, А.Г. Юдин, Н.Б. Денчик и Н.П. Кривошеева (53) 622.241 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 360462, кл. Е 21 В 47/12, 1969. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ ЗОНЫ

ВОДОПРОВОДЯЩИХ ТРЕЩИН (57) Изобретение относится к области горного дела и предназначено для гидрогеологического обоснования систем подземной разработки месторождений полезных ископаемых и безопасных условий ведения горных работ. С целью получения непрерывной и достоверной информации о развитии зоны

„„Я0„„1283384 А 1 водопроводящих трешки как в осушенном, так и в обводненном массивах над разрабатываемой залежью бурят скважину. Изолируют ее забой и стенки водонепроницаемым материалом, способным разрушаться при деформации, например парафином. Затем поинтервально размещают в скважине последовательно снизу вверх датчики влажности, связанные со вторичной измерительной аппаратурой ° Засыпают каждый интервал влагонасыщенным фильтрующим материалом, разделяя интервалы изолирующими пробками. Шаг интервала L определяют по зависимости L = f Н, где Н вЂ” расстояние по оси скважины от дневной поверхности до залеки полезиого ископаемого, м; — (/) заданная погрешность определения высоты зоны водопроводящих трещин. По мере развития зоны водопроводящих трещин происходит последовательное разрушение интервалов и изменение в них влажности, что позволяет опреде- Я лить высоту зоны водопроводящих тре- Я) щин в ее развитии. 1 ил. М

1283384 где Я вЂ” погрешность в определении высоты зоны водопроводящих трещин;

Н вЂ” расстояние по оси скважины от дневной поверхности до

"кровли рудной залежи, м.

Количество интервалов равно

2 и

L где Х вЂ” глубина скважины, м.

Затем интервал 8 скважины 4 эапол-45 няют зернистым материалом 9 (например, песком) и насыщают его жидкостью (например, водой), после чего производят изоляцию интервала 8 сверху водонепроницаемым материалом, образующим пробку. Заполнение зернистым материалом скважины 4 в интервале 8 обеспечивает удержание стенок скважины, предотвращая тем самым возможность их обрушения.

После этого во втором интервале

10 с той же длиной L устанавливают датчик влажности, засыпают интервал

10 зернистым материалом 9 и произ(2) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при ,гидрогеологическом обосновании сис тем подземной разработки месторождений полезных ископаемых и обеспечении безопасных условий ведения горных работ.

Цель изобретения — повышение достоверности и обеспечение измерений в осушенном массиве.

На чертеже показана схема осуществления способа определения высоты зоны водопроводящих трещин.

Способ реализуется следующим образом.

С дневной поверхности 1 в массиве горных пород 2, в котором предполагается разработка залежи 3, бурят скважину 4 глубиной f (Н, где Н расстояние по оси скважины 4 от днев20 ной поверхности 1 до залежи 3. Затем производят изолирование стенок 5 и забоя 6 скважины 4 водонепроницаемым материалом который при деформации пород способен разрушаться (например, парафином). После гидроизоляции стенок 5 и забоя 6 осуществляют установку датчика 7 влажности в измеряемом интервале 8 длиной L.

Длина интервала L в скважине выбирается из следующего соотношения:

L =EH

Ф водят насыщение его жидкостью с последующей изоляцией водонепроницаемой пробкой. Указанные операции осуществляют до перекрытия устья скважины 4.

После начала разработки залежи в массиве горных пород 2 начинает развиваться зона 11 водопроводящих трещин с контуром 12. При пересечении зоной 11 водопроводящих трещин интервала 8 скважины 4 присходнт раэ рушение водонепроницаемого материала на стенках 5 и забое 6, в результате чего устанавливается гидравлическая связь между интервалом 8 и зоной 11 водопрододящих трещин. Под влиянием гравитационных сил жидкость, находящаяся в разрушаемом интервале 8 скважины 4, перетекает из зернистого материала 9 в водопроводящие трешины (направление движения жидкости показано стрелками), что приводит к его осушению. Изменение влажности зернистого материала фиксируется датчиком 7 влажности, связанным с измерительным прибором 13.

По мере развития зоны 11 водопроводящих трещин происходит пересечение изменяющимся контуром 12 зоны

11 водопроводящих трещин последующих интервалов скважины 4. В результате этого влажность зернистого материала

9 в указанных интервалах уменьшается, что фиксируется измерительным прибором 13. За высоту h зоны водопроводя— щих трещин принимают расстояние от кровли 14 рудной залежи 3 до середины интервала, в котором отмечено изменение влажности зернистого материала 9, измеряемое по нормали к напластованию горных пород.

Оборудование интервалов измерений для наблюдения эа развитием зоны водопроводящих трещин может осуществляться как сразу по всей длине скважины, так и методом наращивания их количества по мере подработки нижних интервалов скважины контуром зоны водопроводящих трещин. !

Пример. В шахтном поле рудника над рудной залежью до начала разработки горизонта на глубине Н

755 м сооружают скважину конечным диаметром 1!2 мм, глубиной Х = 500 м.

Затем изолируют забой и стенки скважины водонепроницаемым материалом— парафином путем закачки водно-парафнновой эмульсии при 60-100 С. За1283184 где

ВНИИПИ, Заказ 7397/29 Тираж 455 Подписное

Произв.-полнгр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тем по формуле (I) при < = 0,04 (определен экспериментально) рассчитывают длину измерительного интервала L=K.Í = 0,04.755 = 30,2 м. При заданной точности измерений длина 5 интервала не должна превышать 30 м.

По окончании изоляции устанавливают датчик влажности в интервале 30 м (на глубине 500-470 м) и засыпают этот интервал песком с Й 1 мм на$C

Э сыщают песок водой и изолируют era сверху парафином. Описанные операции повторяют до достижения верхним ин тервалом устья скважины. В данном примере количество интервалов равно п = 500:30 = 17. Все датчики соединены через коммутирующее устройство с вторичной регистрирующей аппаратурой, например с влагомером типа Вà — 3.

Изменение влажности в интервалах, последовательно и непрерывно располагаемых по трассе скважины, позволяет судить о развитии зоны водопроводящих трещин, причем получаемая информация практически непрерывна.

Формула изобретения

Способ определения высоты эоны водопроводящих трещин над выработанным пространством, включающий буре- 30 ние скважины над разрабатываемой залежью, изоляцию водонепроницаемым материалом забоя скважины, поинтервальную, последовательную снизу вверх установку датчиков, засыпку датчиков фильтрующим материалом с поинтервальнай изоляцией измерительных участков и проведение измерений изменения влажности на участках, по которым определяют высоту зоны трещин, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и обеспечения измерений в осушенном массиве, одновременно с изоляцией забоя скважины осуществляют изоляцию стенок скважины и проводят влагонасьпцение каждого измерительного участка до его изоляции сверху, при этом поинтервальную изоляцию измерительных участков проводят с шагом определяемым зависимостью с = F .Í

Н вЂ” расстояние по оси скважины от дневной поверхности до залежи полезного ископаемого м

Š— заданная погрешность в определении высоты зоны водопроводящих трещин.