Способ перевода удароопасности массива в неудароопасное состояние

 

Изобретение относится к горной промышленности и повышает эффективность снижения удароопасности массива горных пород. Предварительно в неудароопасном участке массивагорных пород определяют наличие зон естественной треш,иноватости и зон концентрации напряжений и ширину зоны естественной трещиноватости. По контуру горной выработки, которую проводят по удароопасному массиву, бурят скважины . Их располагают на одинаковом расстоянии друг от друга. Глубину скважин устанавливают равной не менее расстояния от контура выработки до верхней границы третьей зоны трещиноватости. Затем из каждой скважины нарезают ш,ели. В щели, загерметизированные пакерами, нагнетают рабочую жидкость и производят гидроразрыв до смыкания образующихся трещин. При гидроразрыве создают не менее трех зон искусственной трещиноватости. Ширина каждой зоны искусственной трещиноватости равна ширине зоны естественной трещиноватости . Расстояние между зонами равно ширине зоны естественной трещиноватости . 1 3. п. ф-лы, 1 ил. и ГЧЭ СО ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК с у 4 Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 олислник изоьгкт ния ц

H АBTOPCHOMV CBMAETEJlbCTHV

Г gt (21) 3748871/22-03 (22) 31.05.84 (46) 07.03.87. Бюл. № 9 (71) Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (72) В. Н. Опарин, Г. Ф. Бобров, М. В. Курленя, Е. И. Шемякин, О. И. Чернов и 1О. С. Кузнецов (53) 622.817 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 635250, кл. Е 21 F 5/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 825962, кл. Е 21 С 41/04, 1979. (54) СПОСОБ ПЕPEВОДА УДАРООПАСНОГО МАССИВА В НЕУДАРООПАСНОЕ

СОСТОЯНИЕ (57) Изобретение относится к горной промышленности и повышает эффективность снижения удароопасности массива горных пород. Предварительно в неудароопасном участке массива горных пород определяют

„„SU„„1295005 А1 наличие зон естественной трещиноватости и зон концентрации напряжений и ширину зоны естественной трещиноватости. По контуру горной выработки, которую проводят по удароопасному массиву, бурят скважины. Их располагают на одинаковом расстоянии друг от друга. Глубину скважин устанавливают равной не менее расстояния от контура выработки до верхней границы третьей зоны трещиноватости. Затем из каждой скважины нарезают щели. В щели, загерметизированные пакерами, нагнетают рабочую жидкость и производят гидроразрыв до смыкания образующихся трещин. При гидроразрыве создают не менее трех зон искусственной трещиноватости. Ширина каждой зоны искусственной трещиноватости

<О равна ширине зоны естественнои трещиноватости. Расстояние между зонами равно фф ширине зоны естественной трещиноватости. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. С:!

295005

Формула изобретения 1

) ! —.; —.;.— ь. з (оетавитсль .. Гагслин

Редактор Г. Волкова !екрел И. Верее Корр< к гор Д. с10>р1«;)1

Заказ 447!36 )" нр>)>к -1.>О Iодниенос

В! I!1111111 1 чехла ретвен ни и ко,<н) ез и <,(.(.!) )<н ле. 1>l иаоврет< ний и о) кри) I «

11 1П <-,!< .. 1,. 1: )),.< ) .)< П, 4iã, ! lp<:iiзво l< твенно-il)) Iiil pili!>ii«« к<>е Ilp< .;ир))ит«<, i . .) >к) <Ч)<) i, ) I t p<)<. и) и>)и. 4

И.<обре-ение спи<гонге:! к горной промыш.«)< нности и мо кет быть использоггано при челе гopt

Целью изсбретеция является <к>вы<пение эф<рс ктнвности снижг ния удароопасности ма< сива горных пород.

На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа.

На схеме показаны: 1 - — горная выработка; 2 -- скважины; 3 — электрокаротажный зонд; 4 щели; 5 — пакеры; 6 — искусственные трещины, образованные в результате гидроразрыва; 7 -- щели в скважинах.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно в неудароопасном участке массива горных пород с помощью геофизического каротажа определяют наличие зон естественной трещиноватости и зон концентрации напряжений. Экспериментально установлено, что таких зон в неудароопасном массиве существует не менее трех. Причем зоны естественной трещиноватости и зоны концентрации напряжений чередуются между собой. По известной методике определяют ширину зоны естественной трещи:,оватости. Затем по контуру горной выработки 1, проводимой по удароопасному массиву, бурят скважины 2, располагаемые на одинаковом расстоянии друг от друга, равном не более 2 г/6, где r — радиус выработки, м.

Глубину скважин принимают равной не менее расстояния от контура выработки до верхней границы третьей зоны трещиноватости.

Изнутри каждой скважины 2 нарезают щели 4 для образования зоны искусственной трещиноватости шириной, равной шири, не зоны естественной трещиноватости. Щели герметизируют пакерами 5, нагнетают в них

< рабочую жидкость и производят гидроразрыв до см ыкания образующихся трещин.

1-1аличие зон трещиноватости определяют с помощью электрокаротажного зонда. Затем производят нарезку щелей 7 для образования следующей зоны искусственной трещиноватости. Таких зон образуют не менее трех. Расстояние между зонами принимают равным ширине зоны естественной трещиноватости.

Для нарезания щелей используют буровой станок с щелеобразователем, а нагнетание жидкости в щели насосами с давлением до 300 МПа и расходом жидкости до

900 л! мин.

10 В случае высокой водопроницаемости на каком либо участке массива либо тампонируют скважину, либо прекращают нагнетание жидкости.

Процесс образования естественной трещиноватости прекращают после перевода удароопасного массива в неудароопасное состояние.

20 1. Способ перевода удароопасного массива в неудароопасное состояние, включающий проведение горной выработки, бурение скважин, последовательное нарезание изнутри каждой скважины щелей, герметизацию каждой щели, нагнетание в них жидкости и ориентированный гидроразрыв, отли<гаюг<4ийся тем, что, с целью повышения эффективности снижения удароопасности массива горных пород, определяют ширину зоны естественной трещиноватости в неудароопасном участЗ0 ке массива, скважины в удароопасном участке массива бурят по контуру выработки на одинаковом расстоянии друг от друга, глубину скважин устанавливают равной не менее расстояния от контура выработки до верхней границы третьей зоны трещиноваЗ5 тости, а при гидроразрыве создают не менее трех зон искусственной трещиноватости шириной каждой зоны и с расстоянием между ними равными ширине зоны естественной трещиноватости.

40 2. Способ по и. 1, отличаюи4ийся тем. что расстояние между скважинами по контуру выраб(пки принимают равным Hd оолее 2 г16, t .tå г — радиус выработки, м.