Способ оценки реологических свойств пород осадочного комплекса угольных месторождений

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - снижение материальных затрат на исследования и повышение достоверности исследований. Изготавливают образцы из свежеизвлеченных кернов. Образцы размещают в испытательной камере и освещают лампой с ультрафиолетовым светом мощностью 1 кВт в течение 4-5 ч. Затем осуществляют физическое воздействие на образцы и ведут визуальное наблюдение за их состоянием. Определяют деформационные свойства образцов, по которым оценивают их реологические свойства. По корреляции реологических свойств образцов кернов из разных скважин определяют участки ослабленных пород в массиве. По мере выемки угольного пласта устанавливают секции крепи. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1511 4 Е 2! С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / :

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4071017/22-03 (22) 18.03.86 (46) 30.03.88. Бюл. № 12 (71) Донецкий филиал Научно-исследовательского горнорудного института (72) Е. Г. Соболев, Ф. Ф. Михайличенко, В. С. Васильченко и В. В. Бедарев (53) 622.023 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 848639, кл. Е 21 С 39/00, 1979. (54) СПОСОБ ОЦЕ НКИ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОД ОСАДОЧ НОГО

КОМПЛЕКСА УГОЛЬ HbIX МЕ СТОРОЖДЕ НИЙ (57) Изобретение относится к горному делу.

Цель изобретения — снижение материаль„„SU „„1384748 А 1 ных затрат на исследования и повышение достоверности исследований. Изготавливают образцы из свежеизвлеченных кернов. Образцы размещают в испытательной камере и освещают лампой с ультрафиолетовым светом мощностью 1 кВт в течение 4 — 5 ч.

Затем осуществляют физическое воздействие на образцы и ведут визуальное наблюдение за их состоянием. Определяют деформационные свойства образцов, по которым оценивают их реологические свойства. По корреляции реологических свойств образцов кернов из разных скважин определяют участки ослабленных пород в массиве. По мере выемки угольного пласта устанавливают секции крепи. 2 ил.

1384748

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения реологических свойств горных пород при решении горно-технических задач, в том числе для определения категорийности кровли пластового полезного ископаемого при подземной разработке.

Целью изобретения является снижение материальных затрат на исследования и повышение достоверности исследований.

На фиг. 1 изображена схема устройства для облучения кернов ультрафиолетовым светом; на фиг. 2 — геологический разрез с выявленными ослабленными зонами кровли угольного пласта.

Устройство для облучения кернов содержит корпус 1 камеры, источники 2 ультрафиолетового света, образец 3 из свежеизвлеченного керна алевролита из скважины

А с глубин 600 — 650 м с расслоениями после 4-часового облучения ультрафиолетовым светом, образец 4 из свежеизвлеченного керна алевролита без заметных следов деформации и расслоения со скважины А с глубин 500 — 550 м после облучения ультрафиолетовым светом. На образце 4 заметны мелкие трещины 5, на образце 3 — расслоение на плашки 6 длиной

4 — 5 см.

На фиг. 2 показаны глинистый сланец 7, алевролит 8, песчаник 9, угольный пласт 10, участки 11 и 12 ослабленного алевролита по скважине А соответственно на глубинах 200 †2 и 600 †6 м; участки 13, 14 ослабленного алевролита по скважине В соответственно на глубинах 350 — 390 и 650—

700 м; участки 15, 16 ослабленного алевролита по скважине С соответственно на глубинах 200 †2 и 690 †7 м; зона 17 ослабления кровли угольного пласта.

Способ осуществляется следующим образом.

Свежеизвлеченный керн очищают от бурового раствора, изготавливают из него образцы, устанавливают в корпусе камеры, защищенной от дневного света, освещают ультрафиолетовым светом в течение 4 — 5 ч, после чего изучают состояние образца и при обнаружении дефектов, например трещин, расслоений, судят об их реологических (деформационных) свойствах. По корреляции свойств керна из разных скважин судят о зоне ослабления пород в разрезе и по этим данным оценивают реологические свойства пород, подбирают тип крепи, время и место крепления. Для освещения образцов кернов применяют галогенную лампу мощностью 1 кВт с рефлектором, которую устанавливают на расстоянии 5 м от керна.

Пример. Извлеченный из скважины керн очищают от бурового раствора путем обмыва водой, изготавливают образцы путем расчленения его на куски. Образцы 3 и 4 керна длиной до 0,5 м устанавливают в металлический корпус 1, защищающий керн от дневного света. В корпусе 1 помещены лампы 2 ультрафиолетового света В зависимости от размеров корпуса количество освещенных образцов может достигать 10 шт.

После освещения ультрафиолетовым светом в течение 4 — 5 ч образец исследуют. При обнаружении расслоения образца отмечают глубину расположения породы в геологи10 ческом разрезе

На фиг, 1 образец 3 с расслоениями на плашки 6 извлечен с глубины

600 м (см. фиг. 2). Все керны скважины А с глубин 200 — 250 и 600 — 650 м показали расслоение. Исходя из этого по сква15 жине А выделены участки 11 и 12 ослаблений алевролитов.

Образцы 4 алевролитов, расположенных на глубине 500 — 550 м по скважине А, показали проявление только мелких трещин 5 (см. фиг. 1). После выделения ослабленных

20 пород оставшийся образец исследуют для определения прочностных параметров.

По скважине В подобным методом выделены участки 13 и 14 ослабленных алевролитов соответственно на глубинах 350—

25 390 и 650 — 700 м (см. фиг. 2). По скважине С выделены участки 15 и 16 алевролитов соответственно на глубинах 220 — 230 и 690 †7 м.

Скважины А, В, С находятся на расстоянии 360 — 400 м один от другого, уголь30 ный пласт 10 простирается между ними.

Исследования глинистых сланцев 7 и алевролитов 8 до глубины 1000 м по скважинам А, В, С не показали расслоений.

Участки ослабленных пород непосредст35 венно кровли угольного пласта 7 по скважине А находятся на расстоянии 50 м от верхней кромки пласта угля, по скважине

 — 30 м, по скважине С вЂ” 20 м. Участки

12, 14 и 16 соединяются в ослабленную

40 зону 17 (см. фиг. 2). Кровля пласта угля ввиду этого переводится из категории средней устойчивости в категорию неустойчивой. По свежему керну кровли пласта алевролита определен предел прочности на разрыв 14 кгс/см .

45 На отрабатываемой части участка шахтного поля при определении реологических свойств пород кровли по известной методике кровля отнесена к среднеустойчивой, в лаве применена крепь КМ-87(М). Большая часть крепи претерпевает необрати5р мые деформации.

В результате проведенных исследований по предлагаемому способу на исследуемой части участка шахтного поля кровля угольного пласта, каА показано выше, переведена в категорию неустойчивой. Рекомен55 дована и внедрена крепь 1МК-101 в лаве.

По мере выемки угольного пласта устанавливают секции крепи.

1384748

Юце. 7

А

H,г! 0!

20

1000 — —:-3 8 9 @gg 10 Ц,-Я 17 триг, 2

Составитель И. Фомичева

Редактор И. Рыбченко Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 1117/27 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, OK — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ оценки реологических свойств пород осадочного комплекса угольных месторождений, включающий размещение в испытательной камере образцов горных пород, осуществление физических воздействий над ними, визуальное наблюдение за состоянием образцов и определение их деформационных свойств, по которым оценивают реологические свойства, отличающийся тем, что, с целью снижения материальных затрат на исследования и повышения достоверности исследований, образцы изготавливают из свежеизвлеченных кернов, после

5 размещения их в камере освещают лампой с ультрафиолетовым светом мощностью

l кВт в течение 4 — 5 ч, а по корреляции реологических свойств образцов кернов из разных скважин определяют участки ослабленных пород в массиве.