Способ управления труднообрушаемой кровлей

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при отработке пластовых месторождений. Цель изобретения - повышение эффективности разработки за счет избирательного разупрочнения труднообрушаемых крог вель угольных пластов на стадии геологической доразведки шахтного поля за счет использования существующих геологоразведочных скважин (с). С поверхности земли в труднообрутпаемую кровлю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (sD 4 Е 21 С 41/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4153238/22-03

1 (22) 20.10.86 (46) 07.06.88. Бюл. У 21 (7 1) Коммунарский горно-металлургический институт (72) А.И.Новак, В.Н.Белозерцев, В.А.Тищенко и В.Н.Окалелов (53) 622.275 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1004638, кл. Е 21 С 41/04, 1982.

Слепцов А.Е., Ларионов А.А., Свинобоева Н.П. и др. Управление кровлей торпедированием с поверхности земли. — Колыма, 1982, У 8, с. 14-16.

„. 8}}„„щ}} }3}}.

I (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРУДНООБРУШАК

МОЙ КРОВЛЕЙ (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при отработке пластовых месторождений. Цель изобретения — повышение эффективности разработки за счет избирательного разупрочнения труднообрушаемых кро вель угольных пластов на стадии геологической доразведки шахтного поля за счет использования существующих геологоразведочных скважин (С). С поверх- ности земли в труднообрушаемую кровлю

1401130

И с4. = в+2 ,из геологоразведочных С 1 веерами бурят направленные С 2, Э субпараллельно-ветвистого типа ° Основную часть С

2, 3 ориентируют параллельно напластованию пород. При двух или более различных разупрочняемых горизонтов

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для управления труднообрушаемыми кровлями при отработке пластовых месторождений.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки за счет избирательного разупрочнения труднообрушаемых кровель угольных пластов 19 на стадии геологической доразведки шахтного поля за счет использования существующих геологоразведочных скважин.

На фиг.1 показаны профили геолого- 15 разведочной скважины 1 и многозабойных скважин 2 и 3 субпараллельно-ветвистого типа соответственно двух разупрочняемых горизонтов; на фиг.2 — расположение этих скважин, вид в плане, где 20

1 — сетка бурения скважин на стадии геологической доразведки шахтного поля, 1/2 — длина скважин субпараллель-. но-ветвистого типа, aL — угол смещения скважин различных горизонтов. 25

Способ реализуется следующим образом.

По кернам скважин детальной геологической доразведки шахтного поля, пробуренных по сетке с расстоянием между скважинами 3, равным 200-400 м, определяют состав и структуру пород, слагающих месторождение, а затем устанавливают количество горизонтов труднообрушаемых кровель, подлежащих 35 разупрочнению. Для чего геологоразведочные скважины 1 используют повторНо путем бурения из них в разупрочняемые породы направленных скважин 2 и 3 субпараллельно-ветвистого типа. 40

Направленные скважины 2 и 3 бурят в

Каждом разупрочняемом горизонте радиально по окружност и, центром которой является геологоразведочная скважина.

Длина направленных скважин равна по- 45

С 2, 3 в плане смещают относительно друг друга на угол Ы, определяемый из выражения о = :(и+2), где и — количество разупрочняемых горизонтов.

После заряжания С производят их взрывание на каждом горизонте. 2 ил. ловине сетки детальной разведки. Причем, с целью максимального использования энергии взрыва за счет интерференции падающей и отраженной взрывных волн от контактов разнопрочностных пород, основную часть скважин субпараллельно-ветвистого типа ориентируют параллельно напластованию пород. При таком расположении скважин диссипативные потери энергии взрывных волн сведены до минимума. Для эффективного разупрочнения пород труднообрушаемой кровли на стадии эксплуатации месторождения в процессе сдвижения пород подработанных горизонтов и геологических свойств массива скважины субпараллельно-ветвистого типа при двух и более различных разупрочняемых горизонтов в плане смещают относи тельно друг друга на угол о(,, равный где n — количество разупрочняемых горизонтов (n=2,3,4... ), Разупрочнение пород основной труднообрушаемой кровли и сохранение сплошности пород непосредственной кровли достигается в техническом решении следующим образом: устанавливают по керну геологоразведочной скважины структурно-прочностные свойства пород и рассчитывают их акустические жесткости р; С ;; выбирают в соответствии с правилами безопасности по основным характеристикам тип ВВ и определяют его импеданс рщ у; определяют по формуле

Pea(3 P Ср;

tM 4 (p iй+- p.Q ) > где (> — величина напряжений во м фронте взрывной волны на контакте заряд-порода в каждом из возможных i-тых вариантов;

f401130 вв Г г . и о — плотности соответственно

ВВ и породы i-того слоя; у и С вЂ” скорости соответственно де в тонации ВВ и продольных волн в i-том слое породы;

g — ускорение свободного падения, величину напряжений во фронте взрывной волны б ; на:контакте "заряд-порода" в каждом из возможных вариантов расположения скваяжны, рассчитывают по формуле

2 Рj Ср

15 р; С,;+р;Ср, где 5 и б — величины напряжений

I взрывной волны соответственно преломленной в слой и палающей;

20 !

"С ° и 0.С . — импедансы пород соотP) 0 P« ветственно j-òoão и

i-того слоев; изменение величины напряжения во фронте взрывной волны.при прохождении ее в структурно-неоднородных породах для каждого из возможных вариантов расположения скважины; выбирают методом сопоставления на основании критерия выбора рационального расположения скважины: получение максимальных напряжений взрывной волны в труднообрушаемом слое пород при одновременном минимальном значении напряжений волны в слое пород непосредственной кровли, оптимальный иэ возможных вариант, который и принимают для производства работ.

Ф о р м у л а и s о б р,е т е н и я

Способ управления труднообрушаемой кровлей, включающий бурение с поверхности земли скважин в труднообрушаемую кровлю, заряжание их и взрывание на каждом горизонте, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности разработки за счет избирательного разупрочнения труднообрушаемых кровель угольных пластов на стадии геологической доразведки шахтного поля sa счет использования существующих геологоразведочных скважин, скважины в труднообрушаемую кровлю бурят веерами из геологоразведочных скважин параллельно напластованию пород со смещением указанных вееров скважин на каждом горизонте вокруг геологораэведочной скважины относительно друг друга на угол, рав" ный и /и+2, где Il — количество разуп" рочняемых горизонтов.