Способ определения трещиноватости горных пород

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при исследовании свойств горных пород. Цель изобретения - повышение точности определения трещиноватости горных пород. В выработке бурят концентрично расходящиеся от ее контура ит.екционные 2 и контрольные 3 скважины (С). В последние в несколько ярусов устанавливают разделительные 2/ элементы 4, образующие изолированные друг от друга участки (У) 5. Каждый У 5 оборудуется индивидуальным трубопроводом 6. Каждый трубопровод 6 С 3 подсоединяется к оттарированной по объему аккумулирующей емкости. К каждому У 5 скважины 2 поинтервально в направлении от забоя к устью подается от насоса рабочий агент (РА). Достижение РА каждой скважины С 3 фиксируется одновременно на всех У 5 по поступлению РА в аккумулирующие емкости. Устанавливают время начала поступления РА, скорость его нарастания и конечный объем РА в каждом из У 5 по всем С 3 , окружающим С 2. По полученным данным определяют степень и характер трещиноватости горной породы, ориентировку и величину раскрытия трещин , а также их протяженность. 3 ил. А-А i (Л о: о to 01

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„„1460254 л) 4 Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4214755/22-03 (22) 24.03.87 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (71) Московский горный институт (72) С. А. Бачурин и Я. М. Месхидзе (53) 622.35 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 859638, кл. Е 21 С 39/00, 1978. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при исследовании свойств горных пород. Цель изобретения — повышение точности определения трещиноватости горных пород. В выработке бурят концентрично расходящиеся от ее контура инъекционные 2 и контрольные 3 скважины (С). В последние в несколько ярусов устанавливают разделительные элементы 4, образующие изолированные друг от друга участки (У) 5. Каждый У 5 оборудуется индивидуальным трубопроводом 6. Каждый трубопровод 6 С 3 подсоединяется к оттарированной по объему аккумулирующей емкости. К каждому У 5 скважины 2 поинтервально в направлении от забоя к устью подается от насоса рабочий агент (PA). Достижение PA каждой скважины С 3 фиксируется одновременно на всех У 5 по поступлению PA в аккумулирующие емкости. Устанавливают время начала поступления РА, скорость его нарастания и конечный объем PA в каждом из У 5 по всем С 3, окружающим С 2. По полученным данным определяют степень и характер трещиноватости горной породы, ориентировку и величину раскрытия трещин, а также их протяженность. 3 ил.

1460254

25 0

Формула изобретения

Изобретение относится к горному делу, в частности к определению свойств горных пород вокруг выработок, и может быть использовано при проектировании оптимальных технологических процессов по укреплению массивов.

Цель изобретения — повышение точности определения трещиноватости горных Iloрод.

На фиг. 1 представлена схема устройства для осугцествления способа определения трещиноватости горных пород; на фиг. 2— разрез A — А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1.

Способ осуществляется следующим образом.

На исследуемом участке выработки 1 бурят инъекционные скважины 2 и контрольные скважины 3. При этом возможно чередование функций инъекционных скважин 2 и контрольных скважин 3, что позволяет расширить объем информации о трещиноватости значительных областей массива горных пород одновременно как по периметру выработки 1, так и вдоль нее.

Инъекционные скважины 2 и контрольные скважины 3 с помощью разделительных элементов 4 (пакеров), которые располагаются ярусами, разбиваются на произвольные по .длине изолированные друг от друга участки 5, которые позволяют представить массив в виде концентрично расходящихся от контура выработки 1 исследуемых зон.

Количество скважин 2 и 3, их расположение относительно друг друга и расстояние между ними, а также длина поинтервально опробируемых участков 5 определяются предъявленными требованиями к точности результатов исследований. Глубина скважин 2 и 3 выбирается с учетом размеров предполагаемой ослабленной трещинами области вокруг выработки 1.

Каждый изолированный участок 5 всех скважин 2 и 3 оборудуется индивидуальным трубопроводом 6. Ко всем трубопроводам 6 контрольных скважин 3 подсоединяются оттарированные по объему аккумулирующие емкости 7, расположенные в выработке 1.

Затем поочередно к каждому участку 5 инъекционной скважины 2 по его трубопроводу 6 в заданной последовательности (в направлении от забоя к устью) подается- под постоянным давлением в определенном количестве от насоса 8 рабочий агент (вода).

Достижение рабочим агентом контрольной скважины 3 фиксируется одновременно на всех ее участках 5 по поступлению рабочего агента в аккумулирующие емкости 7 данной контрольной скважины 3. При этом устанавливается время начала поступления рабочего агента, скорость его нарастания, а также конечный объем агента в каждом из участков 5 по всем контрольным скважинам 3, окружающим инъекционную скважину 2. Последовательно для всех случаев поинтервального опробирования массива определяется процентное отношение достигших каждого из участков 5 контрольных скважин 3 объемов рабочего агента к его порциональному расходу на отдельных участках инъекционной скважины 2.

Г1олученные данные после соответствующей обработки позволяют определить степень и характер трещиноватости, а также ориентировку и величину раскрытия трещин и их протяженность, Предлагаемый способ определения трещиноватости горных пород позволяет существенно повысить объем .информации о характере трещиноватости исследуемого горного массива. Это создает предпосылки для прогнозирования прочностных и деформационных свойств пород, окружающих выработку, оценки несущей способности прилегающего к ней массива.

Полученные данные позволяют рекомендовать рациональные способы поддержания выработок. В частности, представляется возможность обосновать оптимальные параметры искусственного упрочнения пород, Ilpoектировать геометр ические характеристики создаваемых упрочненных зон, моделировать в естественных условиях растекание тампонажных растворов.

Способ определения трещиноватости горных пород, заключающийся в том, что в выработке бурят ин.ьекционные и контрольные скважины, нагнетают в инъекционные скважины рабочий агент и фиксируют его выход из контрольных скважин, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности определения трещиноватости горных пород, в скважины в несколько ярусов устанавливают разделительные элементы, образующие изолированные друг от друга участки, а рабочий агент нагнетают в инъекционные скважины при отступающем порядке нагнетания от забоя к устью поинтервально в каждый из участков, при этом фиксацию выхода рабочего агента из контрольных скважин осуществляют одновременно по всей длине последних путем аккумулирования рабочего агента, достигшего каждого из участков, и по полученным данным определяют степень и характер трещиноватости горной породы, ориентировку и величину раскрытия трещин, а также их протяженность.

1460254

ГО

О

С7

О 7.5

I 0

О

"2.g

Р Pr,,;(,з.Z у "Г,3

О

Cg5

О, .7

О

9.2

О

Lgg

О,.

Ф,5 ь 5.3

О

С-

0Ä

"б,Z

Составитель Л. Климов

Редактор Е. Папи Техред И. Верес Корректор Л. Г!илипенко

Заказ 439732 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, у.i Гагарина. 101