Способ определения содержания полезного ископаемого в массиве горных пород

 

Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для определения геологического строения разрезов месторождений на стадии их эксплуатационной разведки. Цель - повышение точности определения содержания полезного ископаемого в массиве. Предварительно проводят геологическую разведку месторождения и бурят эксплуатационные скважины, на стенки которых воздействуют потоком инфракрасного излучения. Фиксируют время заполнения отбитой породой емкости постоянного объема и по установленной зависимости процентного содержания полезного ископаемого от времени заполнения породой емкости определяют его распределение в функции глубины скважины. По результатам совместной обработки данных поинтервального отбора и распределения содержания по участкам скважин определяют содержание полезного ископаемого в массиве. В случае необходимости данный способ позволяет оперативно осуществить повторное расширение отдельных участков уже опробованных скважин, т.е. не требуется дополнительного бурения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОДИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕС УБЛИХ

А1 (51) 4 E 21 В 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОС)ДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3973504/22-03 (22) 06.11.85 (46) 23. 12.89. Бюл. Р 47 (72) М.В.Рыбин, А.Г.Мерзон, В.А,Черников, В.В.Кузнецов, Ю.И.Протасов и О.С.Погребняк (53) 622,243.68 (088.8) (56) Волокитенков А.А. Технология отбора шлама при бурении скважин.—

M.: Недра, 1973, с. 23-24.

Авторское свидетельство СССР

Ф 806855, кл. Е 21 В 49/00, 1978. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЩ НИЯ

ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО В МАССИВЕ ГОРHblX ПОРОД (57) Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для определения геологического строения разрезов месторождений на стадии их эксплуатационной разведки. Цель — повыу ение точности определения содержаИзобретение относится к горной промышленности, в частности к определению геологического строения разpesos месторождений на стадии их эксплуатационной разведки.

Цель изобретения — повышение точностиопределения содержания полезного ископаемого в массиве горных пород, На фиг.1 приведен график зависимости энергозатрат электротермического pëçðóøåêèÿ от процентного содержания полезного ископаемого в массиве; на фиг.2 — устройство для реализации способа. ния полезного ископаемого в массиве.

Предварительно проводят геологическую разведку месторождения и бурят эксплуатационные скважины, на стенки которых воздействуют потоком инфракрасного излучения. Фиксируют время заполнения отбитой породой емкости постоянного объема и по установленной зависимости процентного содержания полезного ископаемого от времени заполнения породой. емкости определяют его распределение в функции глубины скважины. По результатам совместной обработки данных поинтервального отбора и распределения содержания по участкам скважин определяют содержание полезного ископаемого в массиве. В случае необходимости данный способ позволяет оперативно осущестгить повторное расширение отдельных участков уже on-обованных скважин, т.е. не требуется дополнительного бурения. 2 ил.

При воздействии на породу потоком инфракрасного излучения она нагрева- . ется и разрушае-. ся под действием возникающих термонапряжений. Энергозатраты (ЗТ) разрушения массива опреде,ляются только упругими и тепловыми свойствами слагающих пород и связаны с минеральным составом слагающих пород или, что то же самое, с процентным содержанием полезного компонента.

Практически ЭТ разрушения определяются следующим образом: где N — мощность источника ИК-излучения, кВт; — время работы, ч;

V — объем отбитой породы, м .

При постоянной мощности истдчника И время разрушения t заданного объема породы V прямо пропорционально энергозатратам Э и также определяется процентным содержанием полезного компонента и на данном участке массива (фиг. 1).

Устройство для реализации способа (фиг.2) состоит из инфракрасного цилиндрического излучателя (ИКИ) 1 и 15 цилиндрической емкости 2 для сбора отбиваемой породы, причем излучатель

1 и емкость 2 жестко закреплены на подающей трубе.3. На цилиндрическую емкость 2 под излучателем установлена 2р коническая кольцевая воронка 4. По периметру последняя снабжена гибким кольцевьм уплотнением от стенок скважины (не показано). Снизу емкость 2 снабжена люковым устройством, состоя- 25 щим, например, из пластины 5, удерживаемой в горизонтальном положении с помощью пружины 6, и шарнира 7.

Устройство работает следующим образом. 30

С помощью механизма подачи (не показан) устройство подается в скважину, устанавливается на заданной высоте и включается ИКИ 1. Под действием термонапряжений, возникающих в породе при нагреве потоком ИК-излучения, стенки скважины разрушаются. ИКИ рассчитывается таким образом, чтобы температура излучающих элементов была максимальной, но не превышающей 4О температуру плавления слагающих пород. В этом случае, как показали проведенные исследования, на энергозатратах не сказывается начальное напряженное состояние массива. 45

Отбитая порода попадает в цилиндрическую емкость 2. Люковое устройство рассчитано таким образом, что оно огкрывается при заполненной емкости и отбитая порода высыпается. Процесс подъема устройства и контроль за работой могут быть автоматизированы. В люковом устройстве устанавливается датчик (не показан), электрически связанный с приводом подъемной лебедки или бурового станка (в зависимости от способа подачи устройства). В момент открытия люка датчик срабатывает, и автоматически осуществляется

1530766 4 подъем устройства на высоту, равную высоте ИКИ 1. Одновременно лен гопротяжный механизм регистрирующего прибора (не показан) фиксирует время заполнения емкости на данном участке (движение ленты в приборе осуществляется с постоянной скоростью).

Таким образом, осуществляется опробование по всей длине скважины. Высоту ИКИ 1 выбирают, исходя из условий задания точности регистрации измерений по длине скважины.

Способ определения содержания полезного ископаемого в массиве горных пород заключается в следующем.

Предварительная геологическая разведка месторождения с отбором керновых проб обеспечивает достоверные .данные в скважинах о содержанш: и залегании полезного ископаемого, физико-механических свойствах вмещающих пород. ОсуществЛяют бурение эксплуатационных скважин, поинтервальный отбор в них проб пород и их анализ.

Для конкретного типа горных пород месторождения, мощности HKH N u о объема емкости для сбора породы V строят тарировочную зависимость времени заполнения t отбитой породой емкости V от процентного содержания полезного компонента и °

Исходные данные для нее получают по записям времени заполнения емкости по глубине в пределах с известным и, например, рядом со скважинами предварительной разведки, в которых излучены свойства пород по керну °

Для более детальной разведки участка месторождения он обуривается скважинами в количестве, определяемом необходимой точностью разведки.

Далее осуществляется расширение учасков скважин предлагаемым устройством (фиг.2). По времени заполнения С отбитой породой емкости V и тарировочной зависимости (фиг.1) оперативно оценивают содержание и полезного ископаемого по глубине скважины h.

Систематизируя полученные данные, судят о содержании и пространственном расположении полезного ископаемого в толще вмещающих горных пород. Для большей достоверности выборочно осуществляют лабораторную обработку полученньгх проб, для чего их улавливают в устье скважины и сравнивают результаты с данными тарировочной за5 15307 виснмости (фиг.1). В случае необходимости способ позволяет оперативно

I ,осуществить повторное расширение отдельных участков уже опробован5 ных скважин, т.ei не требуется дополнительного бурения., Формула изобретения

Способ определения содержания полезного,ископаемого в массиве горных пород, включающий предварительную геологическую разведку месторождения, бурение эксплуатационных сквалжн, поинтервальный отбор в них проб породи их анализ, от ли ча ющ ий с я тем, что, с целью повышения точности

66

6 определения содержания полезного ископаемого в массиве, на стейки скважин воздействуют потоком инфракрасного излучения, фиксируют время заполнения отбитой породой емкости постоянного объема ипо установленной зависимости процентного содержания полезного ископаемогоот временизаполнения породой емкости определяют его распредение в функции глубины скважины, а по результатам совместной обработки данных поинтервального отбора проб и распределения содержания go участкам . скважин определяют содержание полез-, ного ископаемого в массиве.

1530766

Составитель В.Архипов

Редактор Н.Яцола Техред М.яндык Корректор О.Ципле

Заказ 7874/34 Тираж 514

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101