Способ оценки защитного действия опережающей отработки пластов

 

Союз Советсник

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЬвтООСКОМЮ СВИДЕТЮЛЬСтВУ

<и;909215 (6I ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 08. 07. 80 (21) 2953817/22-03 (5l)M. Кл.

Е 21 1 5/00 с присоединением заявки МРкуавретееквы11 квинтет

СССР ао делви нзвбрвтени11 и вткрытнй (23) Приоритет-Опубликовано 28.02.82. Бюллетень Юю 8

Дата опубликования описания 28. 02 . 82 (53) УДК622.831:

:622 ° 834 (088.8I р

Ю.Н. Макаров, В. П. Кузнецов, А. A. Филинков, П. А. Рейпольский и А. I(. Емельянов (72) Авторы изобретения

>

Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт горной геомеха вааи. и маркшейдерского дела (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ ОПЕРЕЖАЮЩЕЙ

ОТРАБОТКИ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для оценки защитного действия опережающей отработки пластов.

Известен способ глубинных реперов, основанный на бурении. В массив горных пород глубоких скважин из любых, например породных выработок. В скважинах фиксируются точечные реперы, по смещениям которых измеряются дефо1 мации разгрузки в процессе отработки о защитного пласта (11.

Недостатком способа является конструктивная сложность оборудования связей между реперами и отсчетными

15 устройствами и связанное с этим снижение точности измерений.

Известен способ оценки эффективности локальных защитных. мероприятий на удары ввыбросоопасных пластах,,включающий бурение шпуров вглубь массива, установку в них датчиков и измерение температуры массива угля на опасном и защищенном участках (27.

Недостатком этого способа является отсутствие воэможности заблаговременной оценки эффективности защитного действия и установления размеров зон разгрузки и степени разгружающего действия на различном удалении от защитного пласта.

Цель изобретения - установление разгружающего или пригружающего действия защитной отработки на различном удалении от защитного пласта и на разных стадиях его отработки.

Поставленная цель достигается тем, что температурные датчики и устройства для определения коэффициента теплопроводности устанавлива т по вертикальным линиям измерений в породных слоях вне эоны влияния очистных работ, оценку динамики защитного действия производят по полученным значениям плотности теплового потока массива для определения которой одновременно по измеренным значениям темпераруры определяют геотермический градиент

909215

Формула изобретения на каждом интервале между смежными датчиками, и коэффициент теплопроводности участка массива для каждого интервала, при этом если †" (1,0, 4о где q — плотность естественного тепО лового потока земли в ненарушенном массиве горных пород, дж,сек " м ; — плотность теплового потока земли в массиве горных пород, Î испытывающих влияние защитной отработки, дж.сек" м, имеет место защитное действие, при условии, 1,0 защитное действие

О „ отсутствует, при — « 1,0 на разгру- 15 чo q,„.

0 женных участках с течением времени защитное действие прекратилось.

На фиг. 1 и 2 изображена схема осуществления способа региональной оценки защитного действия опережающей о отработки.

Пласт 1 является защитным и надрабатывает нижележащий массив. При подготовке нового этажа из выработки, например, квершлага 2, бурят вертикальные 3, горизонтальные 4 и наклонные 5 скважины, в которых устанавливают стационарные температурные датчики и устройства для определения коэф30 фициента теплопроводности в точках 61 (i = 1, 2...n) 71, 8i и 9i. Эти датчики образуют измерительные линии 10i в вертикальном направлении. Можно также обеспечить образование измерительных линий lli в горизонтальном направлении. Датчики и устройства устанавливают в породных слоях, вне зоны алин" ния очистных работ, где исключается образование местных тепловых полей.

Затей измеряют до защитной выемки в точках 6i, ji, 8i и 9i температуру и коэффициент теплопроводности массива, устанавливают величину геометрического градиента между парами смежных датчиков и получают плотност ь теплового потока (q) no зависимости где Й вЂ” коэффициент теплопроводности; 9

à — геотермический градиент.

Аналогичные замеры и определения производят во время выемки защитного пласта и в любые последующие периоды времени. При выемке защитного пласта на участке 12 в нижележащем горном массиве образуется защитная зона, граница которой обозначена линией 13.

На фиг. 1 и 2 тепловой поток с равномерной плотност ью условно показан линиями 14, а изменение плотности теплового потока в результате отработки защитного пласта - линиями 15.

Замеры q производят в ненарушенном массиве горных пород (q ) и при усло-. вии, когда массив испытывает влияние защит ной от работ ки (о;), если —" < 1, 0 имеет место защитное действие; бри

С в условии †" 1,0 защитное действие

Чо отсутствует, при — и 1,0 на разгру%о женных участках защитное действие прекратилось.

Использование предлагаемого спосо6а оценки защитного действия опережающей отработки пластов по сравнению с существующими способами обеспечивает следующие преимущества, Возможность получения более полной информации в пространстве и времени о динамике разгружающего и пригружающего действия на разных стадиях отработки защитного пласта; возможность региональной оценки защитного действия на различном удалении от защитного пласта; возможность исключить влияние местных тепловых полей, что позволяет повысить надежность информации, более правильно планировать горные работы и повысить безопасность работ на пластах, опасных по динамическим и газодинамическим явлениям.

С пособ оцен ки защит ного дейст вия опережающей от работ ки пластов, включающий бурение скважин в массиве горных пород в период вскрытия и подготовки нового этажа с отметки откаточного горизонта, установку в этих скважинах стационарных температурных датчиков и уст.ройств для определения теплопроводности на разном удалении от защитного пласта, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью оценки динамики защитного действия опережающей отработки пластов на различном удалении от защитного пласта.и на разных стадиях его отработки, температурные датчики. и устройства для определения коэффициента теплопроводности устанавливают по вертикальным линиям измерений в породных слоях; оценку динамики защитного действия производят по полученным значениям плотности теп5 909215 6 лового потока массива, для определе- имеет местб защитное действие, при ния которой одновременно по измерен- условии — 7 1 0 защитное действие

Оо %1 ным значениям температуры определяют отсутст вует, †и 1,0 на разгруженных

40 геотермическии градиент на каждом ин- участках с течением времени защитное тервале между смежными датчиками, и S де ствие прекратилось. коэффициент теплопроводности участка массива для каждого интервала, при Источники информации

%1

Э этом если,„ (1,0, „

%0 принятые so внимание при экспертизе где q — плотность теплового потока

0 в ненарушенном массиве гор- 10 1, Петухов И. И. и др. Защитные ных пород, дж. сек " Г ; пласты и недра, 1972.

q . . — — плотность теплового потока

1 в массиве горных пород, ис- 2. Авторское свидетельство CCCP. пытывающих влияние защитной У 706542, кл. E 21 Е 5/00, 1978 отработки, дж.сек ".м - l5 (прототип) .

/фю /

О 10л-g ЙЬ-Ф Мд

Pue. g

Составитель Г. Васючкова

Редактор Я. Власенко Техред И. Гайду Корректор С. Щомак

Заказ 827/48 Тираж 470 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4