Способ определения контуров очистных камер при скважинной гидродобыче

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскнв

Соцнвлнстнческнх

Респубанк (ii) 95900 l (6t) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.01. 81 (21) 3239017/18- 25 р g>

G 01 V 1/40 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 1509.82. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 1509.82 (53) УДК 550. 83 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н ° Н.Денисов, В.И.Голик, В.И. (71 ) 3a яв ит ель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТУРОВ ОЧИСТНЫХ

КАМЕР ПРИ СКВАЖИННОИ ГИДРОДОБЫЧЕ

30

Изобретение относится к геофизическим методам разведки и может, быть использовано при определении контуров очистных камер при скважинной гидродобыче полезных ископаемых.

Для оконтуривания очистных камер при гидродобыче может быть использован способ межскважинного акустического прозвучивания. Этот способ заключается в том, что в районе ведения добычных работ с поверхности бурят две вертикальные скважины, причем так, чтобы плоскость этих скважин пересекала камеру. Затем в одну f5 из скважин опускают источник, упругих колебаний, а в .другуЮ вЂ” приемник. По измерениям затухания. амплитуды упругих колебаний между источником и приемником судят о форме и размерах . 20 камеры (1).

Однако данный способ позволяет оконтуривать лишь одно сечение камеры, проходящее через указанные скважины. Для оконтуривания всей камеры требуется бурение ряда скважин,что значительно удорожает работы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения контуров очистных камер при скважинной гидродобыче, основанный на возбуждении и регистрации упругих колебаний. В камеру погружают излучатель (вибратор) упругих высокочастотных колебаний, вращают вибратор вокруг своей вертикальной оси, принимают отраженные от стенок камеры сигналы, преобразуют последние в электрические импульсы, передают их на поверхность и регистрируют в виде круговой развертки на экране светолучевого осциллографа. По полученным осциллограммам определяют расстояние от оси вибратора до точек>отражения упругих волн. На основании этих данных для каждого поперечного. сечения камеры восстанавливается контур., Такие контуры, ориентированные по азимуту, дают представление о размерах и форме исследуемой камеры l2). ъ

Однако известный способ не позволяет осуществлять контроль за лараметрами камер в процессе их формирования. Это приводит к существенному снижению эффективности добычи, так как отсутствие оперативных данных о размерах очистных камер связано с потерями и разубоживанием полезногс ископаемого. Кроме того, отсутствие таких данных снижает безопасность

959001

Формула изобретения работ, поскольку при больших площадях размыва возможно оседание днев-. нсй поверхности вместе с находящимися. там людьми, оборудованием и пр.

Особенно необходим оперативный контроль à параметрами очистных камер S при ведении работ в рыхлых, неустойчивых породах, где вероятность оседания земной поверхности гораздо выше, чем в породах средней крепости.

Другим недостатком известНого спо- 10 соба является то, что для съемки камер он требует остановки процесса гидродобычи и проведения демонтажных раббт, связанных с извлечением гидромонитора из очистной камеры. Все это, а также наличие дорогостоящей скважинной аппаратуры делает способ мало приемлемым для контроля за параметрами очистных камер при скважинной гидродобыче. 20

Цель изобретения — повышение зф1 фективности и безопасности работ при гидродобыче путем непрерывного контроля параметров очистных камер в процессе их формирования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения контуров очистных камер при скважинной гидродобыче, основанном на возбуждении и регистрации упругих колебаний, упругие колебания стенок камеры возбуждают струей гидромонитора, поворачивая его вокруг вертикальной оси до возвращения в исходное положение, регистрируют упругие колебания на дневной поверхности и но 35 ,зарегистрированным упругим колебапиям восстанавливают контуры очистной камеры.

Способ реализуется следующим образом 40

Гидромонитор ориентируют в произвольно выбранном (начальном) направлении. В этом же направлении ориентируют на дневной поверхности сейсмичейкий профиль. Включают гидромонитор 45 и возбуждают точку боковой поверхности камеры; Излучаемые этой точкой упругие колебания регистрируют на дневной поверхности и записывают на осциллограф. Затем гидромонитор по.ворачивают вокруг своей оси на некоторый угол от начального положения, одновременно поворачивают на этот же угол сейсмический профиль на дневной поверхности и вновь возбуждают упру-. гие колебания. Далее процесс повторяют до возвращения гидромонитора в исходное положение. Для каждого положения сейсмического профиля на дневной поверхйости отстраивают годограф прямой волны.

На чертеже показан пример реализации способа.

Точка 1 боковой поверхности камеры возбуждается струей 2 гидромонитора. Для возбуждения другой точки 65 камеры, например точки 3, струю 2 в камере разворачивают »а угол

Поворот струи 2 в камере осуществляется путем поворота става 4 гидромонитора с помощью поворотного механизма

5. При этом угол поворота струи 2 в камере контролируется с г;омощью специального измерительного устройства

6, встроенного в поворотный механизм

5. Ориентация сейсмического профиля

7 относительно направления действия струи осуществляется с помощью измерительного устройства 6. Пользуясь этими показаниями, сейсмический профиль па дневной поверхности разворачивают на тот же угол, на который повернута струя в камере. Количество измерений при съемке определяется количеством возбуждаемых точек боковой поверхности камеры. Если, например, съемка контура ведется с углом поворота Ч =. 10О, то при гголном повороте гидромонитора количество из— мерений составит 36.

Процедура восстановления контура поперечного сечения камеры состоит в определении простран =венных координат r, Ч, z возбуждаемых точек, а точнее только координаты так как две другие координаты

Ч и z известны, Ч вЂ” угол поворота гидромонитора,г — расстояние по вертикали от поверхности до линии действия струи 2. Определение координаты r сводится к нахождению координаты х сейсмоприемника, зарегистрировавшего наименьшее время пробега упругой волны от возбуждаемой точки до поверхности. На чертеже таким сейсмоприемником будет третий, считая от оси гидромонитора, поэтому его координата х является искомой координатой возбуждаемой точки .

Восстанавливая такиМ образом координаты других точек контура, восстанавливают весь контур.

Способ отличается от известных тем, что он не требует остановки процесса гидродобычи, проведения демонтажных работ по извлечению гидромонитора из камеры и опускания в камеры дорогостоящей скважинной аппаратуры для съемки ее контура.

Поскольку для возбуждения упругих колебаний используется сам гидромонитор, то способ позволя -т контролировать параметры камер в процессе их формирования, т.е. в процессе добычи полезного ископаемого. Кроме того, ввиду возбуждения гидромонитором мощных низкочастотных колебаний способ позволяет осуществлять оценку контуров очистных камер в сильно трещиноватых горных породах.

Способ определения контуров очистных камер при скважинной гидродобы959001

/

/

/,/

Составитель Н.Журавлева

Редактор Л.Авраменко ТехредМ.надь Корректор Ю.Макаренко

Заказ 7010/62 Тираж 717 Подпи сное

ВНнИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1 че, основанный па возбуждении и регистрации упругих колебаний, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности и беэопасноСти работ при гидродобыче путем непрерывного контроля параметров очистных камер в процессе их формирования, упругие колебания стенок камеры возбуждают струей гидромонитора, поворачивая era вокруг вертикалт,ной оси до возвращения в ис- >0 ходное положение, регистрируют упругие xoíåáàíèÿ на дневной поверхности и по зарегистрированным упругим колебаниям восстанавливают контуры о;истной камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

714325, кл.(, 01 V 1/00, 1979.

2. Аренс В.Ж., Исмагилов Б.В., Шпак Д.H. .Скважинная гидродобыча,. твердых полезных ископаемых. М., "Недра", 1980, с.53 (прототип).