Способ определения горного давления

Способ определения горного давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ, основанный, на определении величины нормального геостатичекого давления на исследуемой глубине, измерении коэффициентов сжимаемости и теплового расширения породы в условиях ее залегания и температуры пород на данной глубине, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, дополнительно измеряют плотность породы на исследуемой глубине и ее плотность в термодинамических условиях поверхности, а .величину горного давления на исследуемой глубине определяют по формуле Рг Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК сд) Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3510256/22-03 (22) 11.11.82 (46) 07.02.84. Бюл. № 5 (72) А. Н. Пильчин (53) 622,289(088.8) (56) 1. Пильчин А. Н. О поправке к распределению гидростатического давления по глубине в зависимости от измерения температуры. — Реферативный.. журнал. Геофизика, 1977, № 1Д293, Доп.

2. Пильчин А, Н. «Поправка к гидростатическому давлению в земной коре Среднекуринской впадины. — Труды ВНИИгеофизики,. 1978, вып. V, с. 78 — 80, (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ, основанный на определении величины нормального геостатичекого давления на исследуемой глубине, измерении коэффициентов сжимаемости и теп„„SU„„1071747 А лового расширения породы в условиях ее залегания и температуры пород на данной глубине, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, дополнительно измеряют плотность породы на исследуемой глубине и ее плотность в термодинамических условиях поверхности, а ,величину горного давления на исследуемой глубине определяют по формуле

2 + у где Ц- — величина максимального горного давления на исследуемой глубине;

6 — коэффициент сжимаемости породы в условиях ее залеганий; — плотность породы в термодинамических условиях поверхности; Я, 0 — плотность породы на исследуемой глубине.

1071747

Соствитель И. Назаркина

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 11563/26 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения величины горного давления в скважинах и шахтах, Известен способ определения горного давления основанный на определении ве)

5 дичины нормального геостатического давления и поправки к нему, обусловленной температурным режимом на исследуемой глубине (1).

Известен также способ определения горного давления, основанный на определении 10 величины нормального геостатического давления на исследуемой глубине, измерении коэффициентов сжимаемости и теплового расширения породы в условиях ее залегания и температуры пород на данной глубине (2).

Недостаток известных способов заключается в низкой точности измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что

20 согласно способу определения горного давления, основанному на определении величины нормального геостатического давления на исследуемой глубине, измерении коэффициентов сжимаемости и теплового расширения породы в условиях ее залегания и температуры пород на данной глубине, дополнительно измеряют плотность породы на исследуемой глубине и ее плотность в термодинамических условиях поверхности, а величину горного давления на исследуемой глубине определяют по формуле З0

Р=Р +

1 бо

i У (1 )ъ б где, P — величина максимального горного давления на исследуемой глуби- З5 не;

Р— коэффициент сжимаемости породы в условиях ее залегания; бо — плотность породы в термодииамических условиях поверхности; 40

-плотность породы на исследуемой глубине.

Способ осуществляют следующим образом.

В исследуемом участке разреза пород 45 термометром измеряют температуру пород на исследуемой глубине Т4. Затем определяют для этого же участка (слоя) пород величину нормального геостатического давления Р, как вес столба вышележащих пород с единичной площадью поперечного сечения. После этого из исследуемого участка разреза скважины (шахты) отбирают образец (образцы) исследуемой породы. Далее на установке высокого давления определяют величины коэффициентов расширения и сжимаемости (соответственно по изменению величины объема образца породы с изменением температуры и давления) при температуре Т1 и давлении Ро в естественных условиях ее залегания. Далее определяют величину максимального горного давления

Р1 на исследуемой глубине из выражения

P1 = Ро+ — — bT (2 гдеДТ = Т, — Tö — отклонение температуры Т1 породы на исследуемой глубине от ее нормального значения Тр для данной породы на данной глубине (То есть величина постоянная) .

После этого определяют плотность 4/ породы на исследуемой глубине непосредственно в условиях ее залегания (в скважине, шахте), например с помощью плотностного гамма-гамма каротажа. Далее по отобранному образцу (керну) породы из исследуемого слоя в термодинамических условиях поверхности определяют плотность бр той же породы, например с помощью плотностного гамма-гамма каротажа или денситометром. Затем с помощью измеренных величин определяют по формуле (1) величину горного давления на исследуемой глубине Р>.

Предложенный способ позволяет определять величину горного давления в стенках скважины или шахты с учетом разгрузки давления при развитии трещиноватости в породе и делать выводы о техническом состоянии скважины (шахты) с точки зрения опасности их разрушения или обвала.

В отличие от базового способа, который не позволяет учесть величину разгрузки давлений за счет развития трещиноватости или других причин и дает регулярные завышенные значения горного давления, предложенный способ позволяет учесть разгрузку давления и тем самым повысить точность определения величины горного давления.