Способ определения пустот горного массива вокруг выработок

Способ определения пустот горного массива вокруг выработок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ -989067

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскид

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.08. 81 (21) 3335797/22-03 (Я) М.Кд.з с присоединением заявки Мо

Е 21 С 39/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.0133. Бюллетень HP 2

Дата опубликования описаиия15 ° o1 ° 83 (Я31УДК 622 ° 289 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.A. Хямяляйнен, Е.Г. Дуда и Е.,1

Кузнецкий научно-исследовательскйй институт cтроительства угольных н горнорудных предприятйй "КуэНИЙшахтострой" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПУСТОТ ГОРНОГО МАССИВА

ВОКРУГ ВЫРАБОТОК що(и) f (Р) Е2() о

m(< ) К„Ж (4) (r) — прогнозное измене) о ние коэффициента пустотности упрочненного массива при

25 где

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения свойств горного массива вокруг прой1денных выработок.

Известен способ определения пустот горного массива вокруг выработок, :включающий нагнетание в массив воды и определение его удельного водопог-лощения j1) .

Недостаток данного способа заключается в невозможности определения фактического коэффициента пустотности массива.

Известен способ определения пус.тотности массива вокруг выработок, включающий поинтервальное нагнетание в шпуры жидкости или газа, измерение смещения пород на контуре выработки, определение коэффициента трещиноватостн на контуре выработки и определение распределения коэффициента трещиноватости при удалении от ее контура (2).

Однако при применении известного способа характерно недостаточное качество получаемой информации,так как он не дает возможности прргнозировать остаточную пустотность упрочненного тампонажем горного массива в процессе ведения тампонажных работ.

Цель изобретения - повышение качества получаемой информации за счет прогнозирования пустотности упрочненного тампонажем горного массива.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения пустот горного массива вокруг выработок, включающем поинтервальное нагнетание в шпуры.жидкости или газа, измерение смещения пород на контуре выработки, определение коэффициента трещиноватости на контуре выработки и .определение распределения коэффициента трещиноватости при удалении от ее контура, в шпуры после нагнетания в них жидкости или газа дополнительно поинтервально нагнетают тампонажный раствор, при этом прогнозное изменение коэффициента пустотнрсти упрочненного массива при удалении от контура выработки определяют из соотношения

989067 m Ä(1)

a,(Â ) I ò(")

SÄ(1); f (1) удалении от контура выработки; . коэффициент пустотности горного масси« ва на контуре выработки; . распределение .погло" щающей способности горного массива вокруг выработки жид- . кости и тампонажного о раствора, соответственно; поглощающая способность горного массива на контуре 15 выработки жидкости и тампонажного раствора, соответственно.

Сущно с ть п редла r а емо го с посо ба з а" ключается в различии проникающих спо-, собностей высокопроникающей жидкости: и тампонажного раствора, увеличиВающихся при удалении от контура выра- 25 ботки вследствие уменьшения трещиноватости.

На контуре выработки крупные трещины одинаково хорошо пропускают и высокопроникающую жидкость и тампо- ЗО нажный раствор. При удалении от контура выработки появляется все большее количество тонких трещин, хорошо пропускающих высокопроникающую жидкость, но совершенно не пропускающих тампонажный раствор. Это приводит к тому, что пустотность, определенная по тампонажному раствору, при удалении от контура выработки уменьшается по сравнению с пустотностью, определенной по высокопроникающей жид- 4О кости.

На чертеже показана горная выработка, первоначальный и деформированный контуры выработки, примерные виды.графиков относительного распреде- 45 ления по глубине шпура поглощающей способности массива по высокопроникаК1(Г) ющей жидкости, и по тампонаж"

11! 1)

50 ному раствору (), а также относительного прогнозного изменения коэффициента пустотности горного масП о(1 . сиза — -и-- ° .

Способ осуществляют следующим образом.

На участке выработки, подлежащем

° упрочнению, бурят шпуры и нагнетают в него жидкость или газ. Опробование массива производят участками с помощью пакетирующих устройств . Аналогичным образом, в такой же после" дэвательности, на тех же участках, производят нагнетание в этот шпур тампонажного раствора. Результаты опытных нагнетаний аппроксимируют соответственно функциями f „(r) и

f<(r) . Причем размерность f (r) — мз/с, либо Па/с, а размернQG Tb f (г) — м /с, Измеряют смещение U контура выработки в месте расположения устья шпура.

Затем согласно известному способу, полагая f(r)=f„(r) определяют коэффициент пустотности на контуре выработки m(1) . Далее иэ соотношения (1) определяют искомое прогнозное изменение коэффициента пустотности

m+(r). При необходимости аналогичным образом определяют m (r) и для других участков контура выработки.

Упрочненные в процессе опытных нагнетаний тампонажного раствора участки горного массива считают затампо, нированными и повторно при ведении основных тампонажных работ скважинами не вскрывают.

Применение предлагаемого способа позволяет до проведения основных работ по тампонированию прогнозировать остаточную пустотность упрочненного массива. Это позволяет скорректировать концентрацию тампонажного раствора, дать предварительчую оценку фильтрационных, прочностных и деформационных характериситк упрочненного массива и заранее, еще до проведения основных тампонажных работ, определить целесообразность доп®лнительного заполнения остаточных пустот химическими растворами, а также разработать обоснованные мероприятия по рациональному поддержанию горных выработок.

Формула изобретения

Способ определения пустот. горного массива вокруг выработок, включающий поинтервальное нагнетание в шпуры жидкости или газа, измерение смещения пород на контуре выработки, определение коэффициента трещиноватости на контуре выработки и определение распределения коэффициента трещиноватости при удалении от ее контура, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьыения качетсва получаемой информации за счет прОгноэирования пустотности упрочненного тампонажем горного массива, в шпуры после нагнетания в них жидкости или газа дополнительно поинтервально нагнетают тампонажный раствор, при этом прогнозное изменение коэффициента пустотности упрочненного массива при удалении от контура выработки определяют из соотношения

mÎ,(r) 1() 2()

m(1) К1(1! Е2(1) 989067

1„(1;Е () - поглощаакаая способность массива на контуре выработки жидкости и тампоиажного раствора соответственно. где те(г}

Составитель Л. Березкина

Редактор Т. Парфенова Техред E.Харитончик Корректор Л. Бокшан

Заказ 11044/44 Тираж 601 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

- прогнозное изменение коэффициента пустотности упрочненного

"массива прн удалении от контура выработки1 е(1) - козффициент пустот-ности массива на контуре выработки; й„(1; Е (г) — распределения поглощающей способности горного массива вокруг выработки жидкости и тампонажного раствора, соответственно;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Трупак Н .Г. Специальные спосо-.

>0 бы проведения горных выработок. И., Недра, 197б, с. 74-75.

2. Авторское свидетельство СССР -. по заявке 9 2924154/22-03, кл. Е 21 С 39/00, 1980.