Способ оценки реологических свойств пород осадочного комплекса угольных месторождений Советский патент 1988 года по МПК E21C39/00 

00

00

4

ас

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения реологических свойств горных пород при решении горно-технических задач, в том числе для определения категорийности кровли пластового полезного ископаемого при подземной разработке.

Целью изобретения является снижение материальных затрат на исследования и повышение достоверности исследований.

На фиг. 1 изображена схема устройства для облучения кернов ультрафиолетовым светом; на фиг. 2 - геологический разрез с выявленными ослабленными зонами кровли угольного пласта.

Устройство для облучения кернов содержит корпус 1 камеры, источники 2 ультрафиолетового света, образец 3 из свежеизвлеченного керна алевролита из скважины А с глубин 600-650 м с расслоениями после 4-часового облучения ультрафиолетовым светом, образец 4 из свежеизвлечен ного керна алевролита без заметных следов деформации и расслоения со скважины А с глубин 500-550 м после облучения ультрафиолетовым светом. На образце 4 заметны мелкие трещины 5, на образце 3 - расслоение на плашки 6 длиной 4-5 см.

На фиг. 2 показаны глинистый сланец 7, алевролит 8, песчаник 9, угольный пласт 10, участки 1 и 12 ослабленного алевролита по скважине А соответственно на глубинах 200-250 и 600-650 м; участки 13, 14 ослабленного алевролита по скважине В соответственно на глубинах 350-390 и 650- 700 м; участки 15, 16 ослабленного алевролита по скважине С соответственно на глубинах 200-230 и 690-730 м; зона 17 ослабления кровли угольного пласта.

Способ осуш,ествляется следующим образом.

Свежеизвлеченный керн очищают от бурового раствора, изготавливают из него образцы, устанавливают в корпусе камеры, защищенной от дневного света, освещают ультрафиолетовым светом в течение 4-5 ч, после чего изучают состояние образца и при обнаружении дефектов, например трещин, расслоений, судят об их реологических (деформационных) свойствах. По корреляции свойств керна из разных скважин судят о зоне ослабления пород в разрезе и по этим данным оценивают реологические свойства пород, подбирают тип крепи, время и место крепления. Для освещения образцов кернов применяют галогенную лампу мощностью 1 кВт с рефлектором, которую устанавливают на расстоянии 5 м от керна.

Пример. Извлеченный из скважины керн очищают от бурового раствора путем обмыва водой, изготавливают образцы путем расчленения его на куски. Образцы 3 и 4 керна длиной до 0,5 м устанавливают в металлический корпус 1, защищающий керн от дневного света. В корпусе 1 помещены лампы 2 ультрафиолетового света В зависимости от размеров корпуса количество ос- 5 вещенных образцов может достигать 10 щт. После освещения ультрафиолетовым светом в течение 4-5 ч образец исследуют. При обнаружении расслоения образца отмечают глубину расположения породы в геологи.. ческом разрезе.

На фиг. 1 образец 3 с расслоениями на плащки 6 извлечен с глубины 600 м (см. фиг. 2). Все керны скважины А с глубин 200-250 и 600-650 м показали расслоение. Исходя из этого по сква15 жине А выделены участки 11 и 12 ослаблений алевролитов.

Образцы 4 алевролитов, расположенных на глубине 500-550 м по скважине А, показали проявление только ме/тких трещин 5 (см. фиг. 1). После выделения ослабленных

0 пород оставшийся образец исследуют для определения прочностных параметров.

По скважине В подобным методом выделены участки 13 и 14 ослабленных алевролитов соответственно на глубинах - 350-

5 390 и 650-700 м (см. фиг. 2). По скважине С выделены участки 15 и 16 алевролитов соответственно на глубинах 220-230 и 690-730 м.

Скважины А, В, С находятся на расстоянии 360-400 м один от другого, уголь0 ный пласт 10 простирается между ними. Исследования глинистых сланцев 7 и алевролитов 8 до глубины 1000 м по скважинам А, В, С не показали расслоений.

Участки ослабленных пород непосредст5 венно кровли угольного пласта 7 по скважине А находятся на расстоянии 50 м от верхней кромки пласта угля, по скважине В - 30 м, по скважине С - 20 м. Участки 12, 14 и 16 соединяются в ослабленную

, зону 17 (см. фиг. 2). Кровля пласта угля ввиду этого переводится из категории средней устойчивости Б категорию неустойчивой. По свежему керну кровли пласта алевролита определен предел прочности на разрыв 14 кгс/см.

5 На отрабатываемой части участка шахтного поля при определении реологических свойств пород кровли по известной методике кровля отнесена к среднеустойчивой, в лаве применена крепь КМ-87(М). Большая часть крепи претерпевает необрати0 мые деформации.

В результате проведенных исследований по предлагаемому способу на исследуемой части-участка шахтного поля кровля угольного пласта, ка1 показано выше, переведена в категорию неустойчивой. Рекомен5 дована и внедрена крепь 1МК-101 в лаве. По мере выемки угольного пласта устанавливают секции крепи.

Формула изобретения Способ оценки реологических свойств пород осадочного комплекса угольных месторождений, включающий размещение в испытательной камере образцов горных пород, осуществление физических воздействий над ними, визуальное наблюдение за состоянием образцов и определение их деформационных свойств, по которым оценивают реологические свойства, отличающийся тем.

что, с целью снижения материальных затрат на исследования и повыщения достоверности исследований, образцы изготавливают из свежеизвлеченных кернов, после размещения их в камере освещают лампой с ультрафиолетовым светом мощностью 1 кВт в течение 4-5 ч, а по корреляции реологических свойств образцов кернов из разных скважин определяют участки ослабленных пород массиве.

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - снижение материальных затрат на исследования и повышение достоверности исследований. Изготавливают образцы из свежеизвлеченных кернов. Образцы размещают в испытательной камере и освещают лампой с ультрафиолетовым светом мощностью 1 кВт в течение 4-5 ч. Затем осуществляют физическое воздействие на образцы и ведут визуальное наблюдение за их состоянием. Определяют деформационные свойства образцов, по которым оценивают их реологические свойства. По корреляции реологических свойств образцов кернов из разных скважин определяют участки ослабленных пород в массиве. По мере выемки угольного пласта устанавливают секции крепи. 2 ил.

тоП Л

I j j Z

и/