Способ предотвращения газодинамических явлений в горном массиве Советский патент 1990 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке массива горных пород, содержащего- выбросоопасные и удароопасные пласты.

Цель изобретения - повышение эффективности предотвращения газодинамических явлений путем снижения концентрации напряжений увеличением прочности и поверхности междублочных тектонических контактов.

Способ осуществляют следующим образом.

В массиве устанавливают ударо- или выбросоопасные зоны известным методом, например пассивными акустическими методами. В ударо- или выбросоопасную зону массива бурят контрольные скважины, в забое которых определяют величину и направление действия максимального главного напряжения. Посредством нескольких таких измерений определяют диапазоны локальных изменений напряжений, под которыми понимаются максимальные напряжения, приуроченные к особенностям контактнигхг

/

взаимодействия блокбв. Выявляют зоны ппощадок раздавливания между блоками и в них определяют эффективные напряжения. Затем определяют максимальное значение эффективных напряжений и устанавливают связь параметров нагнетания и действующих эффективных напряжений для конкретных физико-механических параметров массива в зависимости от угла внутреннего трения р коэффициента сцепления массива.Для оценки наибольшего эффективного напряжения и его максимального граничного значения производят статистичес- кую обработку результатов проведенных измерений. .

На основании полученных данных осуществляют выбор направления бурени инъекционных скважин н бурят скважи- ны в направлении, перпендикулярном на правлению действия наибольшего эффективного напряжения. В скважинах размещают инъекторы, устья скважин -р- метизируют и производят нагнетание твердеющего раствора.

На основании расчетов устанавливают, что при нагнетании твердеющих растворов в зоне междублочных контактов происходит перераспределение напряжений за счет увеличения поверхности контакта блоков и увеличения их бокового распора, приводящее к уменьшению областей разрушенияхЛа контактах блоков и числа блоков, находящихся в условиях предельного напряженно- го состояния. Оптимальным диапазоном давления нагнетания твердеющих растворов принимают диапазон 30-60% от

величины наибольшего расчетного эффек

тивного напряжения.

o

п

5

5

30

Нагнетание твердеющего раствора ведут до полного насыщения, после окончания нагнетания давление раствора поддерживают до полного его отверждения, что позволяет сохранить достш- нутую площадь контакта между блоками и перераспределенное напряженное состояние в блоках, снижающее вероятность их динамического разрушения.

Формула изобретения

Способ предотвращения газодинамических явлений в горном массиве,включающий определение направления дей- (ствующих максимальных напряжений, бурение в массиве горных пород скважин в плоскости, перпендикулярной действию этих напряжений, определение параметров нагнетания в скважины твердеющих растворов и нагнетание этих растворов, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности предотвращения газодинамических явлений путем снижения концентрации напряжений увеличением прочности и поверхности междублочных тектонических контактов массива, в массиве предварительно устанавливают зоны раздавливания междублочных контактов, измеряют в этих зонах вели- , чины наибольших эффективных напряже- - ний, при этом нагнетание твердеющих растворов в скважины производят под давлением, равным 30-40% от величины наибольшего эффективного напряжения, и это давление в скважинах поддерживают до полного отверждения раствора.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке массива горных пород, содержащего выбросоопасные и удароопасные пласты. Цель изобретения - повышение эффективности предотвращения газодинамических явлений путем снижения концентрации напряжений увеличением прочности и поверхности междублочных тектонических контактов. Для этого устанавливают в массиве ударо-или выбросоопасную зону и бурят контрольные скважины, определяют в них величину и направление максимального главного напряжения, выявляют зоны площадок раздавливания между блоками и в них определяют эффективные напряжения (ЭН), устанавливают максимальные значения ЭН и связь параметров нагнетания твердеющих растворов (ТР) от ЭН. Бурят скважины в направлении, перпендикулярном действию максимального ЭН, и производят в скважины нагнетание ТР под давлением, равным 30 - 60% от величины ЭН. Нагнетание ТР в скважины ведут до полного насыщения массива, поддерживая давление нагнетания в заданном диапазоне до полного отверждения ТР.

Редактор Н.Яцола

Составитель Г.Васючкова

Техред М.Дидык Корректор Н.Король

Заказ 1043

Тираж 376

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное