Способ определения прочности горных пород Советский патент 1991 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горнодобывающей и геологоразведочной отраслям и промышленности и предназначено для определения физико-механических свойств горных пород в массиве.

Цель - повышение достоверности определения прочности горных пород.

Способ осуществляют следующим образом.

Из разведочных скважин, число которых не более 25% от общего числа скважин по разведочному участку, отбирают керн по всем литолого-генетическим комплексам горных пород (не менее 50 проб), изготавливают из извлеченного керна образцы. При испытаниях образцов устанавливают тип разрушения: по монолиту, по трещине-монолиту, по нескольким трещинам; по трещине. Для каждого типа разрушения определяют пористость, влажность, шероховатость поверхностей разрушения, прочность заполнителя трещин, озеркаленность поверхностей разрушения (отношение количества поверхностей с зеркалами скольжения к общему количеству поверхностей разрушения), степень выраженности зеркал скольжения. По результатам определения на основе корреляционно-регрессионного анализа устанавливают корреляционное соответствие между показателем предела прочности пород в образцах на сжатие и количественно определенными параметрами, влияющими на прочность пород, при этом оценивается вклад каждой переменvi о о ю

Сл)

4

ной в регрессию/б/ показатели, чей вклад в регрессию меньше минимального/ 5Мин/. исключается из уравнения.

Для пород, разрушаемых по монолиту:

С7сж 777,7 Ш - 3,93 п - 4,22 W 42,8, для которой R2 0,76; R 0,87; дп 61 %; (5« 16%;

по трещине-монолиту:

асж 2,96 С-1,96 п +6,1

R2 0,72 ; R 0,85 ; 5С 54 % ; дп 46 %

по трещине:

оьж 1,78 С -1,8 В- 0,78 п + 276,9 Ш - -0,85W + 9,9

R2 0,69 ; R 0,83 ; 5С 58% ; дв 14 % 5ш 8%;йу 2%; 5п 18%;

по нескольким трещинам: ОЬж - 1.34 С + 497,4 Ш - 0,78 п - 4,1 А +8,4,

,74; ,86; 5Ш 19% ( где ОЬж - показатель предела прочности пород, МПа;

Ш - шероховатость поверхностей раз- рушения, м;

W - влажность горных пород, %;

С - прочность заполнителя трещин, МПа;

п - пористость горных пород, %;

В - степень выраженности зеркал скольжения, балл;

А - озеркаленность поверхностей разрушения, %;

R2 - коэффициент детерминации;

R - множественный коэффициент корреляции;

б- вклад переменной в регрессию, %.

В дальнейшем на основе установленных корреляционных зависимостей для соответствующего типа разрушения керна предел прочности пород по другим неопробованным интервалам скважин рассчитывают по вышеприведенным формулам.

Предлагаемый способ позволяет с до- статочной степенью достоверности прогнозировать прочность горных пород в полевых

0

5

°

с

к

0

5

0

условиях. Кроме того, он позволяет обойтись без бурения специальных инженерно- геологических скважин и использования дорогостоящего комплекса геофизических исследований, что значительно снижает материальные затраты на исследования.

Формула изобретения

Способ определения прочности горных пород, включающий отбор кернов из разведочных скважин, изготовление из них образцов, измерение пористости и определение прочности пород в образцах на сжатие, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения прочности горных пород, устанавливают по извлеченным кернам тип разрушения пород, определяют для каждого типа разрушения горных пород влажность, озеркаленность поверхностей разрушения, степень выраженности зеркал скольжения, прочность заполнителя трещин, устанавливают корреляционное соответствие между показателем предела прочности пород на сжатие на образцах и этими параметрами, а предел прочности горных .пород на сжатие в неопробованных скважинах определяют по формулам:

777,7 Ш - 3,93 п - 4.22W + 42,8 - при

разрушении пород по монолиту

2,96С-1,96п+6,1 - по трещине-монолиту

1,78С-1,,78п + 276,9Ш- . -0.85W+ 9,9 - по трещине 1,34 С + 497,4 Ш - 0,78 п - 4,1 А + 8.4- L по нескольким трещинам где ОЬж - показатель предела прочности пород, МПа;

Ш - шероховатость поверхности разрушения, м;

W - влажность горных пород, %;

В - степень выраженности зеркал скольжения, балл;

п - пористость горных пород, %; э А - озеркаленность поверхности разрушения, %;

С - прочность заполнителя, трещин, МПа.

Осжг

Изобретение относится к горнодобывающей и геологоразведочной отраслям про- мышленности. Цель - повышение достоверности определения прочности. Для этого устанавливаются корреляционные связи между показателем прочности и параметрами, определяющими прочность по керну разведочных скважин. Предел прочности горных пород в неопробованных скважинах определяют по формулам: 0Ьж 777,7 Ш - 3,93п - 4.22W + 42,8 - при разрушении породы по монолиту; сгсж 2,96 С - -1,96п + 6,1 - по трещине монолиту; сгсж 1,78С -1,8В - 0,78п + 2,76,9 Ш - 0,85W + 9,9 -по трещине; сгсж 1-34С + 4 97,4 Ш - 0,78п -4,1А + 8,4 - по нескольким трещинам, где Осж показатель предела прочности, МПа; Ш - шероховатость поверхности разрушения, м; W - скважность горных пород, %; п - пористость горных пород, %; В - степень выраженности зеркал скольжения, балл; A t- озеркаленность поверхности разрушения, %; С - прочность заполнителя трещин, МПа. сл С