Способ определения крепости горных пород в массиве Советский патент 1977 года по МПК E21C39/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕПОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД В МАССИВЕ

I

Изобретение относится к горноР промышленности и быть использовано для определения крепости горных в процессе бурения разведочных или взрывных сквауин.

Известно устрогство для определения крепости ropFfhTX пород, в котором падающий груз выполнен с резцом, взаимоде ствующим с образном горной породы l .

то устройство снаряжено указателем энергии падаюк.его груза, что позволяет оценить крепость горноР породы в режиме резания.

Недостатком этого устройства является то, что оно определяет крепость образцов только горных пород, а ме массива.

Наиболее близким по техническоР сушности и достигаемому результату к предлагаемому является спосо определения крепости горных пород в массиве, осиованннр на измерении энергии, затрачиваемой двигателем вращателя бурового става, и суткнии о крепости горных пород по шарированног зависимости эр ергоемкость - крепость пород 2.

едостаток этого способа заключается в том.что в результате его

применения получают усредненную оценку крепости горных пород, которая не может слутгить показателем из-за частой перемещаемости.

Цель изобретения - получение данных по глуби {е сква)ин для разных типов бурювых станков.

Достигается это тем, что определяют энергию давления бурового става на забой и суммируют ее с энаргиеР, эатрачиваемоГ двигателем вращателя бурового става на элементарных участках по длине скважины..

На чертеже изображена диаграмма удельной энергоемкости (сумма энергии расходуемой двигателем вращателя бурового става, и Э ергии перемещения бурового става на величину фиксируемого участка по длине скважины).

Для определения крепости горноГ породы по величине удельной энергоемкости составляется шарировочныП график.

Чтобы пробурить скважину по ее длин на разрушение г-орных пород необходима энергия, величина которог от прочностных своГств массива. На . любом участке д5 указанная энергия разрушения передается горной породе буровым инструментом и может быть пpeдcтaвлej a в виде суммы энергии вращения EB , яатраченноР дви гателем вращателя бурового става, и энергии давления на С , равной раПоте перемещения (бурового става, ко тора я иметь вид. Поставив в выражение (1) соответст вующие значения слагаемых и разделив обе части на величину буримого объема, получаем зави имость удельной энергии разрушения от характеристик режима работы бурового станка, внраге ную формулой )-f-() . itDdS где DO - диаметр буримой скважины, равноР диаметру урового инструмента, м; Р - давление бурового игютрумента на забор, КГ и,3 - напряжение и сила тока в цепи двигателя вращателя бурового става, в Q-fJdt - количество электричесвтва, ° а . сек; AS - величина участка скважины, м; t - время бурения участка л5 ,сек. В процессе бурения скважин напряжение на двигателе вращателя бурового става меняется незначительно, поэтому оно будет величиной постоянной. Отсюда выражение (2) примет окончатель ный вид A{BQ P), В const. Величину равных участков скват ины uS .выбирают исходя из заданной точности регистрации измерений по длине скважины, например равной допустимой абсолютной ошибке измерег1и).

«1 В процессе бурершя каждого такого участка накапливают зиерг-ию, соответствующую расходуемо/ двигателем вращателя бурового става. В MOMefiT окончания бурения участка скважины ее суммируют с знергиеР перемешершя бурового става. Применение предлагаемого способа позволяет получать данные о крепости пород по длине скважины, выбирать параметры буровых работ, облегчает составление паспорта буро-взрывных работ, размещать заряд в зависимости от расположения крепких слоев массива, что приводит к улуч1 ению качества дробления горных пород и уменьшению удельного расхода взрвлвчатых веществ. Формула изобретения Способ определения крепости горных пород в массиве, основанный на измерении энергии, затрачиваемой двигателем вращателя бурового става, и суждении о крепости горных пород по тарировочноР зависимости энергоемкость - крепость пород, отличающийся тем, что, с целью получения данных по сквагины для разных типов буровых станков, определяют энергию давления буропого става на забой и сумгиируют ее с энергиеГ, затрачиваемо двигателем вргцдателя бурового става на элементарных участках по длине сква)ины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство f 415371, кл. Е 21 е 39/00, 1972. 2.Тангаев И.А. и др. Пценка относительноР крепости пород величине удельной энергоемкости шарошечного бурения.ГорныР журнал № 3, 1975.