Способ определения трещиноватости горных пород вокруг выработок Советский патент 1982 года по МПК E21C39/00 

1

Изобретение относится к определению свойства горных парод вокруг пройденных выработок.

Известны способы визуального определения трещиноватости по количеству или ширине трещин на единицу длины или площади в обнажениях, образцах или скважинах 1.

Недостатком указанных способов является неизбежная субъективность получаемых данных, плохая их воспроизводимость, невозможность получения объемной пустотности пород в массиве.

Известен также способ определения трещиноватости горных пород вокруг выработок, включающий бурение шпуров по контуру выработки, поинтервальное нагнетание в шпуры жидкости или газа и проведение измерений до проведения выработкии при удалении от ее контура 2.

Недостатком указанного способа является неточность определения трещиноватости в зоне влияния выработки, так как измеренные косвенные реометрические характеристики горных пород позволяют определять только относительную трещиноватость. От распределения трещиноватости зависят, как

известно, прочностные и деформационные характеристики горных пород вокруг выработки, величина горного давления, целесообразность и технология искусственного укрепления пород тампонажем. Поэтому неточная информация о трещиноватости приводят, в целом, к неправильным рекомендациям по способам поддержания горных выработок.

Цель изобретения - повышение точнос,Q ти способа путем определения распределения коэффициента трещиноватости при удалении от контура выработки. ,

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют смещение пород на контуре выработки, определяют коэффи15 циент трещиноватости на контуре выработки по формуле

)l

, (1) П.-J

t,

1(0

где коэффициент трещиноватости пород на контуре выработки; гПео-коэффициент трещиноватости пород до проведения выработки; U - относительное смещение пород на контуре выработки; К, - относительный радиус влияния выработки; Г - относительный текущий радиус; I - распределение поглощающей способности горных пород при удалении от контура выработки Па/с или i. - поглощающая способность горных пород на контуре выработки, Па/с или , а распределение коэффициента трещиноватости т(г) при удалении от контура выработки определяют из соотнощения ПТ(г) (г (I) (О . Сущность способа заключается в том, что распределение трещиноватости в зоне влияния (зоне неупругих деформаций), образовавщейся после проведения выработки, зависит от величины смещения пород на контуре выработки. На чертеже показана горная выработка, первоначальный и деформированный контуры выработки, примерный вид графика относительного распределения по глубине шпура коэффициента трещиноватости - равного относительному распределению тюглощающей способности горных пород (г) t(i) Способ реализуется следующим обраПусть требуется определить распределеление коэффициента трещиноватости в боку выработки. .С помощью реперов, установленных вслед за подвиганием забоя, выработки, измеряют относительное смещение пород на контуре выработки. Li, которое определяется как отнощение величины смещений к радиусу деформированного участка контура выработки. По известным методикам реометрическим способом определяют распределение поглощающей способности горных пород при удалении от контура выработки f(f.) путем поинтервального нагнетания в пробуренный в боку выработки шпур газа или непосредственно жидкости. Если нагнетается газ, то в качестве функции f(,,) выступает распределение падения давления Па/с, если нагнетается жидкость, то в качестве f(r) выступает расход жидкости при определенном фиксированном давлении не имеет никакого значения, что нагнетается, так как конечный результат, т. е. распределение относительной поглощающей способности -4, получается одинаковым. По этим же данным по известной методике определяют относительный радиус влияния выработки R, как отношение радиуса влияния выработки к радиусу деформированного участка контура выработки. Относительный текущий радиус определяется как отнощение текущего радиуса к радиусу деформированного участка контура выработки. По данным геологического заключения принимают ш. По формуле (1) определяют т(,) ; а из соотношения (2) - т(г) . При необходимости аналогичным образом определяется т(г) и для других участков контура выработки (например, кровли или почвы). Применение способа позволяет получать не относительную характеристику распределения трещиноватости вокруг выработки, а фактическую. Что в свою очередь создает предпосылки для развития такого нового напряжения в механике горных пород, как прогнозирование прочностных и деформационных свойств пород вокресности горной выработки и управление на его основе напряженно - деформированным состоянием породного массива. Формула изобретения Способ определения трещиноватости горных пород вокруг выработок, включающий бурение щпуров по контуру выработки, поинтервальное нагнетание в шпуры жидкости или газа и проведение измерений до проведения выработки и при удалении от ее контура, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа путем определения распределения коэффициента трещиноватости при удалении от контура выработки, дополнительно измеряют смешение пород на контуре выработки, определяют коэффициент трещиноватости на контуре выработки по формуле „ 2U utm« Tl -(t-H/)1 i { ««когде ni(i) -коэффициент трещиноватости пород на контуре выработки; гПоо - коэффициент трещиноватости пород до проведения выработки; j -относительное смещение пород на контуре выработки; R -относительный .радиус влияния выработки; Г -относительный текущий радиус; |, ..-распределение поглощающей способности горных пород при удалении от контура выработки. Па/с или f, - поглощающая способность горных пород на контуре выработки. Па/с или .

а распределение коэффициента трещиноватости при удалении от контура выработки определяют из соотношения Шг) hr:LИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Методическое пособие по инженерногеологическому изучению горных пород. М., МГУ, т. 1, 1968, с. 87-93.

2.Руководство по определению нарушенности пород вокруг выработок реометрическим методом, Апатиты, 1971, с. 7-29.

пт(г1 ffr)

) f(1)