Способ определения контуров очистных камер при скважинной гидродобыче Советский патент 1982 года по МПК G01V1/42 

Изобретение относится к геофизическим методам разведки и может быть использовано при определении контуров очистных камер при скважинной гидродобыче полезных ископаемых.

Для оконтур1ивания очистных камер при гидродобыче может быть использован способ межскважинного акустического прозвучивания. Этот способ заключается в том, что в районе ведения добычных работ с поверхности бурят две вертикальные скважины, причем так, чтобы плоскость этих скважин пересекала камеру. Затем в одну из скважин опускают источник, упругих колебаний, а в -другуй - приемник. По измерениям затухания амплитуды упругих колебаний между источником и приемником судят о форме и размерах камеры 1 .

Однаке данный способ позволяет оконтуривать лишь одно сечение камеры, проходящее через указанные скважины. Для рконтур1ивания всей камеры требуется бурение ряда скважин,что значительно удорожает работы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения контуров очистных камер при скважинной гидродобыче, основанный на возбуждении и регистрации упругих колебаний. В камеру погружают излучатель (вибратор) упругих высокочастотных колебаний, вращают вибратор вокруг своей вертикальной оси, принимают отраженные от стенок камеры сигналы, преобразуют последние в.электрические импульсы, передают их на поверхность

10 и регистрируют в виде круговой развертки на экране светолучевого осциллографа. По полученным осциллограммам определяют расстояние от оси вибратора до точекоотражения упругих

15 волн. На основании этих данных для каждого поперечного.сечения камеры восстанавливается контур.о Такие контуры, ориентированные по азимуту, дают представление о размерах и форме

20 исследуемой камеры 2.

Однако известный способ не позволяет осуществлять контроль за лараметрами камер в процессе их формирования. Это приводит к существенному

25 снижению эффективности добычи, так как отсутствие оперативных данных о размерах очистных камер связано с потерями и разубоживанием полезного ископаемого. Кроме того/ отсутствие

30 таки данных снижает безопасность

работ, поскольку при больших площадях papNfiiBa возможно оседание дневной поверхности вместе с находящигиися. там людьми, оборудованием и пр, Особенно необходим оперативный контроль за параметрами очистных камер при ведении работ в рыхлых, неустойчивых породах, где вероятность оседания земной поверхности гораздо выше, чем в породах средней крепости.

Другим недостатком известного способа является то, что для съемки камер он требует остановки процесса гидродр.бычи и проведения демонтажных работ, связанных с извлечением гидромонитора из очистной камеры. Все это, а также наличие дорогостоящей скважинной аппаратуры делает способ мало приемлемым для контроля за параметрами очистных камер при скважинной гидродобыче.

Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности работ при гидродобыче путем непрерывного контроля параметров очистных камер в процессе их формирования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения контуров очистных камер при скважинной гидродобыче, основанном на возбуждении и регистрации упругих колебаний, упругие колебания стенок камеры возбуждают струей гидромонитора, поворачивая его вокруг вертикальной оси до возвращения в исходное положение, регистрируют упругие колебания на дневной поверхности и по .зарегистрированным упругим колебаниям восстанавливают контуры очистной к амеры.

Способ реализуется следующим обра;з ом.

Гидромонитор ориентируют в произвольно;, выбранном (начальном) направлении. В этом же направлении ориентируют на дневной поверхности ceйc lичейкий профиль-. Включают гидромонитор и возбуждают точку боковой поверхности камеры. Излучаемые этой точкой упругие колебания регистрируют на дневной поверхности и записывают на осциллограф. Затем гидромонитор по-ворачивают вокруг своей оси на некоторый угол от начального положения, одновременно поворачивают на этот же угол сейсмический профиль на дневной поверхности и вновь возбуждают упругие колебания. Далее процесс повторяют до возвращения гидромонитора в исходное положение. Для каждого положения сейсмического профиля на дневной поверхности отстраивают годограф прямой волны.

На чертеже показан пример реализации способа.

Точка 1 боковой поверхности камеры возбуждается струей 2 гидромонитора. Для возбуждения другой точки

камеры, например точки 3, струю 2 в камере разворачивают на угол М . Поворот струи 2 в каморе осуществляется путем поворота става 4 гидромонтора с помощью поворотного механизма

5.При этом угол поворота струи 2 в камере контролируется с помощью специального измерительного устройства

6,встроенного в поворотный механизм 5. Ориентация сейсмического профиля

7 относительно направления действия струи осуществляется с помощью измерительного устройства 6. Пользуясь этими показаниями, сейсмический ПЕ)Офиль на дневной поверхности разворачивают на тот же угол, на который повернута струя в камере. Количество измерений при съемке определяется количеством возбуждаемых точек боковой поверхности камеры. Если, например, съемка контура ведется с углом поворота -/ -- 10° , то при полном повороте гидромонитора количество измерений составит 36.

Процедура восстановления контура поперечного сечения камеры состоит в определении пространственных координат г, Ч, г возбуждаемых точек, а точнее только координаты т , так как две другие координаты Ч и Z известны, Ч - угол поворота гидромонитора,2 - расстояние по вертикали от поверхности до линии действия струи 2. Определение координаты г сводится к нахождению координаты X сейсмоприемника, зарегистрировавшего Наименьшее время пробега упругой волны от возбуждаемой точки до поверхности. На чертеже таким сейсмоприемником будет третий, считая от оси гидромонитора, поэтому его координата х является искомой координатой возбуждаемой точки.

. Восстанавливая таким образом координаты других точек контура, восстанавливают весь контур.

Способ отличается от известных тем, что он не требует остановки процесса гидродобычи, проведения демонтажных работ по извлечению гидромонитора из камеры и опускания в камеры дорогостоящей скважинной аппаратуры для съемки ее контура.

Поскольку для возбуждения упругих колебаний используется сам гидромонитор, то способ позволяет контролировать параметры камер в процессе их формирования, т.е. в процессе добычи полезного ископаемого. Кроме того, ввиду возбуждения гидромонитором мощных низкочастотных колебаний способ позволяет бсуществлять оценку контуров очистных камер в сильно трещиноватых горных породах.

Формула изобретения

Способ определения контуров очистных камер при скважинной гидродобы