Способ определения высоты зоны водопроводящих трещин над выработанным пространством на пластовых месторождениях с выдержанными водоупорами между водоносными слоями

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

- (511 4 Е 21 С 39/00 сД

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сланцев к суммарной Йощности коренных пород в интервале от десятикратной до шестидесятикратной мощности пласта от кровли последнего, а измерение напора подземных вод начинают с глубины Н и заканчивают на глубине Н, определяемых из соотношений с °

Н„=Hs-(70 me(+ 10m) ° secs, (I) Н =Н + 20m sec(a с И (2) гце Н(1А—

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 385046 (21) 3772392/22-03 (22) 18.07.84 (46) 30,03,86, Бюл, Ф 12 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Б.Я.Гвирцман и В,Н. Гусев (53) 622.235(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(385046, кл. Е 21 В 47/04, 1967, (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЪ|

ЗОНЫ ВОДОПРОВОДЯЩИХ ТРЕЩИН НАД ВЫРАБОТАННЫМ ПРОСТРАНСТВОМ НА ПЛАСТОВЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЯХ С ВЫДЕРЖАННЫМИ ВОДОУПОРАМИ МЕЖДУ ВОДОНОСНЫМИ СЛОЯМИ по авт.св. |(385046, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения оперативности измерений, определяют угол. падения пласта, вынимаемую мощность пласта и отношение мощности аргиллитов, алевролитов и глинистых

ТЕНИЯ Ц,," - .:- ..

ЙЩщь (глубина залегания пласта под устьем скважины, м; вынимаемая мощность пласта м1 основание натуральных лога- с

Й рифмов; отношение мощности аргиллитов, алевролитов и глинистых пород к суммарной мощ- С ности коренных пород в ин тервале от 10 m до 60 m от кровли пласта; угол падения пласта.

3 l2

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано для определения высоты эоны водопроводящих трещин над выработанным пространством, необходимой для обоснования безопасной глубины разработки месторождений под водными объектами, и представляет собой усовершенствование известного способа по авт.св. 11 - 385046.

Целью изобретения является повышение оперативности измерений.

Способ осуществляется следующим образом.

В случаях, когда естественные напоры подземных вод в слоях пород подрабатываемой толщи заранее известны и требуется определить высоту эоны водопроводящих трещин на конкретный момент времени после подработки, над выработанным пространством бурят скважину и в процессе бурения, начиная с глубины Н„, определяемой из соотношения (1), с помощью датчиков давления производят последовательные измерения напоров подземных вод в предварительно изолированных (например, с помощью пакера) интервалах скважины длиной 10-12 м. Бурение и измерение напоров заканчивают на глубине Н, определяемой из соотноше1ния (2).

В случаях, когда естественные напоры подземных вод заранее неизвестны, их измеряют аналогичным образом в скважине, проходимой в неподработанной толще.

Высоту зоны водопроводящих трещин определяют по результатам наблюдений как расстояние по нормали к ыапластованию от кровли разрабатываемого пласта до середины интервала между двумя соседними слоями, в нижнем из которых напор подземных вод в период или после подработки снижается по сравнению с естественным, а в верхнем остается практически без измене,ний, Соотношения (1) и (2) получены исходя из следующих1 соображений. Для того, чтобы верхний из интервалов, в которых измеряют напоры подземных вод, находился заведомо выше верхней границы зоны водопроводящих трещин, а нижний — заведомо ниже этой границы, измерения напоров должны начинаться с глубины не более Н1, определяемой иэ соотношения

15 пласта и литологического состава подрабатываемой толщи, Указанная зависимость выражается в виде соотношения

H „= 70 me (5) где 70 — эмпириче ский ко эффицие нт, имеющий размерность 1м.

Среднее квадратическое отклонение фактических значений высоты зоны водопроводящих трещин от значений

Н, рассчитанных по формуле (5), находится в пределах 3ш,откуда следует, что предельное отклонениео с некоторым запасом может быть принято равным

S= 10m (6)

Поставив значения Н „ и 8, полученные иэ соотношений (5) и (6) в выражения (3) и (4) получаем соотношения (1) и (2) .

На одной из шахт определяли высоту эоны водопроводящих трещин при разработке угольного пласта мощностью

m 2,5 м с углом падения g, 5 . Отноо шение мощности аргиллитов и алевролитов к суммарной мощности коренных пород в интервале 10 m — 60 m состав50 ляет А 0,75. Напоры подземных вод в слоях толщи до ее подработки определены заранее. Для решения поставленной задачи над выработанным прост55 ранством была пробурена скважина.

Глубина залегания пласта под скважиной К 210 м. В процессе бурения скважины, начиная е глубины Н 110 м, 21348

"-н= Нп (EIòï + 5 ) . secor, (3)

1и заканчиваться на глубине не менее г, определяемой из соотношения

Нс=Нп (1 тп ) seep(=11n+2E secor, (4) где Н п — приближенное расчетное значение высоты эоны водопроводящих трещин для рассматриваемых горно-геологических условий;

10 3 — предельное (утроенное среднее квадратическое) отклонение фактических значений высоты зоны водопроводящих трещин от расчетного в соответствующих горно-геологических усло" виях.

Анализ результатов.-натурных определений высоты зоны водопроводящих

20 трещин в различных горно-геологических условиях позволит установить приближенную эмпирическую зависимость этой величины от вынимаемой мощности

Изобретение обеспечивает снижение затрат на измерения напоров подземных вод и буровые работы при сохране» нии надежности получаемого результата.

Составитель С, Потапов

Техред Н.Бонкало КОРРектор А.Зимокосов

Редактор И. Рыбченко

Заказ 1562/39 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул. Проектная, .4

3 1221348 4 проводили поинтервальные измерения поры оказались сниженными соответстнапоров подземных вод во всех пересе- венно на 44 и 60 м. Поэтому в раскаемых слоях пород при средней длине сматрйваемых условиях верхнюю граизолируемых пакером УТД-1 интервалов ницу четвертого интервала, располо10 м. Для измерения напоров исполь- женную на глубине 140 м, следует призовали уровнемер УЭ-200, Бурения нять за верхнюю границу зоны водоскважины закончено на глубине Н с проводящих трещин и, таким образом, 160 м. искомая высота зоны водопроводящих

В интервале глубин 110-160 м изме- трещин равна 70 и, рения напоров проведены в пяти 10-ме- ip тровых интервалах, При этом в трех верхних интервалах напоры оказались такими же, как в соответствующих интервалах неподработанной толщи, в четвертом же и пятом интервалах на