JP2020515746A - 目標支え圧に基づく圧力放出穿孔の間隔の確定方法 - Google Patents
目標支え圧に基づく圧力放出穿孔の間隔の確定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020515746A JP2020515746A JP2019553867A JP2019553867A JP2020515746A JP 2020515746 A JP2020515746 A JP 2020515746A JP 2019553867 A JP2019553867 A JP 2019553867A JP 2019553867 A JP2019553867 A JP 2019553867A JP 2020515746 A JP2020515746 A JP 2020515746A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- pressure release
- perforation
- target
- perforations
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000009533 lab test Methods 0.000 claims description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
-
- G01V20/00—
Abstract
Description
工程1:石炭層の原位置応力p0と超前支え圧の曲線及びピーク値σmを測定する;
工程2:作業面の採掘方向に沿って作業間隔が少しずつ増えるように圧力放出穿孔を行う;
工程3:穿孔される所の支え圧の目標支え圧に対する大きさ及び穿孔間の破壊情況に基づいて最高の圧力放出穿孔の間隔LBを定める。
工程2.1:穿孔の塑性領域の半径Rを確定すること
線型のモール―クーロン強度基準に基づいて、静水圧p0の作用の下で穿孔の塑性領域の半径Rは以下のように示される。
σcは単軸圧縮強度であり、その単位はMPaであり、室内試験で測定されてもよい。
作業面における超前支え圧の影響以外に、坑道軸線と直角をなして採掘される石炭層に圧力放出穿孔をn個設け、圧力放出穿孔の番号を順にD1〜Dnとする;穿孔D1とD2との距離はL1(L1=2R)であり、穿孔D2後の間隔はそれぞれ少しずつ0.1m増加する。
工程3.1:目標支え圧σ1を確定すること
現場の実際地質状況に基づいて、圧力放出の目標を確定し、目標支え圧σ1は下式を満たしている。
圧力放出穿孔を設けるとともに、圧力放出穿孔の中で穿孔応力計を入れ、作業面が前へ進むに従って、穿孔応力が目標支え圧σ1に達するまで穿孔応力計における示度の変化をリアルタイムで監視する。
或る穿孔の応力が目標支え圧σ1に達する場合、物理探査法により当該穿孔とその前の穿孔との間の岩層の破壊状況を探測する。
得られる穿孔間の岩層が完全に壊され、塑性状態になる場合、得られる穿孔間で一部の完全な岩層が存在するようになるまで作業面が進むに従って継続して工程3.3を行う。完全に壊されなかった場合、圧力放出穿孔の最高の間隔LB(つまり当該穿孔Dmとその後の穿孔Dm−1との間隔)を得ることができる。
本発明に係る工事環境の一つは図1のように示され、上方の採掘中の作業面1(図中では矢印の示す方向は作業面が進む方向である)、中部で設けられる繰り返し坑道4及び底部領域の採掘待ちの作業面5を含む。繰り返し坑道4の上方は超前支え圧の曲線3である。本発明に係る圧力放出穿孔の間隔を確定する方法は図2〜図4のように示され、実施する工程は以下のとおりである。
工程2:作業面の採掘方向に沿って作業間隔が少しずつ増えるように圧力放出穿孔を行う;
工程2.1:穿孔の塑性領域の半径Rを確定すること
線型のモール―クーロン強度基準に基づいて、静水圧p0の作用の下で穿孔の塑性領域の半径Rは以下のように示される。
作業面における超前支え圧の影響以外に、坑道軸線と直角をなして採掘される石炭層に圧力放出穿孔をn個設け、圧力放出穿孔の番号を順にD1〜Dnとする;穿孔D1とD2との距離はL1(L1=2R)であり、穿孔D2後の間隔はそれぞれ少しずつ0.1m増加する。
工程3.1:目標支え圧σ1を確定すること
現場の実際地質状況に基づいて、圧力放出の目標を確定し、目標支え圧σ1は下式を満たしている。
圧力放出穿孔を設けるとともに、圧力放出穿孔の中で穿孔応力計を入れ、作業面が前へ進むに従って、穿孔応力が目標支え圧σ1に達するまで穿孔応力計における示度の変化をリアルタイムで監視する。
或る穿孔の応力が目標支え圧σ1に達する場合、物理探査法により当該穿孔とその前の穿孔との間の岩層の破壊状況を探測する。
得られる穿孔間の岩層が完全に壊され、塑性状況に入る場合、得られる穿孔間で一部の完全な岩層が存在するようになるまで作業面が進むに従って継続して工程3.3を行う。完全に壊されなかった場合、圧力放出穿孔の最高の間隔LB(つまり当該Dmとその後の穿孔Dm−1(最後に完全に壊される穿孔の間隔)との間隔)を得ることができる。
1、当該方法は現場の実需により圧力放出目標を確定し、それぞれの現場条件により目標支え圧を調整することができる。穿孔圧力放出の程度を数量化し、作業効率を向上させ、圧力放出を精確に実現する。
2、当該方法は少ないパラメータに関連し、取り扱いが簡単であり、実行可能性が高く、現場の圧力放出穿孔を導くことができ、過大又は過小な圧力放出穿孔の間隔による一連の問題を回避し、コストの制御をもととして圧力放出の効果の向上を最大限にする。
2 作業面が進む方向
3 超前支え圧の曲線
4 繰り返し採掘の坑道
5 採掘待ちの作業面
Claims (3)
- 石炭層の原位置応力p0と超前支え圧の曲線及びピーク値σmを測定するという工程1と、
作業面の採掘方向に沿って作業間隔が少しずつ増えるように圧力放出穿孔を行うという工程2と、
穿孔される所の支え圧の目標支え圧に対する大きさ及び穿孔間の破壊情況に基づいて最高の圧力放出穿孔の間隔LBを定めるという工程3と、からなる
ことを特徴とする目標支え圧に基づく圧力放出穿孔の間隔の確定方法。 - 工程2における作業面の採掘方向に沿って作業間隔が少しずつ増えるように圧力放出穿孔を行う方法は以下のとおりである:
工程2.1:穿孔の塑性領域の半径Rを確定すること:
線型のモール―クーロン強度基準に基づいて、静水圧p0の作用の下で穿孔の塑性領域の半径Rは以下のように示される;
σcは単軸圧縮強度であり、その単位はMPaであり、室内試験で測定されてもよい;
工程2.2:作業間隔が少しずつ増えるように圧力放出穿孔を行うこと:
作業面における超前支え圧の影響以外に、坑道軸線と直角をなして採掘される石炭層に圧力放出穿孔をn個設け、圧力放出穿孔の番号を順にD1〜Dnとする;穿孔D1とD2との距離はL1(L1=2R)であり、穿孔D2後の間隔はそれぞれ少しずつ0.1m増加する
請求項1に記載の目標支え圧に基づく圧力放出穿孔の間隔の確定方法。 - 工程3における最高の圧力放出穿孔の間隔LBを定める方法は以下のとおりである:
工程3.1:目標支え圧σ1を確定すること:
現場の実際地質状況に基づいて、圧力放出の目標を確定し、目標支え圧σ1は下式を満たしている;
圧力放出穿孔を設けるとともに、圧力放出穿孔の中で穿孔応力計を入れ、作業面が前へ進むに従って、穿孔応力が目標支え圧σ1に達するまで穿孔応力計における示度の変化をリアルタイムで監視する;
工程3.3:穿孔間の塑性領域を探測すること:
或る穿孔の応力が目標支え圧σ1に達する場合、物理探査法により当該穿孔とその前の穿孔との間の岩層の破壊状況を探測する;
工程3.4:目標支え圧の位置に置かれる穿孔間の岩層の破壊状況に基づいて圧力放出穿孔の最高の間隔LBを確定すること:
得られる穿孔間の岩層が完全に壊され、塑性状態になる場合、得られる穿孔間で一部の完全な岩層が存在するようになるまで作業面が進むに従って継続して工程3.3を行う。完全に壊されなかった場合、圧力放出穿孔の最高の間隔LB(つまり当該穿孔Dmとその後の穿孔Dm−1との間隔)を得ることができる
請求項1に記載の目標支え圧に基づく圧力放出穿孔の間隔の確定方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810751300.1A CN108920851B (zh) | 2018-07-10 | 2018-07-10 | 一种基于目标支承压力的卸压钻孔间距确定方法 |
CN201810751300.1 | 2018-07-10 | ||
PCT/CN2019/076782 WO2019170043A1 (zh) | 2018-07-10 | 2019-03-02 | 一种基于目标支承压力的卸压钻孔间距确定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020515746A true JP2020515746A (ja) | 2020-05-28 |
JP6821219B2 JP6821219B2 (ja) | 2021-01-27 |
Family
ID=64412419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019553867A Active JP6821219B2 (ja) | 2018-07-10 | 2019-03-02 | 目標支え圧に基づく圧力放出穿孔の間隔の確定方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6821219B2 (ja) |
CN (1) | CN108920851B (ja) |
WO (1) | WO2019170043A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114396252A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-26 | 中国矿业大学 | 一种基于钻孔应力监测的大直径钻孔合理间距确定方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108920851B (zh) * | 2018-07-10 | 2022-02-11 | 山东科技大学 | 一种基于目标支承压力的卸压钻孔间距确定方法 |
CN111101999B (zh) * | 2020-02-26 | 2021-02-02 | 湖南科技大学 | 一种确定松软煤层抽采钻孔最佳塑性区范围的方法 |
CN111220449A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-02 | 中国矿业大学(北京) | 一种巷道稳定性的分析方法 |
CN111709065B (zh) * | 2020-05-07 | 2022-12-20 | 中铁十八局集团有限公司 | 一种复杂周边环境下超前深孔注浆钻孔孔距的确定方法 |
CN112115599B (zh) * | 2020-09-10 | 2022-09-30 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 一种密集钻孔弱化顶板孔间距计算方法 |
CN116933588B (zh) * | 2023-07-18 | 2024-03-29 | 安徽建筑大学 | 不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9411071B2 (en) * | 2012-08-31 | 2016-08-09 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method of estimating rock mechanical properties |
CN103512693B (zh) * | 2013-10-08 | 2015-06-03 | 中国矿业大学 | 煤岩体应力定向监测方法及装置 |
CN106089289B (zh) * | 2016-06-08 | 2018-12-21 | 中国矿业大学 | 交替掩护式回采工作面顺层钻孔水力冲孔造穴施工方法 |
CN106194186A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-12-07 | 中国矿业大学 | 长壁工作面回采巷道超前支护段变形的钻采卸压控制方法 |
CN106528963B (zh) * | 2016-10-21 | 2019-06-21 | 河南理工大学 | 一种卸压钻孔间排距的设计方法 |
CN107013214B (zh) * | 2017-05-12 | 2018-12-28 | 中国矿业大学(北京) | 一种冲击地压的解危方法 |
CN108920851B (zh) * | 2018-07-10 | 2022-02-11 | 山东科技大学 | 一种基于目标支承压力的卸压钻孔间距确定方法 |
-
2018
- 2018-07-10 CN CN201810751300.1A patent/CN108920851B/zh active Active
-
2019
- 2019-03-02 JP JP2019553867A patent/JP6821219B2/ja active Active
- 2019-03-02 WO PCT/CN2019/076782 patent/WO2019170043A1/zh active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114396252A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-26 | 中国矿业大学 | 一种基于钻孔应力监测的大直径钻孔合理间距确定方法 |
CN114396252B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-09-22 | 中国矿业大学 | 一种基于钻孔应力监测的大直径钻孔合理间距确定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6821219B2 (ja) | 2021-01-27 |
CN108920851B (zh) | 2022-02-11 |
CN108920851A (zh) | 2018-11-30 |
WO2019170043A1 (zh) | 2019-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2020515746A (ja) | 目標支え圧に基づく圧力放出穿孔の間隔の確定方法 | |
Gong et al. | Development of a rock mass characteristics model for TBM penetration rate prediction | |
RU2017111588A (ru) | Способы и устройство контроля искривления ствола скважины | |
CN106050143A (zh) | 基于地层岩性识别的井下定向孔顺层导向钻进系统及方法 | |
Shaterpour-Mamaghani et al. | Predicting performance of raise boring machines using empirical models | |
CN105259051B (zh) | 一种工程岩体力学特性的快速测试方法 | |
Jardine et al. | The axial behaviour of piles driven in chalk | |
CN108757043A (zh) | 一种针对采掘工作面防治水方法 | |
Armand et al. | Mine by experiment performed in the Callovo-Oxfordian Claystone at the Meuse Haute Marne underground research laboratory (France) | |
KR100755351B1 (ko) | 구동모터의 전류 측정값을 이용한 표준관입시험 타격수n값 도출방법 및 n값 산출장치 | |
Su et al. | Comparison of drilling performance of chisel and button bits on the electro hydraulic driller | |
JP2015067957A (ja) | 岩盤探査方法および岩盤探査システム、並びに岩盤探査用穿孔データ補正装置 | |
CN106869904B (zh) | 一种利用钻机运行参数原位实时确定岩体损伤状态的方法 | |
Su et al. | Depth of floor failure of stope with medium-thickness coal seam | |
RU2477792C1 (ru) | Способ определения высоты зоны водопроводящих трещин над выработанным пространством на пластовых месторождениях | |
JP2018141280A (ja) | 地盤判定方法及び削孔装置 | |
CN109487774A (zh) | 预钻式旁压试验钻孔设备及其成孔方法 | |
AU2016335480B2 (en) | A method and a system for optimising energy usage at a drilling arrangement | |
CN107476762B (zh) | 一种钻孔轨迹精度控制方法 | |
Rodgers et al. | Monitoring while drilling shafts in Florida limestone | |
Phangkawira | Characterisation of highly weathered phyllite via in-situ pressuremeter test for the assessment of pipe-jacking forces | |
CN207779800U (zh) | 一种地下洞室围岩时效破裂原位观测结构 | |
Boldyrev et al. | The boring sounding of alluvial soils | |
Ericsson et al. | Comparison Between Blasting and Wire Sawing Regarding Hydraulic Properties of the Excavated Damaged Zone in a Tunnel–Experiences From Crystalline Rock at the ሴspቕ Hard Rock Laboratory, Sweden | |
Klishin et al. | Exploration, degassing, and service hole drill rig SBR-400 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190930 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200916 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200929 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201224 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6821219 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |