SU1055890A1

SU1055890A1 - Method of determining the degree of blowout hazard of coal seams

Info

Publication number: SU1055890A1
Application number: SU681225114A
Authority: SU
Inventors: Игнатий Макарович Петухов; Бениамин Шулимович Винокур; Виталий Александрович Смирнов; Владислав Павлович Кузнецов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Priority date: 1968-03-16
Filing date: 1968-03-16
Publication date: 1983-11-23

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ УДАРООПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающие бурение скважин вслед за подвиганием забо , поинтервальное определение выхода буровой мелочи, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности определени степени удароопасности путем учета показателей режима бурени и распределени напр жений по длине шпура, в процессе бурени скважины на каждом интервале измер ют усилие подачи бурового инструмента и чистое врем бурени , сейсмоакустическую активность пласта , при этом бурение скважины производ т до глубины, на которой усилие подачи бурового инструмента, чистое врем бурени , выход буровой мелочи и сейсмоакустическа активность пласта принимают экстремальные значени , по каждому показателю рассчитывают распределение напр жений по длине скважины и по отношению максимальных значений действующих вдоль скважины напр жений к рассто нию от обнаженной поверхности пласта до макси о мума напр жений определ ют степень уда (Л роопасности пласта, полученные значени степени удароопасности по каждому показателю сравнивают между собой, и степень удароопасности зоны пласта устанавливают по показателю с наивысшей степенью опасности , при этом при последующем подвигании забо прогноз удароопасности пласта производ т по показателю, имеющему максимальное значение степени удароопасности . ел ел 00 соA METHOD FOR DETERMINING THE DEGREE OF COAL STRUCTURE HAZARDS, including the drilling of wells following the advancement of the bottom hole, the interval determination of drill fines output, characterized in that, in order to increase the reliability of determining the degree of shock hazard by taking into account indicators of drilling mode and stress distribution along the hole length, at each interval, the force of feeding the drilling tool and the net drilling time, the seismo-acoustic activity of the formation is measured, and the well is drilled to a depth of Bines, where the drilling tool feed force, net drilling time, drill fines output, and seismic-acoustic formation take extreme values. For each indicator, stress distribution is calculated along the well length from the ratio of maximum values of stresses acting along the well to the bare surface. the reservoir to the maximum of the stress is determined by the degree of ud (the hazard of the reservoir, the obtained values of the degree of impact hazard for each indicator are compared with each other, and the degree of impact of the zone of the reservoir is set according to the indicator with the highest degree of danger, while with the subsequent advance of the slab, the prediction of the impact of the reservoir is made according to the indicator having the maximum degree of impact. ate 00 co

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке удароопасных угольных пластов.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of shock hazardous coal seams.

Известен способ установления удароопасности пластов по сейсмоакустической активности пласта [1].There is a method of establishing the shock hazard of reservoirs by seismic-acoustic activity of the reservoir [1].

Недостатком способа является то, что при выявлении в пласте повышенных напряжений не учитываются другие факторы, характеризующие удароопасность кромки 1 угольного пласта: расстояние опасных напряжений от кромки пласта, место положения максимума этих напряжений.The disadvantage of this method is that when detecting elevated stresses in the formation, other factors characterizing the impact hazard of the edge 1 of the coal seam are not taken into account: the distance of dangerous stresses from the edge of the formation, the position of the maximum of these stresses.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ установления удароопасности пластов по выходу буровой мелочи и зажатию бурового инструмента, включающий бурение скважин вслед за подвиганием забоя, поинтервальное определение ; выхода буровой мелочи и регистрацию зажатия бурового инструмента [2].Closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a method of determining the shock hazard of the formations by the output of drill trifles and clamping of the drilling tool, including drilling wells after the movement of the face, interval determination; the output of drill trifles and registration of clamping of the drilling tool [2].

Недостатком способа является то, что он учитывает только один фактор — изменение напряженного состояния,что не обес- ²печивает оценку удароопасности в различных горно-геологических и горно-технических условиях, поскольку в этих условиях происходит изменение не только абсолютных значений напряжений, но и зоны их _qвоздействия, т.е. изменяется местоположе- “ ние максимума опорного давления. Кроме того, в определенных условиях при бурении шпуров не удается замерить выход буровой мелочи, например, на пластах с высокой влажностью. ₃ A disadvantage of the method is that it takes into account only one factor - changing stress state that is not obes- ² ensures, bump hazard assessment in various geological and mining engineering conditions, since in these conditions there is a change not only the absolute values of voltages but Zone their _q effects, i.e. The location of the maximum reference pressure changes. In addition, under certain conditions, when drilling holes, it is not possible to measure the yield of drilling fines, for example, on formations with high humidity. ₃

Целью изобретения является повышение надежности определения степени удароопасности путем учета показателей режима бурения и распределения напряжений по длине шпура.The aim of the invention is to increase the reliability of determining the degree of impact hazard by taking into account indicators of the drilling mode and stress distribution along the length of the hole.

Поставленная цель достигается тем,что согласно способу, включающему бурение скважины вслед за подвиганием забоя, поинтервальное определение выхода буровой мелочи, в процессе бурения скважины на каж- ₄дом интервале измеряют усилие подачи бурового инструмента и чистое время бурения, сейсмоакустическую активность пласта, при этом бурение скважины производят до глубины, на которой усилие подачи бурового инструмента,чистое время бурения, вы- 5 ход буровой мелочи и сейсмоакустическая активность пласта принимают экстремальные значения, по каждому показателю рассчитывают распределение напряжений по длине скважин и по отношению максимальных значений действующих вдоль скважины напряжений к расстоянию от обнаженной ⁵ поверхности пласта до максимума напряжений, определяют степень удароопасности пласта, полученные значения степени удароопасности по каждому показателю сравнивают между собой, и степень ударо0 опасности пласта устанавливают по показателю, с наивысшей степенью опасности, при этом при последующем подвигании забоя прогноз удароопасности пласта производят по показателю, имеющему максимальное значение степени удароопасности.The goal is achieved by the fact that according to the method, including drilling the well after moving the bottom, the interval determination of the yield of drill fines, during the drilling of the well at each ₄ interval measure the feed force of the drilling tool and net drilling time, seismic acoustic activity of the formation, while drilling wells are produced to a depth at which the feed rate of the drilling tool, the net drilling time, the output of drill trifle and the seismic-acoustic activity of the formation take extreme values, as channels on each indicator calculated stress distribution over the length of the boreholes and relative maximum values acting along the borehole stress and the distance from nude ⁵ surface formation to stress maximum determined degree bump hazard formation, the obtained values of the degree of bump hazard for each indicator is compared with each other, and the degree udaro0 danger reservoir mounted according to the indicator, with the highest degree of danger, while with the subsequent movement of the bottom, the forecast of the shock hazard of the formation is made according to an indicator having a maximum value for the degree of impact hazard.

⁵ Способ осуществляется следующим образом. ⁵ The method is as follows.

В забое выработки поинтервально бурится скважина и на каждом интервале определяются выход буровой мелочи и ее рас10 пределение по крупности, время бурения интервала, скорость подачи бурового инструмента и сейсмоакустическая активность. По каждому показателю строятся графики его изменения по длине шпура,по которым устанавливается максимальное значение ’⁵ показателя и расстояние от кромки забоя до максимального значения показателя, полученные значения пересчитываются на напряжения и по ним устанавливается степень удароопасности пласта по каждому показателю. При установлении степени удароопасности пласта по каждому показателю вначале устанавливают критериальные значения удароопасности с разбивкой на четыре категории, которые получают при отработке неудароопасного пласта, а затем ₅ производят сравнение полученных данных на исследуемом пласте с критериальными. Затем полученные значения степени удароопасности по каждому показателю сравнивают между собой, и степень удароопасности пласта устанавливают по показателю ° с наивысшей степенью опасности. При последующем подвигании забоя прогноз удароопасности пласта производят по показателю, имеющему максимальное значение степени удароопасности.A well is drilled at intervals in the production bottom and, at each interval, the yield of drilling fines and its size distribution, the time of drilling the interval, the feed rate of the drilling tool and seismic acoustic activity are determined. For each indicator, graphs of its changes along the length of the hole are constructed, according to which the maximum value of ' ⁵ indicators and the distance from the edge of the face to the maximum value of the indicator are established, the obtained values are converted to stresses and the degree of shock hazard of the formation for each indicator is established by them. When establishing the degree of shock hazard of a formation for each indicator, the criteria of shock hazard are first set up with a breakdown into four categories, which are obtained when mining a non-shock hazardous formation, and then ₅ , the data obtained on the studied formation are compared with the criteria. Then, the obtained values of the degree of shock hazard for each indicator are compared with each other, and the degree of shock hazard of the formation is set according to the indicator ° with the highest degree of danger. With the subsequent movement of the face, the forecast of the shock hazard of the formation is made according to the indicator having the maximum value of the degree of shock hazard.

₅ Преимущество способа заключается в том, что его применение позволяет осуществить прогноз удароопасности в различных горно-геологических и горно-технологических условиях, так как его можно использовать на пластах любой мощности 0 и сложности строения, независимо от способа ведения горных работ и состояния угольного пласта. ₅ The advantage of the method lies in the fact that its application allows predicting the impact hazard in various mining-geological and mining-technological conditions, since it can be used on formations of any capacity 0 and structural complexity, regardless of the method of mining and the condition of the coal seam.

Составитель Г. Васючкова Compiled by G. Vasyuchkova Редактор О. Юрковецкая Заказ 9261/27 Editor O. Yurkovetskaya Order 9261/27 Техред И. Верес Корректор О. Билак Тираж 444 Подписное Tehred I. Veres Corrector O. Bilak Circulation 444 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытийVNIIIPI of the USSR State Committee for Inventions and Discoveries

113035, Москва, Ж—35, Раушская наб., д. 4/5113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., D. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4Branch of the PPP "Patent", Uzhhorod, st. Project, 4

Claims

METHOD FOR DETERMINING THE DEGREE OF DANGER OF COAL LAYERS, including drilling wells after moving the bottom, interval determination of the yield of drill fines, characterized in that, in order to increase the reliability of determining the degree of impact hazard by taking into account the parameters of the drilling mode and stress distribution along the length of the borehole, while drilling a well at each interval, the feed force of the drilling tool and the net drilling time, the seismic acoustic activity of the formation are measured, while the wells are drilled to a depth of at which the drilling tool feed force, net drilling time, drill trifle yield and seismic acoustic activity of the formation take extreme values, for each indicator the stress distribution along the well length is calculated and the ratio of the maximum values of the stresses acting along the well to the distance from the exposed surface of the formation to the maximum stress is determined the degree of shock hazard of the formation, the obtained values of the degree of shock hazard for each indicator are compared with each other, and the degree of shock bout their dangers formation zone is set in terms of the highest degree of danger, with the subsequent face advance prediction bump hazard formation produced in terms of having a maximum value of the bump hazard.

>