Способ определения направлений главных тектонических напряжений в массиве горных пород

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) ®U (ill

У1) 4, Е 21 С 39/00

/ %

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,-:,, ц

И АВТОРСНОЬФУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3771121/22-03 (22) 11.07. 84 (46) 30.01.86. Бюл. У 4 (71) Горный институт Ордена Ленина кольского филиала им.С.М.Кирова

АН СССР (72) А.А.Козырев, Ю.Г.Горбунов, A.À.Øèðÿeâ и В.И.Панин (53) 622.289(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 945431 -кл. Е 21 С 39/00, 1980.

Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В, Основы механики горных пород. Л.: Недра, 1977, с. 217-218. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЙ ГЛАВНЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД, основанный на определении участков разрушения контура вертикальных скважин, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем снижения трудоемкости измерений на больших глубинах, на участках разрушения контура измеряют азимут искривления скважин и определяют преобладающее направление этих искривлений, по которому судят о направлении действия главных тектонических напряжений, при этом измерения проводят на участках однородных пород.

08237 д%

1 б 116 1К _#_ 170 1УО 110 дЗииуа ийт пРлачиу, Фи. 8

ВНИИПИ Заказ 214/42 :".ираж470 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул.Проектйая, 4

1 !2

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения направлений тектонических напряжений, преимущественне на больших гпубинах.

Целью изобретения является повышение производительности путем снижения трудоемкости измерений на больших глубинах, На фиг. 1 приведены ориентировка зон разрушения горных пород на контуре скважины относительно направления максимальных сжимающих тектонических напряжений и направление соответствующего азимутального искривления ствола скважины; на фиг. 2— гистограмма распределения ззимутальных искривлений скважин для месторождения Коашва Хибинского массива

Способ осуществляют слецующим образом.

На стадии геологоразведочных и инженерно-изыскательских работ бурят скважины 1, Затем в скважинах проводят кавернометрические измерения для определения участков 2 скважин с разрушением горных пород на ее контуре. После этого на выявленных разрушенных участках однородных пород инклинометрами, например ИК-2, ИТ-200, определяют направление 3 азимутального искривления ствола скважины. По результатам инклинометI рических измерений строят гистограмму распределения направлений азимутальных искривлений, по которой определяют азимут направления преимущественных искривлений, к нему прибавляют или вычитают 90 град.

Полученное значение характеризует азимут действия в массиве горных пород максимального сжимающего тектонического напряжения.

Основой данного способа является зависимость места концентрации напряжений на контуре скважины от направления вектора максимальных сжимающих напряжений. Если в зонах концентрации, ориентированных перпендикулярно действию максимальных

10 сжимаюших напряжений, напряжения превышают половину предела прочности пород на одноосное сжатие, то породы в этих зонах разрушаются, Кроме того, повышенная концентрация напряжений

15 на контуре скважины приводит к уменьшению энергоемкости процесса разрушения горной породы буровым инструментом, который приобретает наибольшую возможность перемещения в гори70 зонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном вектору мяксимальньгх сжимающих напряжений з . Перемещение бурового снаряда вызывает соответствующее азимутальное искрив25 ление ствола скважинь!. Азимутальное искривление ствола. определяется с помощью инклинометрических измерений, что позволяет установить направление действия максимальных сжимающих тектонических напряжений.

Данный способ позволяет определить направление тектонических напряжений на стадии геологоразве-, дочных и проектно-изыскательских работ при подготовке к .отработке

ЗЗ ь месторождений полезных ископаемых и строительстве различного родя подземных сооружений, когда отсутствует ,иной доступ к глубоким горизонтам, кроме скважин.