Создание методов и средств флюидоразрыва горных пород

• Автор: Кю, Николай Георгиевич
• Шифр специальности: 01.02.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 433 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ФЛЮИДОРАЗРЫВОВ ГОРНЫХ ПОРОД, СПОСОБОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ П
1.1 .Состояние исследований по флюидоразрыву горных пород
1.2.Основные принципы ориентации плоскости флюидоразрыва
1.3.Физические принципы контроля размеров разрывов в горных породах
1 АВлияние свойств горных пород на физические поля
1.5. Цель и задачи исследований
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И СРЕДСТВ РАЗРЫВА БЛОКОВ ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ГОРНЫХ ПОРОД
2.1. Особенности флюидоразрывов в блоках из горных пород и эквивалентных материалов
2.2. Назначение и особенности инициирующих щелей
2.3. Устройства для нарезания инициирующих щелей
2.4. Устройства для герметизации шпуров и нагнетания в них флюидов
2.5. Средства разрыва блоков горных пород без применения инициирующих щелей
Выводы по главе
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ РАЗРЫВОВ В БЛОКАХ Ю5
3.1.Особенности контроля параметров разрывов в физических моделях и блоках из горных пород
3.2.Определение размеров разрыва по интенсивности светового потока

3.3.Измерение параметров разрыва с использованием сигнальных линий
3.4 .У становление площади зоны, занятой флюидом, по емкостному сопротивлению
3.5.Определение площади зоны, занятой флюидом, электромагнитным методом
3.6.Измерение границы трещины сейсмоэлектромагнитным методом
3.7 .Размеры трещины в зависимости от её раскрытия
3.8.Рекомендации по контролю параметров трещин, создаваемых в блоках
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ФЛЮИДОРАЗРЫ-ВА В БЛОКАХ ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ГОРНЫХ ПОРОД
4.1 .Особенности зарождения и развития трещины флюидораз-рыва
4.2 .Флюидоразрыв пластичным флюидом
4.3 .Форма трещины флюидоразрыва и её изменение во времени
4.4.Движение пластичных флюидов в трещине флюидоразрыва
4.5.Взаимное влияние среды и трещины флюидоразрыва
4.6.0риентированный разрыв энергией воды при замерзании
4.7.Эксперименты по разрыву горной породы пластичным флюидом
Выводы по главе
ГЛАВА 5. РАЗВИТИЕ БЕЗВЗРЫВНЫХ СПОСОБОВ ОТДЕЛЕНИЯ ГОРНОЙ ПОРОДЫ ОТ МАССИВА
5.1 .Анализ способов отделения горной породы от массива
5.2.Отделение горной породы от массива внедрением клиньев в шпуры с сыпучим материалом и пластичным флюидом

Рис. 1.6. Схема образования трещины ударной нагрузкой. 1 - скважина с флюидом; 2 - поршень; 3 - конус; 4 - трещина.
ударной нагрузки в направлении роста формируемой трещины. Отметим также взрывные способы направленного разрушения горных пород. Их классификация выполнена А.Л.Исаковым [139]. Он отметил два возможных варианта концентрации напряжений, приводящих к образованию трещины с заданной ориентации. Первый заключается в механическом ослаблении контурной зоны скважины. Второй реализуется с помощью специальных устройств и приспособлений, размещаемых внутри зарядной полости. На этих вариантах и их сочетаниях основаны все известные взрывные способы направленного разрушения горных пород [139]. Согласно результатам выполненных экспериментов взрывные способы могут применяться для задания ориентации плоскости ОФР. Однако проведение флюидоразрыва существенно отличается от образования трещин взрывом. Их совмещение в одной технологии затрудняется необходимостью выполнения принципиально разных по характеру работ. Причем, трудоёмкость формирования ориентированной трещины взрывом не ниже, чем у способов, основанных на ранее рассмотренных принципах.
Отметим, что выше приведены используемые в различных технологиях основные принципы создания трещины с заданной ориентацией. Вместе с этим известны технические предложения, которые к настоящему времени ещё не нашли широкого применения. К ним можно отнести способы направленного