"Инструкция по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок" (утв. протоколом Госгортехнадзора РФ от 30.05.1995 N 10) (вместе с "Методикой определения зоны вероятной встречи скважины в разрабатываемом пласте при отсутствии замеров ее...

Приложение

МЕТОДИКА
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ ВЕРОЯТНОЙ ВСТРЕЧИ СКВАЖИНЫ
В РАЗРАБАТЫВАЕМОМ ПЛАСТЕ ПРИ ОТСУТСТВИИ ЗАМЕРОВ
ЕЕ ИСКРИВЛЕНИЯ

Методика определения зоны вероятной встречи скважины в разрабатываемом пласте при отсутствии замеров ее искривления базируется на обобщении данных о величинах и направлениях отклонений скважин от вертикали, рассчитанных по замерам их искривлений или замеренных маркшейдерской службой шахты после вскрытия скважин в аналогичных горно-геологических условиях.

Исходными данными являются:

1. Расстояние по скважине от земной поверхности (от устья скважины) до пересечения с разрабатываемым пластом - Н, называемое в дальнейшем глубиной скважины.

2. Расстояние на плане горных выработок между точкой, отображающей устье скважины, и точкой пересечения скважины с пластом, рассчитанной по данным инклинометрии, - r.

3. Угол на плане горных выработок в точке, отображающей устье скважины, между направлением простирания пласта и направлением на точку пересечения скважины с пластом - w. Угол w отсчитывается по ходу часовой стрелки.

4. Угол падения разрабатываемого пласта, отображенного на плане горных выработок, - альфа.

Исходные данные по скважинам в зависимости от их количества группируют по диапазонам глубин или рассматривают одной группой. Количество групп должно быть не менее трех. В одной группе количество исходных данных должно быть, как правило, не менее 30. По одной и той же скважине к рассмотрению принимают только одно значение r, относящееся к наибольшей глубине.

Учитывая, что собрать исходные данные в количестве,

достаточном для их разделения на группы, для шахты будет

затруднительно, методикой предусматривается определение зоны

вероятной встречи скважины без разделения исходных данных на

группы. Обработка исходных данных начинается с приведения их

глубин Н к единой условной глубине - Н (например, Н = 100 м) и

у у

определения r по формуле:

у

Н

у

r = r --. (12)

у Н

Далее вычисляют координаты х , у точки пересечения скважины с

i i

пластом по формулам:

х = r cos омега; у = r sin омега. (13)

i у i у

За положительное направление оси х принимается направление

линии простирания пласта, а оси у - линии падения пласта. За

начало координатных осей принимается местоположение вертикальной

проекции устья скважины в пласте.

По полученным значениям х , у определяют координаты центра

i i

области рассеяния рассматриваемых скважин х , у :

0 0

SUM х SUM у

i i

х = ------; у = ------, (14)

0 n 0 n

где n - количество рассматриваемых скважин.

Вычисленные координаты центра области рассеяния скважин х , у

0 0

относят к среднему углу падения пластов рассматриваемых скважин

при глубине Н . Принимая, что координаты центра области рассеяния

у

изменяются прямо пропорционально альфа и Н, значения координат

центра области рассеяния каждой конкретной скважины, в том числе и

искомой, определяют по формулам:

Н альфа

х = х ----------;

альфа,Н 0 Н альфа

у ср

Н альфа

у = у ----------. (15)

альфа,Н 0 Н альфа

у ср

Формулами (15) допускается пользоваться только до альфа =

2 альфа .

ср

Главные средние квадратические отклонения скважин от центра

области рассеяния сигма и сигма определяются по формулам:

1 2

__________________________________

/ 2 2

сигма = \/D cos v + К sin 2v + D sin v; (16)

1 х х,у у

__________________________________

/ 2 2

сигма = \/D sin v - К sin 2v + D cos v; (17)

2 х х,у у

n 2 n 2

D = SUM (х - х ) / (n - 1); D = SUM (у - у ) / (n - 1); (18)

х 1 i 0 у 1 i 0

2К

1 х,у

v = - arctg -------; (19)

2 D - D

х у

n

К = SUM (х - х ) (у - у ) / (n - 1). (20)

х,у 1 i 0 i 0

Для вычисленных значений сигма и сигма в дальнейших расчетах

1 2

принимают наибольшее из них, обозначаемое через сигма.

Для оценки погрешности местоположения отображенной на плане горных выработок точки пересечения скважины с пластом по данным инклинометрии произведено сравнение этих местоположений с фактическими, полученными по результатам маркшейдерских съемок скважин, вскрытых горными выработками. Анализ этих материалов показал, что погрешность определения местоположения скважины в пласте по данным инклинометрии в первом приближении можно принять:

m = 0,0227Н. (21)

0

Чтобы вероятность встречи скважины увеличить до 0,99, необходимо радиус окружности, рассчитанный по средним квадратическим отклонениям, увеличить в три раза.

Для обеспечения такой вероятности (0,99) встречи скважины в построенной зоне при отсутствии замеров ее искривления радиус этой зоны рассчитывают по формуле:

______________

/┌ ┐2

/ │сигма Н│ 2

R = 3 \/ │-------│ + m . (22)

│ Н │ 0

└ у ┘

Координаты центра зоны вероятной встречи скважины определяют по формуле (15).

Примерная форма журнала обработки исходных данных приведена в табл. 3.

Таблица 3

СВЕДЕНИЯ ПО ИСКРИВЛЕНИЮ СКВАЖИН И ИХ ОБРАБОТКА

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ ВЕРОЯТНОЙ ВСТРЕЧИ СКВАЖИНЫ

ПРИ ОТСУТСТВИИ ЗАМЕРОВ ЕЕ ИСКРИВЛЕНИЯ

┌────────────┬──────┬──┬──┬────────────┬─────┬─────┬─────┬────────────┬────────────┬────────┬────────┬───────────┬───────────┬────────────┐

│ Номер │альфа,│Н,│r,│ r = │омега│ cos │ sin │х = r cos │у = r sin │х - х ,│у - у ,│ 2 │ 2 │(х - х ) х │

│──────┬─────┤град. │м │м │ у │ │омега│омега│ i у │ i у │ i 0 │ i 0 │(х - х ) ,│(у - у ) ,│ i 0 │

├поряд-│сква-│ │ │ │r (100 / Н),│ │ │ │ -2 │ -2 │ -2 │ -2 │ i 0 │ i 0 │ (у - у ), │

│ковый │жины │ │ │ │ м │ │ │ │омега, 10 ,│омега, 10 ,│10 , м │10 , м │ -4 │ -4 │ i 0 │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ м │ м │ │ │10 , кв. м│10 , кв. м│ -4 │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │10 , кв. м │

├──────┼─────┼──────┼──┼──┼────────────┼─────┼─────┼─────┼────────────┼────────────┼────────┼────────┼───────────┼───────────┼────────────┤

│ 1 │ 2 │ 3 │4 │5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │ 11 │ 12 │ 13 │ 14 │ 15 │ 16 │

├──────┼─────┼──────┼──┼──┼────────────┼─────┼─────┼─────┼────────────┼────────────┼────────┼────────┼───────────┼───────────┼────────────┤

└──────┴─────┴──────┴──┴──┴────────────┴─────┴─────┴─────┴────────────┴────────────┴────────┴────────┴───────────┴───────────┴────────────┘

Акт об окончании спуска воды по скважине