Zastosowanie metody UHS do określania naprężeń w górotworze

JSW Innowacje

6 kwietnia 2020

rys. Przykładowy zapis ciśnienia i przepływu podczas hydroszczelinowania,

Już w latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku możliwe było określanie kierunku i wartości naprężeń poziomych w skorupie ziemskiej za pomocą metody hydroszczelinowania. Zastosowanie tej metody w górnictwie, na dużych głębokościach – do badania lokalnych naprężeń poziomych z krótkich otworów wiertniczych – wymaga jednak określenia lub założenia kierunku działania największego naprężenia głównego.

Problem ten spróbował rozwiązać Główny Instytut Górnictwa, który rozpoczął prace w kierunku wykorzystania ukierunkowanego szczelinowania (w skrócie UHS) do określania wartości i kierunków wszystkich naprężeń głównych. Prace nad tym rozwiązaniem prowadzone były  w latach 2003 – 2005, a następnie kontynuowane w ramach projektu badawczego nr N N524 467136.

Hydroszczelinowanie, mówiąc najogólniej, polega na tłoczeniu do wykonanej w otworze wiertniczym tzw. szczeliny zarodnikowej wody pod dużym ciśnieniem i pomiarze ciśnienia oraz przepływu cieczy podczas tego procesu w kilku otworach o różnej orientacji przestrzennej. Po wykonaniu serii  pomiarów kilku otworach możliwe jest obliczenie wartości i kierunków działania składowych głównych stanu naprężenia. Metodę UHS testowano na poligonie badawczym zlokalizowanym w kopalni „Wujek”. Obliczenia wykonano w oparciu o rozwiązanie Ljunggrena i Nordlunda, a więc badaniu in situ wartości naprężeń głównych w serii otworów o znanej orientacji przestrzennej. Ze względu na różne warunki geologiczne, lokalny stan spękania górotworu oraz różne warunki dostarczania cieczy szczelinującej, jedynie część rezultatów okazała się wartościowa, niemniej jednak dobrze rokująca dla dalszego rozwoju metody.

Wytyczono zatem kierunek dalszych prac, a więc budowę autonomicznego agregatu pompowego do stabilnego przepływu cieczy szczelinującej, o wyższym ciśnieniu szczytowym. Umożliwi to bardziej precyzyjne sterowanie ciśnieniem i wydatkiem, prowadzenie badań w miejscach, pozbawionych pełnej infrastruktury ściany wydobywczej, jak wyrobiska przygotowawcze, udostępniające czy wentylacyjne w nowo rozcinanych rejonach kopalni, a nawet w innych kopalniach czy tunelach.

Pełny tekst artykułu dostępny tutaj.

ŹRÓDŁA:
http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.baztech-article-AGHM-0013-0046/c/Makowka.pdf

Coworking - Możliwość udostępnienia sali spotkań w Katowicach dla społeczności innowatorów, Skontaktuj się z nami: kontakt@nowylevel.pl

Informujemy, że strona używa plików cookies wyłącznie w celach wskazanych w Polityce Prywatności. Jeżeli nie blokujesz tych plików, rozumiemy przez to, że zgadzasz się na ich użycie oraz zapisanie w pamięci urządzenia więcej informacji. Jeżeli wyrażasz zgodę na wykorzystanie cookies, kliknij Akceptuję.