Определение координат забоя наклонной скважины

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Когда скважина наклонна, для определения коор-динат пересечения с залежью вначале находят горизонтальную d и вертикальную h проекции оси скважины графически (рис. 7.3) или аналитически:

d=d₀cos d₀; h=d₀sind₀,

где d₀- наклонная длина скважины от устья до точки входа (или выхода); d₀ - угол наклона оси скважины.

По горизонтальной проекции d и азимуту оси скважины a₀ вычисляют приращение координат:

Dx=dcosa₀; Dx=dsina₀

Приращение координат прибавляют к координатам X₀ и Y₀устья скважины (точка А), то есть:

Вертикальная разведочная; скважина.

X_A=X₀+ d₀ cos d₀ cos a₀

Y_A=Y₀+ d₀ cos d₀sin a₀

Z_A=Z₀-d₀ sind₀.

2. Основные задачи дисциплины

Геометрия недр – это научная дисциплина, изучающая форму и размеры пол.иск., пространственное положение в недрах, размещение в недрах пол. иск., содержание пол.иск. и вредных компонентов, способы подсчета и учета движения запасов, определения потерь и разубоживания; геометрические методы исследования изменчивости показателей; прогнозирование показателей па слабоизученные участки залежи; геометрические методы решения различных задач горного и геологоразведочного дела

Геометрия недр в едином комплексе решает следующие задачи:

1)форму и размеры залежей минерального сырья, их пространственное положение в недрах и условия залегания;

2)размещение в недрах запасов полезного ископаемого в целом, по сортам, по степени подготовленности их к добыче, распределение в залежах полезных и вредных компонентов;

3)способы определения и учета добычи, потерь при добыче, способы подсчета запасов минерального сырья и учета их движения при добыче;

4)геометрические методы решения различных задач горного и геологоразведочного дела.

Билет № 11

1. Определение координат забоя искривленной скважины

При искривлении скважины в одной азимутальной плоскости, графический способ решения данной задачи состоит в следующем.

Обозначим:

Х0, Y0, Z0 - координаты устья скважины;

a0- азимут направления оси скважины;

d0 - начальный угол наклона, под которым задана скважина;

d - длина скважины от устья по точки пересечения с залежью.

Пусть в точках 1, 2, 3, …, n по оси скважины (рис.7.4), расположенных на расстояниях d1, d2, ... dn друг от друга, замерены углы наклона d1, d2, …, dn.

Скважина пересекла залежь в точке А. Необходимо найти ее координаты XA, YA, ZA.

Выбрав масштаб построения, сначала строится профиль скважины (рис. 7.4, а). На горизонтальной линии профиля намечают точку О, которого под углом d0, проводят отрезок длиной d1/2 и получают точку 11. Из точки 11 под углом d1 откладывают отрезок d1/2 и отмечают точку 1 - точку измерения угла наклона оси скважины. По направлению этого отрезка от точки 1 откладывают отрезок d2/2.Получают точку 21, от которой под углом d2 проводят отрезок d2/2 и отмечают точку 2 – вторую точку измерения оси скважины. Аналогично производят вычерчивание профиля до последней точки n измерения искривления оси скважины.

Если точка пересечения скважины с залежью А, не совпадает с последней точкой измерения искривления n, то в начале определяют разность d1 между длиной скважины D от устья до точки A1 и до последней точки измерения искривления n. Расстояние d1 откладывают по профилю оси скважины от точки n под углом dn и отмечают точку А. Проектируют точку А на горизонтальную линию и получают горизонтальную проекцию d оси искривлённой скважины.

Отрезок d откладывают на плане ( рис. 7.4, б) от устья О скважины по азимуту её направления и отмечают точку А. Координаты XА, YА этой точки определяют графически с плана. Отметку ZА вычисляют по формуле ZА= Z0 – h, где h – вертикальная проекция оси скважины, взятая с профиля.

Рисунок 7.4 Профиль и план оси скважины, искривлённой в одной азимутальной плоскости

2. Определение элементов залегания залежи по геологическим зарисовкам

Косвенные способы применяют, когда поверхность залежи не обнажена на каком-либо участке, но сам пласт вскрыт горными выработками или разведочными скважинами.

Чаще всего используют следующие способы:

а) с помощью перекрещивающихся шнуров;

б) по координатам трёх скважин;

в) по зарисовкам на стенках шурфа.

Способ перекрещивающихся шнуров применяют, когда пласт вскрыт горной выработкой любого угла наклона и сечения. Суть его заключается в следующем. Натягивают два шнура или прикладывают два деревянных бруска в плоскости вскрытия залежи по двум произвольным направлениям так, чтобы они пересеклись или исходили из одной точки под углом, близким к прямому ( рис.1.7)

Азимут линии падения и угол наклона шнуров измеряется висячей буссолью и полукругом, а брусьев – компасом.

Между измеренными величинами двух произвольных линий видимого падения плоскости и истинным азимутом простирания плоскости и углом ее падения существуют аналитические зависимости:

Графическое определение элементов залегания пласта представлено на рис. 1.8.

Рис. 1.7. Определение простирания и падения пласта в выработках с помощью перекрещивающихся линий

Билет № 12

1. Построение гипсометрического плана.

Построение гипсометрии кровли или почвы пласта выполняют следующими способами:

а) непосредственным;

б) вертикальных разрезов;

Если месторождение разведано сетью вертикальных скважин по геометрической сетке (квадратной, прямоугольной, ромбической и т. д.), в этом случае построение гипсометрического плана поверхности почвы или кровли залежи осуществляют в следующем порядке.

1. На план данного масштаба по координатам наносят устья разведочных выработок и рядом выписывают абсолютные или относительные отметки почвы или кровли залежи и номера выработок.

2. Вычисленные на плане отметки поверхности почвы (или кровли) залежи анализируют и намечают ориентировочное положение линий перегибов изображаемой поверхности. Эти линии позволяют наметить на плане линии скатов поверхности, на которых линейным интерполированием находят точки со ступенчатыми отметками, кратными выбранной высоте сечения горизонталей изображаемой поверхности. Выбор сечения изогипс должен основываться на детальности изучения поверхности залежи и на требованиях, предъявляемых к плану.

Через точки с ступенчатыми одинаковыми отметками проводят изогипсы изображаемой поверхности.

Построение изогипс поверхностей почвы или кровли залежи всегда начинают с более изученной части месторождения.

Необходимо отметить, что построение изосечений поверхностей почвы или кровли залежи должно производиться не механически, а с учетом данных о геологии месторождения, тектонике района и т. д.

Эти графики дают ясное представление о форме и размерах залежи и их не заменить никакими описаниями. Они служат основой для подсчета запасов и состояния проекта разработки залежи.

Большинство задач, связанных с разведкой, с проектированием, со строительством горного предприятия и с разработкой месторождения, могут быть правильно решены лишь при наличии графиков с изображением в изосечениях боковых поверхностей залежи.

Месторождения пластообразной формы часто разведуют выработками, располагаемыми по разведочным линиям, отстоящим одна от другой в десятки раз большем, чем расстояния между выработками по линиям. В этом случае гипсометрические планы поверхности почвы или кровли залежи строят с использованием геологических разрезов.

Построение гипсометрического плана складчатой поверхности залежи способом вертикальных разрезов или сечений носит универсальный характер.

На листе бумаги (рис. 7. 20, а) наносят координатную сетку, разведочные линии и разведочные выработки по линиям, границу залежи. Около каждой разведочной выработки выписывают отметку изображаемой поверхности.

На геологические разрезы (рис. 7. 20, б) залежи по каждой разведочной линии наносят высотную сетку, т. е. систему горизонтальных прямых, расстояние между которыми равно высоте сечения горизонталей, а отметки их выражают расстояния до плоскости проекции. Точки пересечения высотной сетки с профилем изображаемой поверхности проектируют на линию профиля у проекций точек подписывают соответствующие отметки, а сами точки переносят на план. На плане получают ряд точек на каждой разведочной линии со ступенчатыми отметками изображаемой поверхности.

Через ступенчатые одноименные отметки проводят плавные кривые-изогипсы почвы или кровли залежи.

2. Связь дисциплины с другими науками и дисциплинами специальности.

При решении горногеометрических задач в геометрии недр используются положения общей геометрии. Геометрия имела свой первоначальный смысл как контурный рисунок, как схема для отображения реальных предметов. И сейчас этот смысл сохранился во всех разделах геометрии, сохраняется он и в геометрии недр. Это же содержание заключено в классическом определении геометрии как науки о формах, размерах и границах тех частей пространства, которые в нем занимают вещественные тела.

Таким образом горная геометрия как научная дисциплина входит в общий комплекс маркшейдерских, геологоразведочных и горных дисциплин. Ее научными основами являются учение о проекциях, теория геохимического поля, учение о топографических функциях и математических действиях над ними, позволяющие выявить математически охарактеризовать и наглядно геометрически выразить закономерности размещения показателей недр.

Билет № 13

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒