автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.11, диссертация на тему:Прогнозирование параметров режима разрушения горных пород механическими способами при бурении скважин

На правах рукописи

Р г в од

САМОХИН ДМИТРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ - 3

Г

Прогнозирование параметров режима разрушения горных пород механическими способами при бурении скважин

пециальностш 05.15.11 - "Физические процессы горного производства"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово - 2000

Работа выполнена в Техническом институте Якутского государственного университета им. М. К. Аммосова

Научный руководитель - кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Гриб Н.Н.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Герике Борис Людвигович - кандидат технических наук Подкупов Юрий Григорьевич

Ведущая организация: Институт горного дела Севера СО РАН

Защита состоится 27 апреля 2000 г. в 12 часов на заседании диссертациоь ного совета Д. 003. 57. 01 в Институте угля и углехимии СО РАН по а; ресу: 650610, Кемерово, ГСП, ул. Рукавишникова, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института угля и угле химии СО РАН.

Автореферат разослан 27 марта 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор ВЛАСЕНКО Б. В.

ты-1,0

2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На разных этапах освоения месторождений полез-ых ископаемых одно из ведущих мест принадлежит бурению. В стоимости гор-ых работ доля бурения составляет от 30 до 70% общих затрат.

Основой современной технологии бурения скважин является механиче-сое разрушение горных пород различными породоразрушающими инструмен-зми, эффективность которого зависит от оптимального выбора параметров гжима бурения и породоразрушаюгцего инструмента.

В настоящее время не существует единой научно обоснованной методики зсчета рациональных параметров режима бурения, обеспечивающих эффектив-ое разрушение горных пород. Основной метод их определения все еще остается жим, каким он был более полувека назад. Изменяя осевую нагрузку и число эоротов, находят величины механической скорости бурения и проходки за гйс, которые соответствуют максимальной производительности бурения.

Такой метод требует больших затрат времени и сил при разведке каждого есторождения полезных ископаемых, так как перенесение опыта бурения из дного района в другой трудно из-за большого разнообразия горных пород по етрографическому составу, зернистость, степень метаморфизма и т.д.

Поэтому необходима разработка научно обоснованного метода протеза параметров режима разрушения пород при бурении, которая учитыва-а бы разнообразие показателей физико-механических свойств (ФМС) мас-ива горных пород. Физико-механические свойства, в свою очередь, зависят от гщественного состава объекта разрушения, его структурных особенностей и со-гояния в массиве.

В процессе бурения естественное состояния массива искусственно нару-[ается, что приводит к изменению некоторых его свойств, в том числе механи-гских, среди которых основными являются упругие, прочностные и реологиче-¡сие. Для получения достаточно объективной информации о физико-еханических свойствах горных пород как объекта разрушения при бурении, нтересующие нас показатели следует определять в обстановке максимально эзможного приближения к реальной забойной.

Учесть все эти особенности можно лишь с помощью показателей физико-еханических свойств пород не искаженных релаксационными процессами, оторые можно определять метод экспрессного опробования, изучая свеже под-ятый керн непосредственно на скважине.

з

Из выше сказанного вытекает актуальность разработки метода прогноза параметра режима разрушения пород при бурении скважин, основанного на использовании физико-механических свойств пород, не искаженных необратимыми процессами, протекающими в образцах керна (при длительном нахождении их на дневной поверхности), натурных наблюдениях за параметрами режимов бурения и методов многофакторного математического анализа.

Диссертационная работа связана с научным направлением лаборатории "Физики мерзлых горных пород" Технического института ЯГУ. Работа выполнялась по планам НИР Министерства общего и профессионального образования РФ (область "Горные науки"), в рамках темы: "Построение геолого-геофизических моделей прогноза состояния и поведения массива горных пород при технологических воздействиях". 38.63.51; 38.65.17, фундаментальные исследования. Работа выполнялась в соответствии с планами научных исследований ТИ ЯГУ и по хоздоговорной тематике с предприятиями: ГГП "Южя-кутгеология": "Изучение горно-геологических и геокриологических условий разреза Сылахского месторождения". ГУЛ "Якутуголь": "Определение физико - механических свойств углевмещающих пород на Нерюнгринском месторождении пласта 5-ти метрового по геолого - геофизической методике".

Пелью работы является создание метода прогнозирования параметров режима разрушения горных пород механическими способами при бурении скважин.

Идея работы заключается в использовании закономерности изменения показателей совокупности физико-механических свойств массива для разработки автоматизированной системы прогнозирования параметров разрушения горных пород.

Задачи исследований:

проанализировать методы определения и прогноза параметров режима разрушения горных пород, выявить показатели физико-механических свойств, отражающие процессы разрушения массива при механических способах бурения скважин;

установить закономерность изменения показателей физико-механических свойств горных пород, извлеченных из скважины, от времени хранения образцов в атмосферных условиях;

установить взаимосвязи параметров режима разрушения горных пород с показателями физико-механических свойств;

установить взаимосвязи параметров режима разрушения горных эрод и показателей физико-механических свойств с механической скоростью /рения;

разработать автоматизированную систему прогнозирования пара-етров режима разрушения горных пород механическими способами на основе :тановленных зависимостей.

Методы исследования:

сравнительный анализ и обобщение методов определения и прогно-I параметров режима разрушения горных пород при бурении;

лабораторные методы исследования процессов разрушения и де-ормации твердых тел при изучении физико-механических свойств горных по-эд;

методы физического и математического моделирования процессов эеза, дробления, скалывания, истирания при разрушении горных пород;

методы многофакторного анализа экспериментальных данных для л'ановлення взаимосвязи параметров режима разрушения горных пород при урснии с показателями физико-механических свойств;

методы вычислительных экспериментов и программирования на

ЭВМ.

Научные положепия. выдвигаемые на защиту:

физический процесс разрушения горных пород: срез, скалывание, робление, истирание и т.д. при механических способах бурения скважин харак-гризуется совокупностью показателей физико-механических свойств: скоро-гыо распространения ультразвуковых волн Ур, пределом прочности при растя-:ении арсф, объемной плотностью р, учитывающей структурно-текстурные осо-гнности и состояние массива;

физико-механические свойства, оказывающие преобладающие иияние на процессы разрушения горных пород механическими способами, не-бходимо определять с момента извлечения керна из буровой скважины, так как образцах, находящихся на дневной поверхности происходят необратимые фи-псо-химические процессы, которые по истечении 15 часов дают значительные скажения в показателях физико-механических свойств;

взаимосвязи параметров режима разрушения горных пород с пока-ггелями физико-механических свойств выражаются многомерными уравнения-и регрессии первого порядка;

механическая скорость бурения (Ум) описывается, многомерными уравнениями регрессии первого порядка, учитывающими как физико-механические свойства массива, оказывающие доминирующее влияние на процесс разрушения пород, так и параметры режима разрушения горных пород;

автоматизированная система прогноза параметров режима разрушения горных пород при бурении скважин синтезирует экспериментальные измерения физико-механических свойств и параметров режима бурения, обработку данных методами многофакторного анализа, специализированную программу

«ряоаког»;

разработанный метод прогноза параметров режима разрушения горных пород путем установления наиболее влияющих физико-механических свойств на процесс разрушения горных пород для других горно-геологических условиях легко адоптируется к месторождения находящихся в других регионах.

Достоверность научных положений, выводов, рекомендаций подтверждается:

корректной постановкой задач на основе фундаментальных законов физики, теории упругости, прочности твердых тел, методов математической статистики;

достаточным объемам экспериментальных данных (15 скважин общим объемом экспериментально пробуренных интервалов 513, что составляет более 200 погонных метров);

применением математического метода многофакгорного анализа, с помощью которого получены эмпирические уравнений с коэффициентом многомерной корреляции от 0,63 до 0,85;

точностью и достоверностью методики прогноза оптимальных параметров режима разрушения горных пород при бурении (точность прогноза -относительные средняя арифметическая погрешность в зависимости от прогнозируемого параметра и типа используемого породоразрушающего инструмента варьирует от 11,02% до 17,45%).

Научная новизна работы состоит в том, что:

выявлены физико-механические свойства пород, которые оказывают доминирующие влияние на процесс разрушения пород при механическом способе бурения;

выявлены закономерности изменения физико-механических свойств горных пород, извлеченных из буровой скважины, от времени их хранения;

выявлены взаимосвязи между параметрами режима разрушения орных пород при бурении и показателей физико-механических свойств;

выявлены взаимосвязи механической скорости бурения от физико-юханических свойств горных пород и параметров режима разрушения;

разработана программа «РИСЮЖШ) для автоматизации прогноза траметров режима разрушения пород при бурении;

разработанный метод прогноза параметров режима разрушения по-юд при бурении легко адоптирующейся на месторождениях с различными гор-ю-геологическими условиями.

Личный вклад автора: состоит:

в установлении показателей физико-механических свойств, которые гаиболее значительно влияют на процессы, протекающие при разрушении гор-1ых пород механическими способами;

в установлении временного промежутка, в котором керн может находиться на дневной поверхности не подвергаясь необратимым физико-химическим процессам для получения объективной информации о физико-1еханическом состоянии массива;

в реализации результатов инженерно-геологических исследований в [втоматизированной системе прогноза параметров режима разрушения горных юрод;

в установлении зависимостей между механической скоростью бу-1ения от физико-механических свойств пород и параметров режима разрушения орных пород при бурении;

в разработке программного обеспечения для персонального компь-этера, позволяющего автоматизировать процесс составления геолого-ехнического паспорта на ведение буровых работ.

Практическая цепность работы заключается в том что, разработанная втоматизированная система прогноза параметров режима разрушения пород [ри бурении позволяет:

использовать показатели физико-механических свойств горных по->од (которые изучаются на месторождении для оценки горно-геологических ус-ювий эксплуатации месторождения) как базу опорных данных для прогноза па-1аметров режима разрушения пород при бурении;

прогнозировать с достаточно высокой степени точности рациональ-1ые параметры режима разрушения пород при бурении;

по физико-механическим свойствам и параметрам режима разрушения пород прогнозировать механическую скорость бурения;

автоматизировать построение геолого-технического паспорта на бурение скважин.

Реализация работы. Разработанный метод реализован:

в Южно-Якутском угольном бассейне, в процессе детальной разведки Сылахского месторождения;

в методических руководствах по проведению лабораторных и курсовых работ, для студентов горного направления Технического института ЯГУ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на заседаниях научных семинаров Технического института Якутского государственного университета (1998-2000 г.г.), Научно-практической конференции "Народы Севера: пути, проблемы развития". ( Нерюнгри, 1998 г.), Научно-практическая конференция "Образование, общество, прогресс". ( Мирный, 1999 г.), Научно-практической конференции "Проблемы и перспективы угледобывающей отрасли Республики Саха (Якутия)". (Нерюнгри, 1999 г.), Всесороссийской научно-технической конференции «Проблемы научно-технического прогресса в бурении геологоразведочных скважин». (Томск, 1999 г.)

Публикации. Результаты работ отражены в 8 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав основного текста, заключения и содержит 140 страниц машинописного текста, 26 рисунков, 11 таблиц, списка литературы из 97 наименований и 6 приложений.

Автор считает своим долгом выразить благодарность сотрудникам Не-рюнгринского технического института ЯГУ Карманову Д.В., Качаеву A.B., За-риповой С.Н., Хворостине A.A., Головко А.Н. П111 «Южякутгеология» Скомо-рошко Ю.Н., Самохваловой Л.Д. за помощь, ценные советы и критические замечания.

Основное содержание работы

В первой главе рассмотрены основные физико-механические свойства горных пород, которые в большей или меньшей степени влияют на процессы разрушения породы при бурении. Со всеми изученными физико-механическими свойствами пород была предпринята попытка нахождения корреляционных свя-

лранения ультразвуковых волн (Vp), предела прочности пород при растяжении Ср), маптатной восприимчивости (х) и плотности пород (р). На этом этапе за-санчиваются все необходимые полевые работы.

Четвертый этап - создание итоговой базы данных. Для этого создается >бщая база данных, в которую входят результаты натурных наблюдений за па->аметрами режима разрушения горных пород при бурении и данные по испыта-шям пород на физико-механические свойства. Из этой базы данных необходимо включить те интервалы значений, в которых:

механическая скорость бурения ниже средней; интервалы, в которых не производились по каким-либо причинам :отя бы одна из выше описанных операций;

интервалы, во время бурения которых в значительной степени изменялись параметры режима бурения;

интервалы, где по каким-либо причинам возникли осложнения провеса бурения или аварийные ситуации;

интервалы, в которых наблюдалось повышенное поглощение про-швочной жидкости или приток подземных вод.

Также надо заметить, что если проектом предусмотрено бурение не-;колькими видами породоразрушающего инструмента, то итоговые базы данных ¡оздаются отдельно для каждого вида инструмента.

Пятый этап. На этом этапе полученная база данных вносится в компьютер, при этом используется пакет прикладных программ для статистической об->аботки данных. Нами были проанализирован ряд современных программ, слу-кащих для статистической обработки данных, после чего наш выбор остановил-:я на программе MS EXCEL, которую мы и рекомендуем. Далее выполняется шогофакгорный регрессионный анализ данных, который учитывает оптималь-ше параметры режима разрушения горных пород при бурении и совокупность физико-механических свойств горных пород. Выше изложенное позволит попугать эмпирические зависимости для расчета осевой нагрузки, частоты вращения ;олонкового снаряда и расхода промывочной жидкости следующего вида: Р = f Vp, стр, п), со = f (Vp, Op, л). Л = f (Vp, Op, л), где Vp - скорость распростране-шя ультразвуковых волн; сгр - предел прочности пород при растяжении; р -шотности пород; Р - осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент; ш -[астота вращения колонкового снаряда; т) - расход промывочной жидкости.

Шестой этап. В зависимости от стадии геолого-разведочных работ проектом предусматривается бурение от нескольких десятков до нескольких сотен

скважин. Поэтому для автоматизации составления геолого-технических паспортов на такое количество скважин будет, целесообразно используя установленные многомерные уравнения регрессии, полученные на пятом этапе запрограммировать в компьютер.

В данной главе так же рассмотрена разработанная программа «PROGNOZ», обеспечивающая оперативность в составлении геолого-технического паспорта.

Для реализации данной программы был выбран объектно-ориентированный язык программирования высокого уровня Delphi 5.0, включающий в себя как мощное и быстродействующее ядро, необходимое для реализации столь сложных вычислительных алгоритмов, так и средства и инструменты, позволяющие более эффективно и наглядно представлять получаемую информацию. Кроме того, данный язык программирования позволяет создавать программы, соответствующие требованиям, предъявляемым к современным программным продуктам. Данный язык программирования позволяет создавать программы для работы в операционных системах Windows 95, Windows 98, Windows 2000. Программа поддерживает работу мыши, имеет удобный современный пользовательский интерфейс, а также снабжена мощной справочной системой.

Таблица 3.

Оценка достоверности прогнозных параметров режима бурения

(для твердосплавного породоразрушающего инструмента)

Вид погрешности Расчетные параметры режима бурения

Р, кг ю п vM

Число точек 70 70 70 70

Среднее значение показатлей 575,7 247,4 34,9 7,1

Абсолютная средняя арифметическая погрешность 57,16 15,62 1,24 0,3

Абсолютная средняя погрешность 7,85 1,65 1,01 0,14

Относительная средняя квадратическая погрешность 11,43% 10,69% 12,94% 12,03%

Относительная средняя арифметическая погрешность 11,02% 16,74% 13,68% 14,82%

Критерий Стьюдента 1,6 1,4 1,1 1,3

Табличное значение критерия Стьюдента 2,02 2,95 2,31 2,5

На этапе составления алгоритма (рис.4) программы были продуманы спе-;иальные защиты от ошибочного или случайного ввода данных, что позволяет сключить случайные погрешности.

Достоверность прогноза параметров режима разрушения оценивалась пу-ем сопоставления экспериментальных данных с прогнозными (табл. 3 и 4).

Таблица 4

Оценка достоверности прогнозных параметров режима бурения

(для алмазного породоразрушающего инструмента)

Вид погрешности Расчетные параметры режима бурения

Р, кг (0 П V«

[исло точек 36 36 36 36

вреднее значение показателей 989,44 308,94 40,00 9,08

абсолютная средняя арифметаче-кая погрешность 109,24 4,87 2,84 40,56

абсолютная средняя погрешность 11,02 2,82 0,23 0,61

»тносительная средняя квадратиче-кая погрешность 11,18% 10,90% 10,60% 17,63%

)тносительная средняя арифметиче-кая погрешность 12,41% 11,55% 17,65% 15,78%

критерий Стьюдента 1,7 1,1 1,4 1,3

абличное значение критерия Стью-ента 2,22 2,5 2,05 2,5

[з табл. 3 и 4 следует, что результаты оценки точности и достоверности позво-яют применять разработанный нами метод прогноза параметров режима разру-гения горных пород для инженерных расчетов, в производственных условиях.

Заключение.

Диссертация является научной квалификационной работой, в кото-ой содержится решение задачи прогнозирования параметров режима буре-ия скважин по физико-механическим свойствам, определенным экспресс \етодом, имеющей существенное значение для исследования процесса меха-ического разрушения горных пород.

Основные результаты и выводы работы заключаются в следующем:

1. Массив горных пород, как объект разрушения при механических пособах бурения, максимально отражается совокупностью физико-[еханических свойств: скоростью распространения упругих волн (Ур), пределом

прочности пород при растяжении (стр), плотностью пород (р), магнитной восприимчивостью (х), определенных экспресс методом в обстановке максимально возможного приближения к реальной т.е. забойной.

2. В образцах горных пород, извлеченных на поверхность из буровой скважины, происходят необратимых физико-химические процессы, которые выражаются в циклических изменениях физико-механических свойств пород. При хранении образцов керна в атмосферных условиях более чем 15 часов прочность при растяжении, определенная методом разрушения сферическими индентора-ми, снижается до 30%, скорость распространения упругих продольных волн -более чем на 20% и магнитная восприимчивость более чем на 30%.

3. Связь параметров режима разрушения горных пород при механических способах бурения: осевой нагрузки (Р), частоты вращения колонкового снаряда (со), расхода промывочной жидкости (т]) и механической скорости бурения (Ум) с показателями физико-механических свойств: скорости распространения упругих волн (Ур), предела прочности пород при растяжении сферическими инденторами (стр), плотности пород описаны многомерными уравнениями, которые позволяют учитывать структурно-текстурные особенности и состояние массива, влияющие на тесноту связи.

4. Для Сылахского каменноугольного месторождения ЮжноЯкутского угольного бассейна нами были получены многомерные регрессионные уравнения для прогноза механической скорости бурения (Ум), осевой нагрузки на породоразрушаюгций инструмент (Р), частоты вращения колонкового снаряда (со), расхода промывочной жидкости коэффициенты множественной корреляции при этом составили:

а) для твердосплавного породоразрушающего инструмента:

- механическая скорость бурения (Ум) К = 0,85;

- осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент (Р) = 0,83;

- частота врашения колонкового снаряда (со) К = 0,79;

- расход промывочной жидкости (т|) К = 0,67.

б) для алмазного породоразрушающего инструмента:

- механическая скорость бурения (Ум) Л = 0,82;

- осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент (Р) = 0,81;

- частота врашения колонкового снаряда (со) Я = 0,77;

- расход промывочной жидкости (г|) Я = 0,67.

5. На механическую скорость бурения оказывают влияние как физико-1еханические свойства массива, так и параметры режима разрушения горных юрод, комплексный учет данных параметров позволяет прогнозировать механи-гескую скорость бурения со средней арифметической погрешностью:

- для твердосплавного породоразрушающего инструмента Ум = 14,82%;

- для алмазного породоразрушающего инструмента Уы = 15,78%;

6. Разработанный метод прогноза параметров режима разрушения по-юд при бурении синтезирует в себе экспериментальную часть, в которую вхо-[ит экспресс метод определения показателей физико-механических свойств, наблюдения за режимами бурения и аналитическую часть, которая включает в ебя методы многофакторного анализа, математической статистики и специали-ированную программу «Р1ЮОЮ2», что позволяет адаптировать методику к 1азличным горно-геологическим условиям.

Относительные средние арифметические погрешности прогноза со-тавили:

для твердосплавного породоразрушающего инструмента: Р = 1,02%; со = 16,74%; т] = 13,68%; Ум = 14,82%.

для алмазного породоразрушающего инструмента: Р = 12,41%; > = 11,55%; т) = 17,65%; Ум = 15,78%.

7. Применение разработанного метода прогноза параметров режима азрушения горных пород при бурении механическим способом на производстве :е требует дополнительных финансовых затрат. Все необходимые работы для еализации метода проектируются на месторождениях с целью выяснения ин-сенерно-геологической обстановки. Разработанный метод предусматривает па-аллелыгое использование этих данных для прогноза рациональных параметров ежима разрушения горных пород механическим способом при бурении сква-син.

8. Разработанный метод легко адаптируется для месторождений нахо-дщихся в других районах путем введения в прогнозную модель физико-[еханических свойств горных пород, оказывающих доминирующее влияние на роцессы разрушения полученных в регионах с другими горно-геологическими словиями.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Гриб H.H., Скоморошко Ю.Н., Самохин Д.А. Оценка влияния геокриологических условий на устойчивость и разрушаемость пород вскрывши пласта Дн Чульмаконского месторождения. // Народы Севера: пути проблемы развития. Материалы научно-практической конференции. Якутск-Нерюнгри, изд-во ЯГУ, 1998 г. - С. 96-98.

2. Гриб H.H., Скоморошко Ю.Н., Самохин Д.А. Методы научного познания в геологии. // Человек, общество, культура: Философские чтения. Якутск-Нерюнгри, изд-во. ЯГУ, 1998 г. - С. 12-15.

3. Самохин Д.А. Прогноз параметров бурения по физико-механическим свойствам горных пород. // Тезисы доклада студенческой конференции Молодежь производству, Якутск, ЯГУ, 1998 г. - С. 104-106.

4. Самохин Д.А. Прогноз параметров и режимов бурения на Сылах-ском каменноугольном месторождении Южно-Якутского угольного бассейна по результатам изучения физико-механических свойств горных пород. // Известие вузов Сибири. Серия Науки о Земли. 1998. №2-3. - С. 143-150.

5. Гриб H.H., Самохин Д.А. Изучение изменчивости физико-механических свойств горных пород, извлеченных из скважины, от времени пребывания их на дневной поверхности. // Образование. Общество. Технический прогресс. Сборник докладов и тезисов. - Мирный, 1999г. - С. 89-90.

6. Самохин Д.А. Прогноз оптимальных параметров режима бурения геологоразведочных скважин по результатам физико-механических свойств горных пород. // Проблемы научно-технического прогресса в бурении геологоразведочных скважин. Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции., Томск, 1999. - С. 55-56.

7. Караваев Г.А., Самохин Д.А. Человек и его место и роль в процессе исследования сложных технических систем. // Науковедение: теоретические и организационные проблемы развития. Материалы международного симпозиума. - Красноярск, 1999г. - С. 73-76.

8. Самохин Д.А. Прогноз оптимальной осевой нагрузки на породораз-рушающий инструмент при бурении вмещающих пород Южно-Якутского угольного бассейна. // Проблемы и перспективы угледобывающей отрасли Республики Саха (Якутия). Сборноик докладов и научных статей. - Нерюнгри, 1999г.-С. 194-195.

Подписано к печати 24.03.2000г. Формат 60x84/16 Объем 1,0 печ. л. Тираж 100 экз. Отпечатано в ИУУ СО РАН 650610, Кемерово, ГСП-610, ул. Рукавишникова, 21

Введение.

Глава 1. Изученность, анализ и проблемы прогноза параметров режимов бурения.

1.1. Влияние физико-механических свойств на процессы разрушения и бурения горных пород.

1.2. Использование совокупности нескольких физико-механических свойств горных пород для прогноза оптимальных параметров режима разрушения горных пород при бурении.;.

Глава 2. Экспериментальные исследования физико-механических свойств и регистрация параметров режима бурения

Г . * -П о с геологоразведочных скважин.

2.1. Исследование изменения физико-механических свойств горных пород от длительности хранения образцов керна в атмосферных условиях.

2.2. Экспериментальные исследования физико-механических свойств горных пород экспресс методом.

2.2.1. Специализированная полевая станция определения физико-механических свойств горных пород.

2.2.2. Методика экспрессного опробования углевмещающих пород на станции.

2.3. Технология проведения натурных наблюдений за процессом разрушения горных пород при бурения.

2.3.1. Натурные наблюдения за процессом разрушения горных пород при бурении.

Глава 3. Разработка метода прогноза параметров режима разрушения горных пород по данным физико-механических свойств при бурении скважин.

3.1. Установление парных корреляционных зависимостей между физико-механическими свойствами и параметрами режима разрушения горных пород.

3.2. Механическая скорость бурения и влияние на нее параметров режимов бурения и физико-механических свойств горных пород.

3.3. Установление многомерных корреляционных зависимостей между физико-механическими свойствами и параметрами режима разрушения горных пород.

Глава 4. Методика прогноза параметров режима разрушения горных пород по их физико-механическим свойствам.

4.1. Этапы методики «Прогноз параметров режима разрушения горных пород по их физико-механическим свойствам при бурении скважин».

4.2. Программное обеспечение для методики «Прогноз параметров режима разрушения горных пород по их физико-механическим свойствам».

4.2.1. Описание программы «РЯСЮМОг».

4.3. Расчет оптимальных параметров режима разрушения горных пород при бурении скважин для различного породоразрушающего инструмента на примере Сылахского каменноугольного месторождения.

4.4. Оценка точности и достоверности разработанной методики.

Актуальность темы. На разных этапах освоения месторождений полезных ископаемых одно из ведущих мест принадлежит бурению. В стоимости горных работ доля бурения составляет от 30 до 70% общих затрат.

Основой современной технологии бурения скважин является механическое разрушение горных пород различными породоразрушающими инструментами, эффективность которого зависит от оптимального выбора параметров режима бурения и породоразрушающего инструмента.

В настоящее время не существует единой научно-обоснованной методики расчета рациональных параметров режима бурения, обеспечивающих эффективное разрушение горных пород. Основной метод их определения все еще остается таким, каким он был более полувека назад. Изменяя осевую нагрузку и число оборотов, находят величины механической скорости бурения и проходки за рейс, которые соответствуют максимальной производительности бурения.

Такой метод требует больших затрат времени и сил при разведке каждого месторождения полезных ископаемых, так как перенесение опыта бурения из одного района в другой трудно из-за большого разнообразия горных пород по петрографическому составу, зернистости, степени метаморфизма и т.д.

Поэтому необходима разработка научно-обоснованного метода прогноза параметров режима разрушения пород при бурении, которая учитывала бы разнообразие показателей физико-механических свойств (ФМС) массива горных пород. Физико-механические свойства, в свою очередь, зависят от вещественного состава объекта разрушения, его структурных особенностей и состояния в массиве.

В процессе бурения естественное состояние массива искусственно нарушается, что приводит к изменению некоторых его свойств, в том числе механических, среди которых основными являются упругие, прочностные и реологические. Для получения достаточно объективной информации о физико-механических свойствах горных пород как объекта разрушения при бурении, интересующие нас показатели следует определять в обстановке максимально возможного приближения к реальной забойной.

Учесть все эти особенности можно лишь с помощью показателей физико-механических свойств пород не искаженных релаксационными процессами, которые можно определять методом экспрессного опробования, изучая свежеподнятый керн непосредственно на скважине.

Из выше сказанного вытекает актуальность разработки метода прогноза параметра режима разрушении пород при бурении скважин, основанного на использовании физико-механических свойств пород, не искаженных необратимыми процессами, протекающими в образцах керна (при длительном нахождении их на дневной поверхности), натурных наблюдениях за параметрами режимов бурения и методов многофакторного математического анализа.

Диссертационная работа связана с научным направлением лаборатории «Физики мерзлых горных пород» Технического института ЯГУ. Работа выполнялась по планам НИР Министерства общего и профессионального образования РФ (область «Горные науки»), в рамках темы: «Построение геолого-геофизических моделей прогноза состояния и поведения массива горных пород при технологических воздействиях». 38.63.51; 38.65.17, фундаментальные исследования. Работа выполнялась в соответствии с планами научных исследований ТИ ЯГУ и по хоздоговорной тематике с предприятиями: ГГП «Южякутгеология»: «Изучение горно-геологических и геокриологических условий разреза Сылахского месторождения». ГУЛ «Якутуголь»: «Определение физнко-механических свойств углевмещающих пород на Нерюнгринском месторождении пласта 5-ти метрового по геолого-геофизической методике».

Целью работы является создание метода прогнозирования параметров режима разрушения горных пород механическими способами при бурении скважин.

Идея работы заключается в использовании закономерности изменения показателей совокупности физико-механических свойств массива для разработки автоматизированной системы прогнозирования параметров разрушения горных пород.

Задачи исследований:

- проанализировать методы определения и прогноза параметров режима разрушения горных пород, выявить показатели физико-механических свойств, отражающие процессы разрушения массива при механических способах бурения скважин;

- установить закономерность изменения показателей физико-механических свойств горных пород, извлеченных из скважины, от времени хранения образцов в атмосферных условиях;

- установить взаимосвязи параметров режима разрушения горных пород с показателями физико-механических свойств;

- установить взаимосвязи параметров режима разрушения горных пород и показателей физико-механических свойств с механической скоростью бурения;

- разработать автоматизированную систему прогнозирования параметров режима разрушения горных пород механическими способами на основе установленных зависимостей.

Методы.исследования:

- сравнительный анализ и обобщение методов определения и прогноза параметров режима разрушения горных пород при бурении;

- лабораторные методы исследования процессов разрушения и деформации твердых теп при изучении физико-механических свойств горных пород;

- методы физического и математического моделирования процессов среза, дробления, скалывания, истирания при разрушении горных пород;

- методы многофакторного анализа экспериментальных данных для установления взаимосвязи параметров режима разрушения горных пород при бурения с показателями физико-механических свойств;

- методы вычислительных экспериментов и программирования на ПЭВМ;

Научные положения, выдвигаемые на защиту:

- физический процесс разрушения горных пород: срез, скалывание, дробление, истирание и т.д. при механических способах бурения скважин характеризуется совокупностью показателей физико-механических свойств: скоростью распространения ультразвуковых волн Ур, пределом прочности при растяжении стр, объемной плотностью р, учитывающей структурно-текстурные особенности и состояние массива;

- физико-механические свойства, оказывающие преобладающее влияние на процессы разрушения горных пород механическими способами, необходимо определять с момента извлечения керна из буровой скважины, так как в образцах, находящихся на дневной поверхности происходят необратимые физико-химические процессы, которые по истечении 15 часов дают значительные искажения в показателях физико-механических свойств;

- взаимосвязи параметров режима разрушения горных пород с показателями физико-механических свойств выражаются многомерными уравнениями регрессия первого порядка;

- механическая скорость бурения (Ум) описывается многомерными уравнениями регрессии первого порядка, учитывающими как физико-механические свойства массива, оказывающие доминирующее влияние на процесс разрушения пород, так и параметры режима разрушения горных пород;

- автоматизированная система прогноза параметров режима разрушения горных пород при бурении скважин синтезирует экспериментальные измерения физико-механических свойств и параметров режима бурения, ^ обработку данных методами многофакторного анализа, специализированную программу «Р11СЮЖ)2»;

- разработанный метод прогноза параметров режима разрушения горных пород путем установления наиболее влияющих физико-механических свойств на процесс разрушения горных пород для других горногеологических условий легко адаптируется к месторождениям находящимся в других регионах.

Достоверность научных положений, выводов, рекомендаций подтверждается:

- корректной постановкой задач на основе фундаментальных законов физики, теории упругости, прочности твердых тел, методов математической статистики;

- достаточным объемом экспериментальных данных (15 скважин общим объемом экспериментально пробуренных интервалов 513, что составляет более 200 погонных метров);

- применением математического метода многофакторного анализа, с помощью которого получены эмпирические уравнения с коэффициентом многомерной корреляции от 0,63 до 0,85;

- точностью и достоверностью метода прогноза оптимальных параметров режима разрушения горных пород при бурении (точность прогноза-относительная средняя арифметическая погрешность в зависимости от прогнозируемого параметра и типа используемого породоразрушающего инструмента варьирует от 11,02% до 17,45%).

Научная новизна работы состоит в том, что:

- выявлены физико-механические свойства пород, которые оказывают доминирующие влияние на процесс разрушения пород при механическом -- способе бурения;

- выявлены закономерности изменения физико-механических свойств горных пород, извлеченных из буровой скважины, от времени их хранения;

- выявлены взаимосвязи между параметрами режима разрушения горных пород при бурении и показателей физико-механических свойств;

- выявлены взаимосвязи механической скорости бурения от физико-механических свойств горных пород и параметров режима разрушения;

- разработана программа «РКСЮ1чЮг» для автоматизации прогноза параметров режима разрушения пород при бурении;

- разработанный метод прогноза параметров режима разрушения пород при бурении легко адаптирующейся на месторождениях с различными горногеологическими условиями.

Личный вклад автора: состоит:

- в установлении показателей физико-механических свойств, которые наиболее значительно влияют на процессы, протекающие при разрушении горных пород механическими способами;

- в установлении временного промежутка, в котором керн может находиться на дневной поверхности не подвергаясь необратимым физико-химическим процессам для получения объективной информации о физико-механическом состоянии массива;

- в реализации результатов инженерно-геологических исследований в автоматизированной системе прогноза параметров режима разрушения горных пород;

- в установлении зависимостей между механической скоростью бурения от физико-механических свойств пород и параметров режима разрушения горных пород при бурении;

- в разработке программного обеспечения для персонального компьютера, позволяющего автоматизировать процесс составления геолого-технического паспорта на ведение буровых работ.

Практическая ценность работы заключается в том что, разработанная автоматизированная система прогноза параметров режима разрушения пород при бурении позволяет:

- использовать показатели физико-механических свойств горных пород (которые изучаются на месторождении для оценки горно-геологических условий эксплуатации месторождения) как базу опорных данных для прогноза параметров режима разрушения пород при бурении;

- прогнозировать с достаточно высокой степени точности рациональные параметры режима разрушения пород при бурении;

- по физико-механическим свойствам и параметрам режима разрушения пород прогнозировать механическую скорость бурения;

- автоматизировать построение геолого-технического паспорта на бурение скважин.

Реализация работы. Разработанный метод реализован:

- в Южно-Якутском угольном бассейне, в процессе детальной разведки Сылахского месторождения;

- в методических руководствах по проведению лабораторных и курсовых работ, для студентов горного направления Технического института ЯГУ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на заседаниях научных семинаров Технического института Якутского государственного университета (1998-2000 г.г.), Научно-практической конференции "Народы Севера: пути, проблемы развития". ( Нерюнгри, 1998 г.). Научно-практическая конференция "Образование, общество, прогресс". ( Мирный, 1999 г.), Научно-практической конференции "Проблемы и перспективы угледобывающей отрасли Республики Саха (Якутия)". (Нерюнгри, 1999 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы научно-технического прогресса в бурении геологоразведочных скважин». (Томск, 1999 г.)

Публикации. Результаты работ отражены в 8 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав основного текста, заключения и содержит 140 страниц машинописного текста, 26 рисунков, 11 таблиц, списка литературы из 97 наименований и 6 приложений.

Основные результаты и выводы работы заключаются в следующем:

1. Массив горных пород, как объект разрушения при механических способах бурения, максимально отражается совокупностью физико-механических свойств: скоростью распространения упругих волн (Ур), пределом прочности пород при растяжении (ар), плотностью пород (р), магнитной восприимчивостью (%), определенных экспресс методом в обстановке максимальна возможного приближения к реальной т.е. забойной.

2. В образцах горных пород извлеченных на поверхность из буровой скважины, происходят необратимые физико-химические процессы, которые выражаются в циклических изменениях физико-механических свойств пород. При хранении образцов керна в атмосферных условиях более чем 15 часов прочность при растяжении, определенная методом разрушения сферическими инденторами, снижается до 30%, скорость распространения упругих продольных волн более чем на 20% и магнитная восприимчивость более чем на 30%.

3. Связь параметров режима разрушения горных пород при механических способах бурения: осевой .нагрузки (Р), частоты вращения колонкового снаряда (со), расхода промывочной жидкости (г|) и механической скорости бурения (Ум) с показателями физико-механических свойств: скорости распространения упругих волн (Ур), предела прочности пород при растяжении сферическими инденторами (стр), плотности пород описаны многомерными уравнениями, которые позволяют учитывать структурно-текстурные особенности и состояние массива, влияющие на тесноту связи.

4. Для Сылахского каменноугольного месторождения ЮжноЯкутского угольного бассейна нами были получены многомерные регрессионные уравнения для прогноза механической скорости бурения (Ум), осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент (Р), частоты вращения колонкового снаряда (со), расхода промывочной жидкости коэффициенты множественной корреляции при этом составили: а) для твердосплавного породоразрушающего инструмента: механическая скорость бурения (Ум) Я = 0,85; осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент (Р) = 0,83; частота вращения колонкового снаряда (со) Я = 0,79; - расход промывочной жидкости (г|) Я= 0,67. б) для алмазного породоразрушающего инструмента: механическая скорость бурения (Ум) Я= 0,82; осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент (Р) = 0,81; частота вращения колонкового снаряда (со) Я = 0,77; расход промывочной жидкости (г|) Я = 0,67.

5. На механическую скорость бурения оказывают влияние как физико-механические свойства массива, так и параметры режима разрушения горных пород, комплексный учет данных параметров позволяет прогнозировать механическую скорость бурения со средней арифметической погрешностью: для'твердосплавного породоразрушающего инструмента Ум = 14,82%; для алмазного породоразрушающего инструмента Ум = 15,78%;

6. Разработанный метод прогноза параметров режима разрушения пород при бурении синтезирует в себе экспериментальную часть, в которую входит экспресс метод определения показателей физикомеханических свойств, наблюдения за режимами бурения и аналитическую часть, которая включает в себя методы многофакторного анализа, математической статистики и специализированную программу «Р1Ш01\Ю2», что позволяет адаптировать методику к различным горно-геологическим условиям.

Относительные средние арифметические погрешности прогноза составили:

- для твердосплавного породоразрушающего инструмента: Р = 11,02%; со = 16,74%; г) = 13,68%; Ум = 14,82%.

- для алмазного породоразрушающего инструмента: Р = 12,41%; со = 11,55%; т) = 17,65%; Ум = 15,78%.

7. Применение разработанного метода прогноза параметров режима разрушения горных пород при бурении механическим' способом на производстве не требует дополнительных финансовых затрат. Все необходимые работы для реализации метода проектируются на месторождениях с целью выяснения инженерно-геологической обстановки. Разработанный метод предусматривает параллельное использование этих данных для прогноза рациональных параметров режима разрушения горных пород механическим способом при бурении скважин.

8. Разработанный метод легко адаптируется для месторождений, находящихся в других районах, путем введения в прогнозную модель физико-механических свойств горных пород, оказывающих доминирующее влияние на процессы разрушения полученных в регионах с другими горногеологическими условиями.

Заключение.

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой содержится решение задачи прогнозирования параметров режима бурения скважин по физико-механическим свойствам, определенным экспресс методом, имеющей существенное значение для исследования процесса механического разрушения горных пород.

1. Арцимович Г.В. Влияние забойных условий и режима бурения на эффективность проходки скважин. - Новосибирск: Наука, 1974. 166 с.

2. Арцимович Г.В. Механофизические основы создания породоразрушающего бурового инструмента. Новосибирск: Наука, 1985. 323 с.

3. Арцимович Г.В., Кочкарев A.B., Мишнаевский JI.JI./ Теория разрушения многолетнемерзлых и хрупких неоднородных пород при бурении. -Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1991. 92 с.

4. Б.М. Ребрик, С.Ю. Нейкоз, И.А. Нейштетер. Влияние крепости пород на результаты бурения породных блоков. Известие высших учебных заведений. Серия Геология и разведка. 1999. №4

5. Барон Л.И. Временное сопротивление раздавливанию и коэффициенты крепости скальных горных пород. В сб. Вопросы разрушения и давления горных порол. М., Углетехиздат, 1955.

6. Барон Л.И. Проблема оценки сопротивляемости горных пород разрушению механическими способами. В сб. «Сопротивляемость горных пород разрушению при добывании», М., Изд. АН СССР, 1962. 93с.

7. Барон Л.И., Бектыбаев А.Д. Исследования износа бурового инструмента в породах различной абразивности. В сб. «Бурение и буровое оборудование», тр. МИНХиГП им. Гупкина, вып.46, М., «Недра», 1964.

8. Барон Л.И., Кузнецов A.A. Абразивность горных пород при добывании. М., Изд. АН СССР, 1961. 104 с.

9. Барон Л.И., Логунцов Б.М., Позин Е.З. Определение свойств горных пород. М., Госгортехиздат, 1962. 140 с.

10. Барон JI.И., Фугзан М.Д., Маркензон Э.И. Опыт комплексного исследования сопротивляемости горных пород разрушению при добывании. М., Изд. АН СССР, 1963. 142 с.

11. Библеотеки и функции Windows 3.1. Справочник программиста. М.: МПМалип, 1993 г. -327 с.

12. Борисов К.И. Определение сопротивляемости пород разрушению при резании// Технология и техника геологоразведочных работ. Межвузовский сборник научных трудов №10. -М.: изд. МГРИ, 1087, с 28-30.

13. Борисов К.И., Сулакшин С.С. Исследование закономерностей разрушения горных пород резцами в динамическом режиме резания. В сб. Разрушение горных пород при бурении скважин. T.I. Вып. 3. Уфа, 1982, с. 137-141.

14. Владимирский A.M. Исследование механизма разрушения горных пород при алмазном бурении: автореф. дис. канд. техн. наук М., 1975. - 22 с.

15. Воздвиженский Б. И., Мельничук И. П., Пешалов Ю. А. Физико-механические свойства горных пород и влияние их на эффективность бурения./- М., Недра, 1973. 240с.

16. Воздвиженский Б.И., Голубинцев О.Н., Новожилов A.A. Разведочное бурение. М., Недра, 1979. 510 с.

17. Геологический словарь М.: 1978. Том 2. С. 334.

18. Геологический словарь М.: 1978. Том 1. С. 119.

19. Геологическое строение и метаморфизм углей Южно Якутского бассейна: Сб. науч. тр. - Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1976. - 117 с.

20. Гогоберидзе Д.Б. Твердость и методы ее измерения. М., Машгиз, 1962. 268 с.

21. Голубинцев О.Н. Механические и абразивные свойства горных пород и их буримость. М., «Недра», 1968.190 с.

22. ГОСТ 21153.2 84. Породы горные. Методы определения прочности при одноосном сжатии. - М.: Изд - во Стандартов, 1984. - 10 с.

23. ГОСТ 21153.3 85. Порды горные. Методы определения прочности при одноосном растяжении. - М.: Изд - во Стандартов, 1984. - 3 с.

24. ГОСТ 21153.2-84. Горные породы. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии. 10 с.

25. ГОСТ 21153.5-88. Горные породы. Методы определения предела прочности при срезе со сжатием. 7 с.

26. ГОСТ 21153.6-75. Горные породы. Методы определения предела прочности при изгибе. 3 с.

27. ГОСТ 21153.8-88. Горные породы. Методы определения предела прочности при объемном сжатии. 12 с.

28. Гриб Н. Н., Самохин А. В. Применение данных каротажа для прогноза прочностных свойств многолетнемерзлых углевмещающих пород в Южно Якутском каменноугольном бассейне. // ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ СИБИРИ серия науки о Земле №2-3, Иркутск, 1998.-С. 151 - 161.

29. Дарахвелидзе П.Г., Марков Е.П. Delphi среда визуального программирования. - СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1996. - 352 с.

30. Додж М., Кината К., Стинсон К. Эффективная работа с Microsoft Excel 97 СПб; Питер, 1998. - 1072 с.: ил.

31. Долгов B.JI. К определению расхода шарошечного инструмента. В сб.с

32. Разрушение горных пород шарошечным интервентом». М., «Наука», 1966. 171 с.

33. Дюге Д. Теоретическая и прикладная статистика. Пер. с франц. М., «Наука», 1972. 384 с.

34. Дюков Л.М., Волков В.И., Семенов Ю.Д. К вопросу оценки буримости пород по данным геофизических исследований. «Тр. МНИИБТ», вып. 14, 1965.

35. Епанешников А., Епанешников Е., Программирование в среде Турбо Паскаль 7.0. М.: Диалог - МИФИ", 1993 г. - 288 с.

36. Жлобинский Б.А., Лозгачев Е.Г. Использование косвенных методов для разбивки разрезов горных пород по твердости в случае недостатка кернового материала. «Тр. ГрозНИ», вып. 28,1964.

37. Игноатов В.И. Организация и проведение эксперимента в бурении. М., «Недра». 1978. 94 с.

38. Инструкция по эксплуатации прибора пробника БУ - 39. Л.: ВНИМИ, 1978. - 55 с.

39. Инструкция по оборудованию и эксплуатации полевой станции для определения физико механических свойств горных пород (СФМП). Октябрьский: ВНИИГИС, 1998. - 33 с.

40. Каждан А. Б., Гуськов О. И., Шиманский А. А. Математическое моделирование в геологии и разведке полезных ископаемых. М.: Недра, 1979. 68 с.

41. Катин К.П. Новая методика вычисления коэффициента крепости. «ТР. ВНИИцветмет», вып. 20. М., «Недра», 1970.

42. Косолапов А.Ф., Гаранин В.А., Зонов A.C., Скобочкин Ю.А. Полевая станция для определения физико-механических свойств горных пород. -Экспресс-информация ВИЭМС. Региональная и промысловая геофизика, 1976, №13.

43. Крылков М.Ю. Оценка информации о геологоразведочном бурении с помощью многофакторного анализа.// Известия высших учебных заведений. Серия геология и разведка. 1981, №4 с 144-147.

44. Кузнецов Г. Н. Механические свойства горных пород. М.: Углетехиздат, 1947. - 180 с.

45. Кучерявый Ф.И., Кожушко Ю.М. Разрушение горных пород.-М.: Недра, 1972.-240 с.

46. Любимов Н.И. Принципы классификации эффективного разрушения горных пород при разведочном бурении. М., «Недра», 1967. 111 с.

47. Математический энциклопедический словарь. / Гл. ред. Ю. В. Прохоров. М.: Сов. Энциклопедия, 1988. - 847 с.

48. Методическое руководство по исследованию угольных скважин методом акустического каротажа // А. Ф. Косалапов, Ю. А. Скобочкин, В. А. Гаранин, О. С. Болгарова, под редакцией В. Ю. Зайченко. Октябрьский: ВНИИГИС, 1980. - 127 с.

49. Михайличенко Ф. Ф. Катков И. И. Влияние состояния образцов горных пород, извлеченных из глубины, на их физико -механические свойства // Инженерная геология. 1980. - №3. С. 69 - 73.

50. Мэнсфилд Р. Exel 97 для занятых СПб; Питер, 1999. - 507 е.: ил.

51. Нейштетер И.А. Основы физики горных пород. Томск: изд. ТПУ, ТПУ, 1995.-88с.

52. Нейштетер И.А., Кривошеев В.В., Истомин A.A., Шмалько Е.В. Исследования связи между критериями оптимизации //Совершенствование техники и технологии бурения скважин на твердые полезные ископаемые. Екатеринбург: УГГА, 1998.

53. Николаев С.В., Свешников В.П. Методические рекомендации по изготовлению образцов из скальных пород для физико-механических испытаний. М., Изд-во ВСЕГИНГЕО. 1970.

54. Остроушко И.А. Разрушение горных пород при бурении. М.: Госгеолитиздат, 1952. - 254 с.

55. Панюков П. Н. Инженерная геология. -М.: Недра, 1978. 295 с.

56. Протасов Ю.И. Теоретические основы механического разрушения горных пород.- М.: Недра, 1985. 242 с.

57. Ребрик Б.М., Некоз С.Ю., Нейштетер И.А. Осевая нагрузка и частота вращения снаряда в исследованиях по бурению породных блоков. М.: МГГА, 1999.

58. Ржевский В.В., Новиков Г. Я. Основы физики горных пород. М: Недра, 1984. - 359 с.

59. Самохин Д.А. Прогноз оптимальной осевой нагрузки на породоразруша-ющий инструмент при бурении вмещающих пород Южно-якутского угольного бассейна.// Саха (Якутия). Сборник докладов и научных статей.-Нерюнгри, 1999г., с 194-195

60. Самохин Д.А. Прогноз параметров бурения по физико-механическим свойствам горных пород.// Тезисы доклада студенческой научной конференции Молодежь производству, Якутск,ЯГУ,1998 г.

61. Самохин Д.А. Прогноз параметров и режимов бурения на Сылахском каменноугольном месторождении Южно-Якутского бассейна по результатам изучения физико-механических свойств горных пород.// Известие вузов Сибири. Серия Науки о Земли. 1998. №2-3 с 143-150

62. Себер Дж. Линейный регрессионный анализ. М., «Мир», 1980

63. Сидоренко А.К. Бердников Б.А. Зависимость скорости бурения от мощности перфоратора и крепости пород. «Изв. ВУЗов», сер. «Горный журнал», 1969, №6.

64. Силаева О.И. Исследование с помощью ультразвука скоростей распространения упругих волн и других параметров в образцах горных пород при одностороннем давлении. М., Изд-во АН СССР, 1962.

65. Смирнов Б. В. Вероятносные методы прогнозирования в инженерной геологии. М.: Недра, 1983. - 134 с.

66. Сорокин В. С. Свойства вскрышных пород угольных месторождений Якутии: Учебное пособие. Якутск: Изд-во ЯГУ, 1995. 70 с.

67. Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин: В 2-х томах / Под общей редакции проф. Е.А. Козловского. Том 2. - М.: Недра, 1984. 437 с.

68. Справочник по математическим методам в геологии. / Д. А. Родионов, Р. И. Коган, В. А. Голубева и др. М.: Недра, 1987. 335 с.

69. Стетюха Е.И. Возможные экспресс-методы определения сопротивляемости разбуриванию осадочных пород в зависимости от глубины их залегания. «Изв. ВУЗов», сер. «Нефть и газ», 1966 №8.

70. Стетюха Е.И. Возможные экспресс-методы определения сопротивляемости разбуриванию скальных пород. «Нефтеное хозяйство», 1961 №3.

71. Стетюха Е.И. Установление важнейших факторов, влияющих на механическую скорость бурения скважин более 3000 м. Автореферат кандидатской диссертации М., 1955. 18 с.

72. Сулакшин С.С. К вопросу о классификации способов разрушения горных пород и бурения скважин// Технология и техника геологоразведочных работ. Межвузовский сборник научных трудов№10. -М.: изд. МГРИ, 1087,-с 5 19.

73. Сулакшин С.С. Современные способы разрушения горных пород при бурении скважин.-М.: Недра, 1964.-106 с.

74. Технические требования угольной промышленности к геологоразведочным работам и исходным геологическим материалам, представляемым для проектирования шахт и разрезов. М.: 1986. - 36 с.

75. Турчанинов И.А., Медведев Р.В., Панин В.И. Современные методы комплексного определения физико-механических свойств горных пород. М., «Недра», 1967.225 с.

76. Харман Г. Современный факторный анализ. М., «Статистика», 1972

77. Хершель Р. Турбо Паскаль / 2-е изд., перераб., Вологда: МР "МИК", 1991.-342 с.

78. Черепанов Г.П. Механика разрушения горных пород в процессе бурения.-М.: Недра, 1987. 308 с.

79. Шаламанов В. А, Штумпф Г. Г., Першин В. В. Прогноз прочностных свойств углевмещающих горных пород Кузбасса. Томск: Изл - во Том. ун-та, 1995. - 161 с.

80. Шкуратник B.JL, Лавров A.B. Эффекты памяти в горных породах. Физические закономерности, теоретические модели.-М.: Издательство Академии горных наук, 1997.-159 с.

81. Шрейнер JT.А. Физические основы механики горных пород при бурении пород,- М.: Гостоптехиздат, 1950. 212 с.

82. Штумпф Г. Г., Рыжков Ю. А., Шаламанов В. А., Петров А. И. Физйко технические свойства горных пород и углей Кузнецкого бассейна: Справочник. - М.: Недра, 1994 - 447 с.

83. Щербань А.Н., Бобырь И.С., Арцимович Г.В. и др. исследование температурного поля бурового резца методом математического моделирования. В кн.: Горный породоразрушающий инструмент. Киев: Техника, 1970, с. 178-183.

84. Эйгелес P.M. Разрушение горных пород при бурении.-М.:Недра, 1971.-231с.

85. Эпштейн Е.Ф. Износ твердых сплавов при трении по горным породам при колонковом геологоразведочном бурении. М., Гостоптехиздат, 1964. 66 с.

86. Эпштен Е.Ф. Износ твердых сплавов при трении по горных породам. -М. -Л.: Гостехиздат, 1952. 80 с.

87. Borland Delphi for Windows 95 and Windows NT Version 2.0. Object Pascsl. Language Guide. Borland International INC, 1996. - 222 p.

88. Jacoby S.L.S. Kovwalik J.S. Mathematical Modeling with Computers. -Englewood Cliff, N.Jt: Prentice Hall, Inc., 1990. 292 p.