СОВРЕМЕННОЕ ОСНАЩЕНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА «ГИДРОРАЗРЫВ» И ОПЫТ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ИССЛЕДОВАНИИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ПОЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЙ В СОЛЯНОМ МАССИВЕ
Authors: Екатерина Владимировна Рубцова , Александр Александрович Скулкин 
Published: December 2024

В статье описано современное оснащение комплекса «Гидроразрыв», разработанного в ИГД СО РАН в 80-е годы. В составе комплекса система регистрации и обработки экспериментальных данных в шахтных условиях с беспроводным каналом для передачи данных и управляющих команд между устройством регистрации и портативным компьютером, программные средства сопровождения экспериментов на основе пакета графического программирования «LabView». Для выполнения экспериментов по определению компонент действующих напряжений в соляном массиве рудников ПАО «Уралкалий» комплекс «Гидроразрыв» дооснащен двумя измерительными зондами новой конструкции. Использован зонд с четырьмя пакерующими элементами и двумя гидроцилиндрами, выполняющими их осевое сжатие, а также зонд, оснащенный пакерующими элементами, армированными пружинами. В 2016 г. с использованием комплекса «Гидроразрыв» в шахтном поле рудников СКРУ-1,2,3 ПАО «Уралкалий» выполнено 75 тестов измерительного гидроразрыва. В качестве примера в статье рассмотрены условия проведения и результаты экспериментальных исследований, выполненных на руднике СКРУ-2. Эксперименты проводились на глубине порядка 200 м в главном транспортном штреке, где были реализованы две замерные станции, на которых выполнено 24 теста гидроразрыва. Выполненные на рудниках СКРУ - 1,2,3 ПАО «Уралкалий» в 2016 г. экспериментальные работы подтверждают возможность успешного применения измерительно-вычислительного комплекса «Гидроразрыв» для определения параметров поля напряжений в глубине соляного массива. Экспериментально определенные значения вертикальной компоненты напряжений близки к расчетной величине от веса налегающих пород, а уровень компонент горизонтальных напряжений в 2 - 3 раза превышает значение вертикальной составляющей.

The paper describes the updated outfit of measuring and computing complex “Gidrorazryv” designed at the Institute of Mining, of SB of RAS in the 1980s. The complex includes an in situ data recording and processing system with the wireless transmission of data and control commands between the recording unit and portable computer, as well as a software to support experiments based on LabView graphic programming package. For the experimental determination of actual stresses components in salt rocks in mines of URALKALI, Gidrorazryv-complex is equipped with two measuring probes of new design. Furthermore, there is a probe with four packers and two cylinders for axial compression of the packers, and a probe fitted with packers reinforced by springs. In 2016 Gidrorazryv-complex was used in 75 hydraulic fracturing stress measurement tests in SKRU Mines 1, 2 and 3 of URALKALI. As an example the paper describes the experimentation conditions and results obtained in SKRU Mine-2. The tests were carried out at two measurement points at the depth of 200 m in the main haulage drift. All in all, 24 hydrobreacking tests were performed in that mine. The experimentation in SKRU Mines 1, 2 and 3 of URALKALI in 2016 prove the successful applicability of measuring and computing complex “Gidrorazryv” to determine stress state field parameters in deep-level of salt rock mass. The experimentally estimated vertical stresses were close in value to the calculated vertical stress component due to the weight of the overburden rock mass, and the horizontal stresses exceeded the vertical stresses by 2-3 times.