Способ прогноза выбросоопасности угольных пластов

Способ прогноза выбросоопасности угольных пластов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зов E.21 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3460388/22-03 (22) 24.06.82 (46) 07.10.83 Бюл. N 37 (72) Б.М. Иванов, Н.К. Ступак, В.С. Вереда, Б.Г. Суровцев, Т.Л. Суровцева и Г.Л. Коган (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А.А. Скочинского (53) 622.8.812 (088.8 ) (56) 1. Временное руководство по. прогонзу выбросоопасности угольных пластов Донецкого бассейна при геологоразведочных работах, M., 1980, с. 8-12.

2. Забигайло В.Е., Гончаренко В.A.

Приме н ение резуль та то в геофизи че ских наблюдений в геологоразведочных скважинах Донбасса для регионального прогноза выбросоопасности.

Доклады АН Украинской ССР, 1976, N 4, серия Б, с. 35. (54)(57) спосоБ пРОГнозА ВыБРосоОПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий бурение геологоразведочных скважин, определение глубины залегания угольного пласта и его мощности, измерение в угольном пласте ка„„SU,, 1046542 A жущихся электрических сопротивлений и радиоактивных свойств и диаметра скважин, установление показателя выбросоопасности и его критериальных значений, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью увеличения надежности прогноза выбросоопасности путем определения в интервале влияния свойств и параметров вмещающих угольный пласт пород и физико-химичесикх характеристик угольных пластов, определение кажущихся электрических сопротивлений, радиоактивных свойств и диаметра скважин производят во вмещающих угольный пласт породах, при этом определение этих параметров производят в кровле и почве пласта в интервале", равном

30-50 м, в угольном пласте и вмещающих породах определяют физикохимические характеристики: выход летучих, содержание золы, серы и влаги, и по отношению абсолютных значений полученных характеристик к их средним значениям определяют показатель выбросоопасности В, при

В 1 пласт относят к выбросоопасному, а при В ) 1 - к невыбросоопасному. ных значений, определение кажущихся электрических сопротивлений, радиоактивных свойств и диаметра скважин производят во вмещающих угольный пласт породах, при этом определение этих параметров производят в кровле и почве пласта в интервале, равном

30-50 м, в угольном пласте и вмещающих породах определяют физико-хими1О чесике характеристики: выход летучих, содержание золы, серы и влаги, и по отношению абсолютных значений полученных характеристик к их средним значениям определяют показатель выбросоопасности В, при В « 1 пласт относят к выбросоопасному, а при

В 7 1 - к невыбросоопасному.

Способ осуществляется следующим образом.

Бурят скважины, в которых выполняются геофизические исследования на пласте и вмещающих породах в интервале 30-50 м в почве и кровле пласта для определения кажущихся электрических сопротивлений, радиоактивности пласта и диаметра скважины в детализованном масштабе.

Состояние выбросоопасности угольного пласта списывается многомерным

30 вектором, включающим значения абсолютных параметров и параметров формы по пласту и значения абсолютных параметров по вмещающим породам.

Многомерный вектор, характеризующий состояние пласта, включает следующие компоненты: среднее сопротивление,, измеренное градиантзондом, Ом;

0, бах р — максимальное значение к кажущегося сопротивления, измеренное потен-, циал-зондом, Ом;

Г и

R,R - размах, характеризующий неоднородность среды no p„, р, Ом, Д - условная анизотропия электрических свойств, Ом;

mi п ср

3.,3 - минимальное и среднее значения интенсивности естественного гамма-излучения, мк/ч, R - размах, характеризующий неоднородность среды по З,, мк/ч;

4 - средний диаметр скважины на пласте, мм;

S5

1 1016542

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использована при разработке пластов, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа.

Известен способ определения выбросоопасности угольных пластов, включающий определение горио-геологических и физико-механических свойств угольных пластов в лабораторных и шахтных условиях (1 ) .

Недостатком споСоба является то, что для оценки выбросоопасности угольных пластов необходимы сложные и дорогостоящие лабораторные определения, которые не всегда можно выполнить, так как часто угольный керн оказывается раздробленным и уносит- ся промывочной жидкостью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ, включающий бурение геологоразведочных скважин, определение глубины залегание угольного пласта и его мощности, измерение кажущихся электрических сопротивлений, радиоактивных свойств и диаметра скважин, установление показателя выбросоопасности и его критериальных значений j2 3 .

Недостатком известного способа является то, что на первом этапе он требует большого количества лабораторных измерений, кроме того, нет способов точной оценки показателей выбросоопасности угольных пластов по данным керна. Известно также, что для точного описания состояния выбросоопасности угольного пласта нужно знать и состояние вмещающих пород, а в известном способе это не учитывается .

Целью изобретения является увеличение надежности прогноза выбросоопасности путем определения в интервале влияния свойств и парамет- 4> ров вмещающих угольный пласт пород и физико-химических характеристик угольных пластов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включаю- 50 . щему бурение геологоразведочных скважин, определение глубины залегания угольного пласта и его мощности, измерение в угольном пласте кажущихся электрических сопротивлений, радиоактивных свойств и диаметра скважин, установление показателя выбросоопасности и его критериаль1046542

Составитель Г. Васючкова

Редактор В Данко Техред С.Мигунова Корректор Г. Решетник

Заказ 7696/37 Тираж 444 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений м открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

d. 3

R - размах, характеризующий неоднородность среды по dc, мм, т> - мощность пласта, м;

Н - глубина залегания пласта, м; / - влага аналитическая, 4;>

Л - зола общая, 4;

5 — сера общая, V - выход летучих веществ, 10 о .» >

Порядок расположения компонент в этом векторе соответствует записи, приведенной выше, и остается постоянным для всех объектов. При отсутствии некоторых компонент вектора эти места заполняются соответствую щими значениями компонент вектора средних значений между обучающимися классами. 20

Параметры, характеризующие состояние вмещающих пород, определяются, по каждому литологическому типу отдельно в кровле и почве пласта. Порядок расположения основных типов 2S пород для почвы и кровли сохраняет ся одинаковым. Все параметры по основным типам пород определяются средние для интервалов почвы и кровли. 30

Угольные пласты, входящие в интервал исследования, описываются пак „Ук узап Пласты известняков описываются следующими геофизическими парамети> . п,ma> гп и и: > p„„ а ЫС п ""

k 40

Пласты аргиллитов, алевролитов и песчаников описываются одинаковыми гср пср характеристиками: у к са са г и

7 Ээ и

Rdc

Из перечисленных признаков в этой же последовательности формируется многомерный вектор отдельно для кровли и почвы. Компоненты всех перечисленных векторов фиксированы и строго соответствуют компонентам вектора средних значений по обучаю щим выборкам.

Параметры по пластам и параметры по вмещающим породам имеют различные размерности. Для совместной обработки переходят к безразмерным параметрам путем их нормировки. Далее по полученным данным определяют показатель выбросоопасности В, как отношение суммы компонентов многомерного вектора, включающего параметры детализованного и поискового комплексов к сумме компонент многомерного вектора их средних значений, и при

В 1 пластопересечение является выбросоопасным,при В 1 пластопере сечение является невыбросоопасным.

Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что его использование позволяет определять выбросоопасность угольных пластов с учетом изменения состояния вмещающих угольный пласт пород кровли и почвы пласта, что повышает надежность способа, в результате чего увеличивается нагрузка на лаву и темпы проведения выработок при разработке выбросо.— опасных угольных пластов.