Способ определения выбросоопасных зон угольных пластов

Способ определения выбросоопасных зон угольных пластов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНЫХ ЗОН УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий поинтервгшьное бурение шпура, измерение на каждом интервале начальной скорости газовыделения и критического значения скорости газовыделения , определение выхода летучих веществ и оценку выбросоопасности зон, отличающийсятем, . что, с целью повышения эффективности определения выбросоопасных зон и расширения обласГи использования способа путем одновременного определения начальной скорости газовыделения и степени метаморфизма и установления по ним безопасной зоны разгрузки , в неопасной зоне пласта отбирают пробу угля и определяют по ней выход летучих веществ, в процессе бурения шпура за интервалом, на котором начальная скорость газовыделения достигла или превысила критическую величину, отбирают пробу угля из шпура и определяют выход летучих веществ, находят разность между выходом летучих веществ за интервалом , на котором скорость газовыделения выше критической, и выходом летучих веществ в неопасной зоне, и к выбросоопасной относят зону пласта , начиная с интервала, на котором измеренная скорость газовыделения равна или больше критической, а разность летучих веществ превышает предельное значение, определяемое по формуле ду 12-10( )- З.Ю V) 0,79 где V - выход летучих веществ в неопасной зоне,%, при этом критическую скорость газовыделения определяют с учетом глубины разработки пласта .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

3(51) Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ -"-." 4 (ъ (-:: 1 4,1

К

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3482859/22-03 (22) 17.08. 82 (46) 30.03 84. Бюя. 9 12 (72 ) М.И. Большинский, B.Ñ.Маевский и Э. И.Тимофеев (71) Государственный макеевский ордена Октябрьской Революции научноисследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (53) 622.832 (088.8) (56) 1.Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа, М., "Недра", 1977, с. 3133.

2 ° О дополнениях и корректировке к Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах, склонйых к внезапным выбросам угля, породы и газа. Минуглепром СССР, 1980, с. 2. (54 ) (57 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНЫХ ЗОН УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий поинтервальное бурение шпура, измерение на каждом интервале началь ной скорости газовыделения и критического значения скорости газовыделения, определение выхода летучих веществ и оценку выбросоопасности зон, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности определения выбросоопасных зон и расширения обласТи использования способа путем одновременного опреде ления начальной скорости газовыделения и степени метаморфизма и установления по ним безопасной эоны разгрузки, в неопасной зоне пласта отбирают пробу угля и определяют по ней выход летучих веществ, в процессе бурения шпура эа интервалом, на котором начальная скорость газовыделения достигла или превысила критическую величину, отбирают пробу угля из шпура и определяют выход летучих веществ, находят разность между выходом летучих веществ за ин. тервалом, на котором скорость газовыделения выше критической, и выхо- ю дом летучих веществ в неопасной зоне и к выбросоопасной относят зону пласта, начиная с интервала, на котором измеренная скорость газовыделения { равна или больше критической, а раз1 ность летучих веществ превышает предельное значение, определяемое по формуле

qv" = 12 ° 10 (Ч ) — 3 ° 10 (Ч ) — 0,79 где Ч вЂ” выход летучих веществ в

t неопасной зоне,Ъ, при этом критическую скорость газовыделения определяют с учетом глубины разработки плас. та.. 1082970

Изобретение относится к горной промьыленности и может быть использовано для прогноза выбросоопасных эон в угольных пластах впереди забоя выработки и контроля эффективности мероприятий по предотвращению выброса угля и газа.

Известен способ прогноза выбросоопасных зон, включающий поинтервальное бурение шпура на глубину 5,5 б,5 м и измерение на каждом метровом интервале начальной скорости газовыделения и выхода бурового штыба, оценку с помощью номограммы выбросоопасности пласта впереди забоя выработки, и при вхождении забоя выработ 15 ки в опасную зону работы по проведению выработки прекращают и продолжают после применения способов предотвращения выбросов и выполнения мероприятий по безопасности рабочих f1) . 2О

Недостатком известного способа является невысокая надежность определения принадлежности участка пласта к опасной или неопасной по выбросам зоне вследствие неоднозначности изменения выхода штыба от напряженного состояния, как одного из основных факторов выбросоопасности.

Наиболее близким к предлагаемому является способ прогноза выбросоопас. 3р ности зон угольных пластов, включающий поинтервальное бурение шпура, . измерение на каждом интервале начальной скорости газовыделения и критического значения скорости газовыделения, определение выхода летучих веществ и оценку выбросоопасности зон, при этом зону пласта относят к выбросоопасной, если хотя бы в одном иэ интервалов шпура скорость газовыделения равна или больше крити- 40 ческой величины, установленной для данного шахтопласта в зависимости от удельного выхода летучих веществ

Недостаток указанного способа состоит в том, что к выбросоопасным могут .быть отнесены и невыбросоопасные участки пласта, на которых началь ная скорость газ овыделения может превышать критическую вследстие разгрузки призабойной части пласта, повышения ее газопроницаемости, уси ления дегаэации, т.е. изменения сос тояния газоносного массива в сторону снижения, а не усугубления выб- 55 росоопасности. Применение в этих случаях мероприятий для предотвраще. ния выбросов угля и газа излишне и приводит к неоправданным простоям забоев. После выполнения противовыб 6р росных мероприятий начальная скорость газовыделения может превышать критическую величину как вследствие эффективного влияния этих мероприятий на устранение выбросоопасности, 6г, так и при отсутствии такого влияния, что не позволяет использовать этот способ для определения выбросоопасных эон после осуществления мероприятий по предотвращению выбросов.

Цель изобретения — повышение эф-

I фективности определения выбросоопасных зон и расширение области использования способа путем одновременного определения начальной скорости газовыделения и степени метаморфиэма и установления по ним безопасной зоны разгрузки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения выбросоопасных зон угольных пластов, включающему поинтервальное бурение шпура, измерение на каждом интервапе начальной скорости газовыделения и критического значения скорости газовыделения, определение выхода летучих веществ и оценку выбросоопасности зон, в неопасной зоне пласта отбирают пробу угля и определяют по ней выход летучих веществ, в процессе бурения шпура за интервалом, на котором начальная скорость газовыделения достигла или превысила критическую величину, оТбирают пробу угля из шпура и определяют выход летучих веществ, находят разность между выходом летучих веществ за интервалом, на котором сКо рость газовыделения выше критической, и выходом летучих веществ в неопасной зоне, и к выбросоопасной относят зону пласта, начиная с интервала, на котором измеренная скорость газовыделения равна или больше критической, а разность летучих веществ превышает предельное значение, определяемое по формуле цЧ = 12 10 (Ч" } — 3 ° 10 (Ч ) -0,79() г где Ч вЂ” выход летучих веществ в неопасной зоне, Ъ, при этом критическую скорость газ овыделения определяют с учетом глубины разработки пласта.

Способ осуществляют следующим образом.

По пробам угля, отобранным из пласта перед циклом выемки, не сопровождающимся в последствии выбросом угля и газа в забое проводимой выработки, определяют выход летучих веществ, например,, по стандартной методике ГОСТ 6382-75 и считают это значение полученным в невыбро- . соопасной зоне пласта на данной глубине разработки его от земной поверхности.

Исследованиями установлено, что величины газоносности и начальной скорости газовыделения, при которых происходят выбросы угля и газа, изменяются по однотипной зависимости

1082970

Составитель Г.Васючкова

Редактор Ю.Середа Техред С.Легеза Корректор А. Дзятко

Заказ 1707/32 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 от двух факторов: глубины разработки пластов и степени метаморфиэма угля, характеризуемой выходом летучих веществ, причем начальная ско-рость газовыделения прямо пропорцио— нальна газоносности. Критическая величина начальной скорости газовыделения, пропорциональная критической гаэоносности при соответствующих зна. чениях глубины разработки пласта и выхода летучих, определяется по формуле

700 ф = ----- + 8 ° 10 (Ч )- 0,42 V +

К (yr) 3

+ 21 10 Н вЂ” 6 ° 10 Н + 11,2, 15 где (— критическая скорость газовыделения, л/мин; выход летучих, %;

Н вЂ” глубина разработки, м. 20

Кроме того, устанавливают предельное значение разности между выходом летучих в опасных и неопасных по выбросам зонах по формуле

КЧ" = 12 ° 10 (Ч ) — 3 ° 10 () -0,079 (2) где дV — предельная величина разности между выходом летучих в опасной и неопасной по выбросам зонах, %; выход летучих в неопасной зоне пласта,%.

Затем в направлении подвигания забоя выработки поинтервально бурят шпур, принимая величину интервала не более

0,7 м. На каждом интервале шпура герметизируют (например, с помощью газоэатвора ЗГ-1) камеру длиной 0,3

0,5 м и прибором (например, ПГ-2) иэ меряют начальную скорость гаэовыде= ления иэ этой камеры, сравнивая ее с критической величиной, определяемой по формуле (1); Измерения производят до интервала шпура, на котором начальная скорость газовыделения дос тигает или превьыает критическую величину ° За этим интервалом отбирают пробу угля иэ шпура и определяют выход летучих. Вычисляют разность между значением выхода летучих в неопасной зоне и шпуре, и если разность между ними превышает предельную величину, вычисленную по формуле (2), то к выбросоопасным относят зону пласта вглубь массива, начиная с интервала, н а к от ором и эмере н ная скорость газ овыделения равна или больше критической. При изменении глубины ведения горных работ по пласту более чем на

100 м измерение выхода летучих в невыбросоопасной зона, определение величин критической скорости газовыделения и предельной разности выхода летучих в опасной и неопасной по выбросам зонах производят заново.

Использование предлагаемого способа определения выбросоопасных эон обеспечивает следующие технические преимущества по сравнению с известными: позволяет более надежно оценивать выбросоопасность пласта и определять границу выбросоопасной зоны впереди забоя выработки; регламентирует допустимую глубину выемки угля беэ применения противовыбросных мероприятий и применение последних в тех случаях, когда технологическая глубина выемки больше, чем расстояние от забоя выработки до выбросоопасной зоны.