Способ определения притечек рудничного воздуха в дегазационную скважину

Способ определения притечек рудничного воздуха в дегазационную скважину

Реферат

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для рекомендаций по повышению содержания метана в каптируемых газовоздушных смесях, пригодных для утилизации.

Известен способ определения притечек (подсосов) рудничного воздуха в дегазационную скважину, включающий проведение скважины на сближенный пласт или в выработанное пространство, герметизацию ее устья обсадной трубой, подсоединение скважины к дегазационному трубопроводу, измерение расхода каптируемой смеси и концентрации в ней метана (Управление газовыделением в угольных шахтах при ведении очистных работ / И.В. Сергеев, В.С. Забурдяев и др. - М.: Недра, 1992. - 256 с.).

Недостатком этого способа является то, что нет возможности оценить качество герметизации устья скважины при фактически принятой длине обсадной трубы.

Известен способ определения притечек рудничного воздуха в дегазационную скважину, включающий проведение скважины на сближенный подрабатываемый пласт или в кровлю выработанного пространства, герметизацию ее устья обсадной трубой, подсоединение скважины к дегазационному трубопроводу, измерение разрежения, расхода каптируемой смеси и концентрации метана по длине скважины с применением зонда, штанг для подачи зонда в скважину и средств отбора проб газовоздушной смеси и определения в них концентрации метана (Методические рекомендации о порядке дегазации угольных шахт (РД-15-09-2006). Серия 05. Выпуск 14 / Колл. авт. - М.: ОАО «НТЦ по безопасности в промышленности», 2007. - 256 с.).

Недостатком этого способа является сложность процесса его реализации и достаточно продолжительное время отключения скважины от прямого ее назначения - извлечения метана из источника его выделения.

Наиболее близким способом определения притечек рудничного воздуха в дегазационную скважину является способ, включающий проведение скважины на сближенный угольныЙ пласт или в выработанное пространство, герметизацию ее устья обсадной трубой, подсоединение скважины к дегазационному трубопроводу, измерение в действующей скважине разрежения (давления) каптируемой смеси, ее расхода и концентрации метана в смеси на выходе из скважины (Инструкция по дегазации угольных шахт. Серия 05. Выпуск 22. - М.: ЗАО «НТЦ исследований проблем промышленной безопасности», 2012. - 250 с., прототип).

Недостатки этого способа заключаются в сложности и продолжительности процесса определения притечек рудничного воздуха в дегазационную скважину, которую отключают от дегазационного трубопровода на достаточно длительное время.

Целью изобретения является упрощение процесса определения притечек рудничного воздуха в дегазационную скважину за счет сокращения числа операций и времени на их выполнение.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе определения притечек рудничного воздуха в дегазационную скважину, включающем герметизацию ее устья обсадной трубой, подсоединение ее к дегазационному трубопроводу и измерение в действующей скважине давления каптируемой смеси, ее расхода и концентрации метана, после измерения газовых параметров действующей скважины перекрывают ее задвижкой, отключая от вакуума, и измеряют давление смеси до величины, равной давлению рудничного воздуха в выработке на уровне устья скважины, при этом концентрацию метана в отключенной скважине измеряют на уровне конца обсадной трубы, а притечки рудничного воздуха в скважину определяют произведением расхода каптируемой смеси из действующей скважины на разность концентраций метана в смеси на уровне конца обсадной трубы и на ее устье.

Способ осуществляют следующим образом.

На выемочном участке метанообильной шахты из горной выработки на сближенный пласт угля или в кровлю выработанного пространства проводят скважину, герметизируют ее устье обсадной трубой от рудничной атмосферы, давление которой измеряют.

Чтобы определить притечки рудничного воздуха в скважину на участке ее герметизации, как правило, сборной обсадной трубой, на входе и на выходе обсадной трубы устанавливают датчики для последующего измерения концентрации метана в каптируемой смеси. Скважину подсоединяют к дегазационному трубопроводу, измеряют в ней давление или разрежение каптируемой смеси, ее расход и концентрацию в ней метана известными средствами. По измеренным показателям определяют расход метана из подключенной к дегазационному трубопроводу (действующей) скважины.

После определения показателей работы действующей в вакуумной сети выемочного участка скважине ее перекрывают наглухо задвижкой и в отключенной от вакуума скважине измеряют давление (или разрежение) смеси на входе в обсадную трубу. Когда давление смеси достигнет давления, равного давлению рудничного воздуха в выработке на уровне устья обсадной трубы, измеряют концентрацию метана в смеси на входе и выходе обсадной трубы по показаниям датчиков метана.

Притечки рудничного воздуха в дегазационную скважину определяют произведением расхода каптируемой смеси из действующей скважины на разность концентраций метана в смеси на уровне конца обсадной трубы и на ее устье. После чего открывают задвижку и скважина продолжает работать в предназначенном режиме, то есть в режиме действующей скважины в участковом дегазационном трубопроводе.

Внедрение способа позволит разработать рекомендации по снижению притечек рудничного воздуха в дегазационную скважину и тем самым повысить концентрацию метана в каптируемой газовоздушной смеси, пригодной для утилизации.

Способ определения притечек рудничного воздуха в дегазационную скважину, включающий герметизацию ее устья обсадной трубой, подсоединение ее к дегазационному трубопроводу и измерение в действующей скважине давления каптируемой смеси, ее расхода и концентрации метана, отличающийся тем, что дополнительно измеряют давление рудничного воздуха в выработке на уровне устья скважины, после измерения газовых параметров действующей скважины ее отключают от вакуума, затем измеряют давление смеси в отключенной скважине в момент достижения его величины, равной давлению рудничного воздуха в выработке, при этом используют измеренную концентрацию метана в скважине до отключения ее от вакуума и концентрацию метана в отключенной от вакуума скважине в момент равенства давления газовой смеси на входе ее в обсадную трубу и давления рудничного воздуха в выработке у устья обсадной трубы, а притечки рудничного воздуха в скважину определяют произведением расхода каптируемой смеси действующей скважины на разность измеренных концентраций метана.