Способ определения объема газа и пор в породе

Способ определения объема газа и пор в породе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советскнк

Социалистических

Респубпнк (u>879442 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19. 11. 79 (21) 2842757/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.11В1, Бюллетень И9 41

Дата опубликования описания 07. 11. 81 (51)М К, 3

G 01 М 29/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 550. 83 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. С. Кириченко и A. А. Ярагин

Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Плеханова (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ГАЗА И ПОР В ПОРОДЕ

Изобретение относится к горнорудной промышленности и может быть использовано для прогнозирования внезап-. ных выбросов соли и газа на калийных шахтах посредством определения объема газа и заключавшего его объема пор и контроля изменчивости этих параметров при продвигании забоя выработки.

Известен высоковакуумный метод извлечения газов иэ соляных пород 11 ), позволяющий комбинировать метод повторного растворения с проведением опыта в высоком вакууме. Способ заключается в полном растворении 100 r измельченной породы конденсатом па- 15 ров насыщенного раствора поваренной соли в вакуумированном пространстве.

Вследствие этого из породы газы выделяются и собираются в специальной колбе, после чего измеряется их ко- 20 личество.

Недостатком данного способа является то, что он может быть использован только в лабораторных условиях, а для своей реализации требует специального оборудования и большого, объема времени на каждую отдельную пробу. Кроме того, способ не позволяет произвести определение объема пор, в которых заключается гаэ. 30

Известен также способ оценки остаточной гаэоносности j2), заключающийся в определении количества микровключенных газов в массиве по частоте разрывов пленки пленкообраэуницей жидкости на поверхности воды.

Сущность способа заключается в том, что пробу буровой мелочи укладывают на промежуточное сетчатое дно и в нее помещают несколько капель пленкообразующей жидкости. Стакан закрывают крышкой с микрофоном и в стакан заливают роду, которая растворяет пробу и поднимает вверх пленку из пленкообраэующей жидкости.Гаэ, выделившийся из соляной породы при растворении, всплывает отдельными мелкими пузырьками, формируется под пленкой на поверхности воды в более крупные пузырьки и прорывают пленку. создавая звуковой импульс, который регистрируется прибором. По количест ву импульсов за промежуток времени растворения определяют количество газов в пробе.

Недостатком данного способа явля- ется то, что вследствие прилипания какой-то части мелких газовых пузырьков к пленке при определении суммарного количества газов получаем боль879442

Поскольку в одной и той же пробе мы определяем объем газов и пор,что в конечном итоге повышает надежность прогноза. Использование данного способа позволяет в одной и той же пробе определить объем пор и объем эаключенных в порах газов, что друb6 гимн методами не достижимо. Способ

-.димо 5-10 мин и с минимальным при65 барным обеспечением. шую погрешность. Перед началом опыта требуется тщательный подбор толщины пленки и ее состава. Наряду с этим, данный способ также не позволяет произвести определение объема закрытых пор.

Целью изобретения является повы шение эффективности борьбы с внезапными выбросами соли и газа на калий-, ных шахтах посредством контроля иэ- менчивости объема газа и закрытых пор в породе.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения объема газа и пор в породах, включающем растворение проб, после окончания растворения регистрируют величину отклонения давления внутри прибора от барометрического (дР), а объем газа в закрытых порах (Ч г) и объем закрытых пор (3>> ) определяют по следующим соотношениям где " V — объем воздуха внутри прибора.

b,Р— величина отклонения давления воздуха от барометрического °

Р— барометрическое давление ° объем жидкости (раство

/ рителя);

Vn - объем породы; и - — соответственно вес и плотность раствора ° fy — удельный вес породй растворимость газа;

1 j

)Э вЂ” плотность газа, N < — в е с породы.

Способ осуществляется следующим образом. Отбирается проба породы из исследуемой области соляного массива весом не более 200 r, иэмельчается и просеивается на двух ситах отверстия верхнего сита 5 мм, а нижнего — 3 мм. С нижнего сита отбирается проба весом не более 100 r.Ïðoáó просушивают в термостате при температуре 100 — 105 C и из нее меркой объемом 30 смЭотбирают 3 — 5 проб.

Пробы взвешивают на аналитических весах с точностью 0,001 r и получают вес М . Внутрь прибора заливается отмеренное мерным цилиндром количество жидкости V> известной плотности. Внутренняя полость прибора соединяется с образцовым моновакуумметром, измеряющим отклонение давления в пределах + 200 мм сп. ст. с точностью не менее 0,5 мм сп.ст. ,Прибор герметизируется таким образом„ что давление внутри прибора в началь; ный момент равно. Затем с помощью насоса прибора, цилиндр которого

2О

4О оттарирован с точностью 0,1 смэвнутренний объем прибора уменьшается или же увеличивается на величину bV (mb = const) и при этом снимается отклонение давления g P Определяется по закону ВойхА-Мариотта объем воэдуха. внутри прибора, заполненного жидкостью.

Затем в прибор помещается проба породы М„, которая временно изолируется от контакта с жидкостью и, в соответствии со сказанным выше,определяется объем воздуха внутри прибора, заполненного жидкостью и пробой породы. Далее из объема воздуха, полученного в первом случае, вычитают объем воздуха полученный во втором случае V и получают объем воздуха, вытесненного пробой, который будет численно равен объему пробы

У

Далее внутри прибора выравнивают насосом давление до барометрического при загерметизированном приборе.Проба объемом V опускается в воду объТ емом Ч и полностью растворяется.

Окончание растворения регистрируется по установившемуся значению отклонения (Р), которое записывается в журнал. Прибор открывается и производится определение веса раствора

N и известным методом, например, пикнометрическим, определяется его плотность 0, По известным весу и плотности раствора, воды и весу породы определяют расчетом удельн=é вес породы (Я ) ° Значения С(" и известны и берутся иэ справочной литературы. По формулам (1) (2) расчет ным путем или же по специальной номограмме определяют V>< и Ч3в Для

Ъ получения среднего значения Ч и V>> в данной области массива необходимо растворить остальные пробы и определить среднее значения V>< . и Ч

Аналитико-экспериментальным методом заранее определяются величины

Ч „ и Чэ„ для выбросоопасных зон массива различных пластов, используемые в качестве эталона. Полученные значения V>< и Н п сравнивают с эталонными значениями и определяют состояние массива вблизи точки отбора пробы. позволяет вести определение этих параметров более быстро, поскольку на растворение одной пробы необхо879442

Формула изобретения где Ч

Составитель. Э. Волконский

Техред T.Ìàòî÷êà Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Коляда

Заказ 9708/12

Тираж 910, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113935, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Способ определения объема газа и пор в породе, по которому растворяют пробы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности борьбы с внезапными выбросами соли и газа на калийных шахтах посредством контроля изменчивости объема газа и закрытых пор в породе, после окончания растворения регистрируют величину отклонения давления внутри прибора от барометрического j+gp), а. объем газа в закрытых порах (V9q ) и объем закрытых пор (V>> ) определяют по следующим соотношениям

М = tV (—, 4)-2Ч + Mp, ufz9l Id 1 Зр3>

p ap I,p ) n тр.р, — объем воздуха внутри прибора,сьР . д Р— величина отклонения давления, мм.сп.ст р - барометрическое давление, мм.сп.ст; — объем жидкости (растворителя), см5, у — объем породы, см3

1 вес раствора, г

I плотность раствора, г/см — удельный вес породы, Р 3 д — раствоворимость газа, г/100 см

itJIoTHocTb газа г/100 см и — вес породы, r.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Посмелова Э.Н. и др. Высоковакуумный метод извлечения газов иэ . соляных пород. Труды ВНИИГ, вып, 66, Л., 1975, с, 24-32.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2592720/18-25, кл. G 01 V 9/00, 1978 (прототип),