СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНЫХ ЗОН В УГОЛЬНОМ ПЛАСТЕ Российский патент 1994 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для ведения горных работ на выбросоопасных угольных пластах.

Известен способ текущего прогноза выбросоопасности угольных пластов по сейсмоакустической активности и начальной скорости газовыделения из шпуров, которая измеряется поинтервально при бурении шпуров на глубину 3,5 м через каждые 2 м подвигания подготовительных выработок и 2,5 м - в очистных забоях [1].

Недостатком способа является его недостаточная надежность, обусловленная тем, что наблюдения за начальной скоростью газовыделения не являются непрерывными. Кроме того способ имеет невысокую точность, так как к неопасным могут быть отнесены участки пласта, характеризующиеся высоким газовыделением из шпуров, например, вследствие разгрузки в результате отработки защитного пласта.

Известен способ прогноза ударо- и выбросоопасности пластов по фазово-физическим свойствам угля, основанный на определении фазово-физических свойств пластов. В этом способе используются, в частности, такие показатели как естественная влажность (W_e) и максимальная гигроскопическая влажность (W_мг) угля. Для их лабораторного определения отбираются пробы угля в шахте при бурении шпуров и с груди забоя. Путем сравнения полученных показателей W_e и W_мг можно выделить опасные и неопасные участки. Для первых из них характерно условие W_e < W_мг, а для вторых - W_e ≥ W_мг [3].

Этому способу присущи следующие недостатки: требуется бурение шпуров для отбора проб угля на влажность; необходимость лабораторных определений влажности угля, что требует квалифицированного персонала и создает перерыв между отбором проб и получением данных по их влажности.

Таким образом данный способ является довольно трудоемким и неоперативным, а также недостаточно точным.

Известен способ текущего прогноза выбросоопасных зон массива горных пород, наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату, в котором при работе комбайна в забое определяют потребляемую им удельную мощность, сравнивают ее с потребляемой удельной мощностью комбайна при работе в эталонной выбросоопасной зоне и при уменьшении потребляемой удельной мощности комбайна до величины, равной или меньшей потребляемой удельной мощности комбайна при работе в эталонной выбросоопасной зоне, определяют наличие выбросоопасной зоны в массиве горных пород. При этом наличие выбросоопасных и невыбросоопасных зон определяют с помощью одного из инструментальных методов [2].

Способ имеет следующие недостатки: недостаточная точность и надежность, так как операция по предварительному установлению выбросоопасных и невыбросоопасных зон существующими методами не является достаточно надежной, не всегда возможно подобрать выбросоопасные и невыбросоопасные зоны, находящиеся в идентичных горнотехнических условиях; отсутствие численного критерия выделения опасных зон, так как уменьшение потребляемой мощности комбайна в исследуемой зоне по сравнению с эталонной может быть вызвано, например, изменением крепости угля (соли), а не тем, что комбайн вошел в выбросоопасную зону.

Таким образом данный способ является недостаточно надежным и достоверным.

Целью изобретения является повышение надежности и достоверности определения выбросоопасных зон.

Цель достигается тем, что в способе определения выбросоопасных зон в угольном пласте, включающем проведение выработок комбайном и непрерывное измерение параметров выбросоопасности при выемке угля в забое, предварительно измеряют запыленность воздуха при выемке угля комбайном в пределах зоны разгрузки и устанавливают среднее значение запыленности воздуха, а наличие выбросоопасной зоны в угольном пласте определяют из соотношения
П₂ ≥1,5 П₁, где П₁ - среднее значение запыленности воздуха в пределах зоны разгрузки, мг/м³;
П₂ - запыленность воздуха за пределами зоны разгрузки, мг/м³.

На чертеже изображена технологическая схема комбайнового проведения выработки, вид в плане.

Способ осуществляют следующим образом.

Подготовительную выработку 1 проводят с помощью комбайна 2. В угольном забое 3 с использованием противовыбросного мероприятия создают зону разгрузки на глубину l_p. При выемке угля комбайном 2 в пределах зоны разгрузки l_p измеряют запыленность воздуха по направлению движения вентиляционной струи 4 с помощью датчика 5, включенного в систему оперативного дистанционного контроля запыленности воздуха, и определяют ее среднее значение П₁. После выхода забоя выработки за пределы зоны разгрузки продолжают контролировать запыленность воздуха П₂ в процессе выемки угля, сравнивают ее со средним значением запыленности воздуха П₁ при работе комбайна 2 в зоне разгрузки, а наличие выбросоопасной зоны в угольном пласте определяют из соотношения
П₂ ≥ 1,5 П₁
По сравнению с прототипом способ имеет большую надежность и достоверность, а также обеспечивает возможность оперативного определения выбросоопасных зон в угольном пласте.

Изобретение позволяет повысить надежность и достоверность определения выбросоопасных зон. Подготовительную выработку проводят с помощью комбайна. В забое создают зону разгрузки. При выемке угля измеряют запыленность воздуха в пределах зоны разгрузки с помощью датчика и определяют ее среднее значение. После выхода забоя выработки за пределы зоны разгрузки контролируют запыленность воздуха в процессе выемки угля. Наличие выбросоопасной зоны определяют при условии П₂ ≥ 1.5 П₁, где П₁ - среднее значение запыленности воздуха в пределах зоны разгрузки, П₂ - запыленность воздуха за пределами зоны разгрузки, мг/см³. 1 ил.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНЫХ ЗОН В УГОЛЬНОМ ПЛАСТЕ, включающий проведение выработок комбайном и непрерывное измерение параметров выбросоопасности при выемке угля в забое, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности способа, предварительно измеряют запыленность воздуха при выемке угля комбайном в пределах зоны разгрузки и устанавливают среднее значение запыленности воздуха, а наличие выбросоопасной зоны в угольном пласте определяют из соотношения П₂ ≥ 1,5 П₁,
где П₁ - среднее значение запыленности воздуха в пределах зоны разгрузки, мг/м³;
П₂ - запыленность воздуха за пределами зоны разгрузки, мг/м³.