СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОНОСНОСТИ МАССИВА УГЛЯ В ЗОНЕ ЕГО РАЗРУШЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для определения газоносности массива угля в зоне его разрушения с последующим прогнозом интенсивности газовыделения в призабойное пространство лавы.

Известен способ определения газоносности массива угля в зоне его выемки, включающий использование величины природной газоносности пласта, коэффициента его дегазации и формулы для расчета искомой величины (Рубан А.Д., Забурдяев B.C. Оценка эффективности дегазации разрабатываемых угольных пластов. Уголь, 2010. - №11. - С. 8-10).

Недостатком этого способа является то, что в расчетной формуле используют природную газоносность пласта и коэффициент его дегазации, требующие специальных методов и времени для их определения.

Известен способ определения газоносности массива угля в зоне его выемки, включающий использование величины прогнозного газовыделения в призабойном пространстве лавы, производительности выемочной машины и остаточной газоносности угля, выдаваемого из лавы (Подготовка и разработка высокогазоносных угольных пластов: Справочное пособие / Под общ. ред. А.Д. Рубана, М.И. Щадова. - М.: Издательство «Горная книга», 2010. - 500 с, стр. 134-138).

Недостатком этого способа является то, что используют прогнозную величину газовыделения, а не фактическую, и остаточную газоносность выдаваемого из лавы угля, определение которой требует выполнения специальных мероприятий и времени.

Наиболее близким является способ определения газоносности пласта в вынимаемой полосе (заходке), включающий посменную работу очистного забоя по добыче угля, измерение интенсивности газовыделения из угольного пласта в призабойное пространство лавы при заданной производительности выемочной машины и расчет газоносности пласта в зоне выемки угля по формуле, в которой используют величины допустимой интенсивности газовыделения в очистном забое, производительность машины и остаточную газоносность угля, выдаваемого из лавы (Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах / А.Д. Рубан, В.Б. Артемьев, B.C. Забурдяев и др. - М: УРАН ИПКОН РАН, 2009. - 396 с, прототип, стр. 128-130).

Недостаток этого способа является то, что в расчетной формуле используют допустимую по газу величину газовыделения в очистном забое и остаточную газоносность выдаваемого из лавы угля, которую определяют специальными методами в течение достаточно длительного времени.

Целью изобретения является определение достоверной величины газоносности массива угля в зоне его разрушения за счет прямых измерений интенсивности газовыделения из пласта в призабойное пространство очистного забоя.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе определения газоносности массива угля в зоне его разрушения, включающем сменный режим работы очистного забоя по добыче угля, отработку пласта продольными полосами, измерение интенсивности газовыделенияиз отрабатываемого пласта в добычную смену и установление показателя нарастания интенсивности газовыделения в призабойное пространство лавы при разрушении угля, интенсивность газовыделения из пласта измеряют во время выемки первой и второй полос угля после ремонтной смены, при этом газоносность массива угля в зоне его разрушения определяют по формуле, включающей интенсивности газовыделения из отрабатываемого пласта во время выемки первой и второй полос угля после ремонтной смены, показатель нарастания во времени интенсивности газовыделения из разрушаемого массива угля и производительность выемочной машины по разрушению массива угля в добычную смену.

Способ осуществляют следующим образом.

На подготовленном к отработке участке угольного пласта с применением механизированной крепи и очистной выемочной машины в соответствии с нормативным документом устанавливают протяженность зоны газового дренирования пласта оконтуривающими лаву выработками. Проводят газовоздушные съемки в призабойном пространстве лавы с целью измерения интенсивности газовыделения из отрабатываемого пласта и установления показателя нарастания интенсивности газовыделения в призабойное пространство лавы при разрушении угля.

Газовоздушные съемки проводят стандартным способом или используют результаты аэрогазового контроля призабойного пространства лавы в соответствии с действующей инструкцией об аэрогазовом контроле в угольных шахтах.

Интенсивность газовыделения из пласта измеряют во время выемки первой и второй полос угля после ремонтной смены, при этом газоносность массива угля в зоне его разрушения определяют по формуле

$$X_{в}=\frac{I^{″}-I^{\prime }}{Kj},$$

где Х_в - газоносность массива угля в зоне его выемки (разрушения), м³/т с.б.м;

$$I^{\prime }$$ и $$I^{″}$$ - интенсивность газовыделения из отрабатываемого пласта во время выемки соответственно первой и второй полос угля после ремонтной смены, м³/мин;

К - показатель нарастания во времени интенсивности газовыделения из разрушаемого массива угля;

j - производительность выемочной машины по разрушению массива угля в добычную смену, т/мин. Измерения интенсивности газовыделения из угольного пласта производят в средней части лавы за пределами дегазирующего влияния оконтуривающих лаву выработок. Показатель нарастания во времени интенсивности газовыделения определяют по ее измеренным величинам при разрушении угля как тангенс угла наклона зависимости интенсивности газовыделения из пласта во время выемки угля от производительности выемочной машины по разрушению угля.

Внедрение способа позволит иметь достоверную величину газоносности угольного массива в зоне его разрушения и определить рациональные расходы воздуха, протекающего по призабойному пространству лавы, для обеспечения нормативных показателей рудничной атмосферы как в лаве, так и на выемочном участке.

Изобретение относится с горному делу, преимущественно к угольной промышленности. Предложен способ определения газоносности массива угля в зоне его разрушения, включающий сменный режим работы очистного забоя по добыче угля, отработку пласта продольными полосами, измерение интенсивности газовыделения из отрабатываемого пласта в добычную смену и установление показателя нарастания интенсивности газовыделения в призабойное пространство лавы при разрушении угля. При этом интенсивность газовыделения из пласта измеряют во время выемки первой и второй полос угля после ремонтной смены, при этом газоносность массива угля в зоне его разрушения определяют по приведенному математическому выражению. Предложенный способ позволяет определить достоверную величину газоносности массива угля в зоне его разрушения за счет прямых измерений интенсивности газовыделения из пласта в призабойное пространство.

Способ определения газоносности массива угля в зоне его разрушения, включающий сменный режим работы очистного забоя по добыче угля, отработку пласта продольными полосами, измерение интенсивности газовыделения из отрабатываемого пласта в добычную смену и установление показателя нарастания интенсивности газовыделения в призабойное пространство лавы при разрушении угля, отличающийся тем, что интенсивность газовыделения из пласта измеряют во время выемки первой и второй полос угля после ремонтной смены, при этом газоносность массива угля в зоне его разрушения определяют по формуле

где Х_в - газоносность массива угля в зоне его выемки (разрушения), м³/т с.б.м;
и - интенсивность газовыделения из отрабатываемого пласта во время выемки соответственно первой и второй полос угля после ремонтной смены, м³/мин;
К - показатель нарастания во времени интенсивности газовыделения
из разрушаемого массива угля;
j - производительность выемочной машины по разрушению массива угля в добычную смену, т/мин.