Способ определения пористости горючей массы угля Российский патент 2024 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной отрасли, и может быть использовано для прогноза свойства горючей массы, содержащейся в угле, при разработке газоносных пластов угля, в частности, горючей массы угля с изменяющимися петрографическими и сорбционными свойствами.

Известен способ определения содержания в угле угольной массы, включающий отбор из пласта образцов угля, определение выхода летучих веществ, зольности и влажности угля, сорбционных показателей угля и его газодинамических свойств [Метан в шахтах и рудниках России /А.Д. Рубан, В.С.Забурдяев и др. – М.: ИПКОН РАН, 2006. – С.176-189].

Недостатком способа является то, что отсутствует техническое решение по определению пористости горючей массы, содержащейся в угле.

Известен способ определения пористости угля, включающий отбор из пласта образцов угля, объёма образца и общей его пористости [Газоносность угольных бассейнов и месторождений СССР, том 3, 1980. – С.42-45].

К недостаткам способа следует отнести отсутствие приемов по измерению объёма горючей массы в отобранных образцах угля и содержания в угле метана.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения пористости угля, включающий отбор из пласта образцов угля, определение выхода летучих веществ, измерение сорбционных показателей угля и петрографических разностей, содержащихся в угле [Геотехнологические проблемы разработки опасных по газу и пыли угольных пластов /А.Д.Рубан, Г.С.Забурдяев, В.С.Забурдяев: Институт ИПКОН РАН. – М.: Наука, 2007. – С.23-30 (Прототип)].

Недостатком способа является отсутствие технологических операций (приемов) по определению пористости горючей угольной массы, в которой содержится основное количество угольного метана, микрокомпонентов петрографических разностей.

Технической задачей изобретения является определение пористости горючей массы угля.

Указанная цель достигается тем, что отбирают из угольного пласта образцы, определяют выход летучих веществ, сорбционные показатели угля, микрокомпоненты петрографических разностей, температуру рудничного воздуха в месте отбора проб угля, объём горючей массы в угле и метана, при пористость угольного вещества определяют по величине показателя фюзинита в его связи с выходом летучих веществ.

Способ осуществляется следующим образом.

В метанообильной шахте, в забое выработки из свежеобнаженного призабойного массива газоносного пласта отбирают пробы угля, помещают их в отдельные ёмкости с предварительно измеренным объёмом внутренней их полости, герметизируют от рудничной атмосферы и направляют в лабораторию наземного или подземного расположения, где стандартным способом определяют содержание горючей массы в угле, объём метана и микрокомпоненты петрографических разностей. В месте отбора проб угля измеряют концентрацию газов и интенсивность их выделения из забоя выработки путём проведения газовоздушной съёмки или иным способом.

Элементный состав горючего вещества определяют с помощью рентгенфлюоресцентного спектрометра. По показателям элементного состава горючего вещества, содержащегося в угле метана, выхода летучих веществ и объёмной доли фюзинита в угле определяют сорбционные показатели угля и его технический анализ. Объём горючей массы угля определяют известным методом путём его сжигания, измерения несгоревшего остатка.

Пористость горючей массы, содержащейся в угле, определяют измерением количества поглощенного углем вещества, например керосина или воды с добавками, повышающими текучесть (подвижность), в пробе горючей массы с сообщающимися порами, либо по аншлифам угля.

Полученные результаты лабораторных исследований используют для прогноза содержания метана в угольной массе, объёма его выделения в горные выработки, дегазационные скважины в иных термодинамических условиях, отбитом угле, невынутых пачках угля, потерянного в выработанных пространствах выемочного участка.

Результаты исследования образцов угля в лаборатории приводят к природным условиям залегания угольного пласта для оценки запасов метана на глубине углегазового месторождения, параметров протекания процессов метановыделения в горные выработки на стадии подземной разработки угля, в периоды предварительной скважинной дегазации угольного массива, транспортирования отбитого угля по сети подземных выработок газообильной шахты.

Положительный эффект от внедрения изобретения достигают за счёт использования показателя пористости горючей массы угля в процессе разработки углегазового месторождения (шахты, пласта, участка), содержания метана в угольном пласте, объёма его выделения в горные выработки, дегазационные скважины.

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной отрасли, и может быть использовано для прогноза свойства горючей массы, содержащейся в угле, при разработке газоносных пластов угля, в частности, для изучения порового пространства горючей массы угля с изменяющимися петрографическими и сорбционными свойствами. Способ определения пористости горючей массы угля включает отбор образцов угля, измерение объёма летучих веществ, сорбционных показателей угля, петрографических разностей и измерение температуры рудничного воздуха в месте отбора проб угля. При этом дополнительно определяют в отобранных пробах угля объём горючей массы, количество метана, микрокомпонентов основных петрографических разностей, при этом пористость горючей массы определяют по величине показателя фюзинита в его связи с выходом летучих веществ, термогазодинамическими условиями разработки угольного пласта. Техническим результатом является определение пористости горючей массы угля, в которой содержится основное количество угольного метана, микро-компонентов петрографических разностей.

Способ определения пористости горючей массы угля, включающий отбор образцов угля, измерение объёма летучих веществ, сорбционных показателей угля, петрографических разностей и измерение температуры рудничного воздуха в месте отбора проб угля, отличающийся тем, что дополнительно определяют в отобранных пробах угля объём горючей массы, количество метана, микрокомпонентов основных петрографических разностей, при этом пористость горючей массы определяют по величине показателя фюзинита в его связи с выходом летучих веществ, термогазодинамическими условиями разработки угольного пласта.