Способ прогноза абсолютной метанообильности выемочного участка Российский патент 2024 года по МПК E21F7/00 E21F1/00 

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной отрасли, и может быть использовано для определения абсолютной метанообильности выемочного участка газообильной шахты, допустимой производительности очистного забоя по газовому фактору.

Известен способ определения метанообильности выемочного участка, включающий измерение интенсивности выделения метана в выработки выемочного участка из пластов угля, их газоносность, определение нагрузки на очистной забой [Методические основы проектирования дегазации на действующих и ликвидируемых шахтах. – М.: ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского, 2002. – 316 с., стр. 98-107].

К недостаткам способа следует отнести отсутствие приёма определения остаточной метаноносности сближенных угольных пластов, абсолютной метанообильности высокопроизводительного выемочного участка, в отличие от относительной метанообильности (м³/т).

Известен способ прогноза метановыделения на высокопроизводительном очистном участке, включающий геометрическое расположение угольных пластов в свите, показатели добычи угля, проветривание горных выработок выемочного участка [Метан в шахтах и рудниках России: прогноз, извлечение и использование / А.Д. Рубан, В.С. Забурдяев, Г.С. Забурдяев и др. – М.: ИПКОН РАН, 2006. – 312с.; стр. 51-55].

Недостатком способа является отсутствие приемов определения абсолютной метанообильности выемочного участка при интенсивной разработке свиты угольных пластов, остаточной метаноносности сближенных пластов угля и отбитого комбайном угля.

Наиболее близким способом прогноза метанообильности выемочного участка является техническое решение, включающее параметры геометрического расположения угольных пластов на горном отводе шахты, определение их метаноносности, параметры системы отработки пласта и проветривания выработок, степень разгрузки угольных пластов от горного давления, измерение интенсивности выделения метана из обнаженных поверхностей отрабатываемого пласта и отбитого в очистном забое угля [Забурдяев В.С. Прогноз метановыделения на очистном участке при отработке угольного пласта //Безопасность труда в промышленности, 2017. - №6. – С.31-35 (прототип)].

К недостаткам способа относится отсутствие приемов определения остаточной метаноносности сближенных угольных пластов в свите, интенсивности выделения метана из обнажённых поверхностей угля, степени разгружающего действия очистного забоя на динамику метановыделения из отбитого в лаве угля и абсолютной метанообильности участка в процессе интенсивной выемки угля из разрушаемой комбайном полосы отрабатываемого пласта.

Технической задачей изобретения является определение абсолютной метанообильности высокопроизводительного выемочного участка (м³/мин) при разработке свиты угольных пластов комплексно-механизированным забоем.

Указанная цель достигается тем, что на горном отводе шахты в условиях разработки свиты угольных пластов определяют параметры геометрического их залегания, метаноносность пласта угля, степень разгрузки сближенных пластов от горного давления, проводят подготовительные выработки, оконтуривающие выемочный участок, измеряют интенсивность выделения метана из обнажённых поверхностей угольных пластов и из отбитого в забое угля, остаточную метаноносность сближенных пластов угля в разгружаемых от горного давления зонах, объёмы разрушенного комбайном угля за время выемки полосы угольного массива, при этом абсолютную метанообильность выемочного участка (м³/мин) определяют по интенсивности выделения метана из обнаженных поверхностей угольных пластов после обрушения пород основной кровли, интенсивности выделения метана из разрушенного комбайном угля, транспортируемого по выработкам выемочного участка в пределах единой схемы их проветривания.

Способ реализуют следующим образом

На поле угольной шахты проводят оконтуривающие выемочный участок выработки, определяют параметры геометрического расположения пластов угля, размеры отрабатываемого и сближенных пластов угля, в зонах их разгрузки от горного давления, их метаноносность, параметры схемы проветривания выработок рабочего пласта, вынимаемую его мощность. По вынимаемой мощности пласта и скорости отработки выемочного участка определяют параметры зоны обрушения пород кровли и зон их трещиноватости, параметры зоны в породах почвы, разгружаемых от горного давления. Затем с учётом расстояния между сближенными пластами угля и отрабатываемым, скорости подвигания очистного забоя определяют удельную интенсивность выделения метана из сближенных пластов угля и зоны повышенного метановыделения из них в выработки выемочного участка и выработанное пространство в соответствии с рекомендациями нормативного по дегазации отраслевого документа. При этом остаточную метаноносность угольных пластов определяют по степени естественной дегазации сближенных пластов угля и отбитого в забое угля применительно к схеме транспортирования отбитого угля и схеме проветривания выработок выемочного участка.

По показателям интенсивности выделения метана из источников его выделения определяют суммарную абсолютную интенсивность метановыделения на выемочном участке, динамику интенсивности выделения метана из разрушенного комбайном угля, интенсивность метановыделения из массивов угля сближенных пластов, подверженных разгрузке от горного давления.

Комплекс технических операций и приемов по определению исходных данных, абсолютной метанообильности высокопроизводительного выемочного участка при отработке свиты угольных пластов позволит обосновать нагрузку на очистной забой по газовому фактору, определить газовую опасность шахты по метану, выделенному на выемочном участке в процессе очистной выемки угля.

Изобретение относится к способу прогноза абсолютной метанообильности выемочного участка. Техническим результатом является определение абсолютной метанообильности выемочного участка при разработке свиты угольных пластов комплексно-механизированным забоем. Способ включает определение параметров геометрического залегания угольных пластов на горном отводе шахты. Также включает проведение оконтуривающих участок пласта выработок. Также определение метаноносности пластов угля, параметров схемы проветривания выемочного участка. Также включает определение степени разгрузки сближенных пластов угля от горного давления, измерение интенсивности выделения метана из обнажённых поверхностей угольных пластов и отбитого в забое угля. На выемочном участке дополнительно определяют остаточную метаноносность сближенных угольных пластов, подверженных разгрузочному действию очистного забоя, по степени естественной дегазации сближенных пластов угля и отбитого в забое угля. Удельную интенсивность выделения метана из обнаженных поверхностей пластов угля в зонах их разгрузки от горного давления определяют с учётом расстояния между сближенными пластами угля и отрабатываемым и скорости подвигания очистного забоя. Суммарную абсолютную метанообильность выемочного участка определяют по интенсивности выделения метана из обнаженных поверхностей после обрушения пород основной кровли и по динамике интенсивности выделения метана из разрушенного комбайном угля, транспортируемого по выработкам выемочного участка в пределах единой схемы их проветривания.

Способ прогноза абсолютной метанообильности выемочного участка, включающий определение параметров геометрического залегания угольных пластов на горном отводе шахты, проведение оконтуривающих участок пласта выработок, определение метаноносности пластов угля, параметров схемы проветривания выемочного участка, степени разгрузки сближенных пластов угля от горного давления, измерение интенсивности выделения метана из обнажённых поверхностей угольных пластов и отбитого в забое угля, отличающийся тем, что на выемочном участке дополнительно определяют остаточную метаноносность сближенных угольных пластов, подверженных разгрузочному действию очистного забоя, по степени естественной дегазации сближенных пластов угля и отбитого в забое угля, удельную интенсивность выделения метана из обнаженных поверхностей пластов угля в зонах их разгрузки от горного давления определяют с учётом расстояния между сближенными пластами угля и отрабатываемым, скорости подвигания очистного забоя, при этом суммарную абсолютную метанообильность выемочного участка определяют по интенсивности выделения метана из обнаженных поверхностей после обрушения пород основной кровли и по динамике интенсивности выделения метана из разрушенного комбайном угля, транспортируемого по выработкам выемочного участка в пределах единой схемы их проветривания.