Способ определения пористости горючей массы угля Российский патент 2024 года по МПК E21F7/00 E21F5/00 

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

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

Недостатком этого способа является то, что нет предложений по измерению пористости горючей массы, содержащейся в угле.

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

К недостаткам этого способа следует отнести отсутствие приемов по измерению объема 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 [А.Д. Рубан, Г.С. Забурдяев, В.С. Забурдяев: «Геотехнологические проблемы разработки опасных по газу и пыли угольных пластов» Институт ИПКОН РАН. - М.: Наука, 2007. - С. 23-30 (Прототип)].

Недостатком этого способа является отсутствие технологических операций (приемов) по определению пористости горючей угольной массы, в которой содержится основное количество угольного метана, и количества микрокомпонентов петрографических разностей в связи с выходом летучих веществ.

Технической задачей изобретения является определение пористости горючей массы угля и других его свойств.

Указанная цель изобретения достигается тем, что отбирают из угольного пласта образцы, определяют выход летучих веществ, сорбционные показатели угля, содержание микрокомпонентов петрографических разностей и измерение температуры рудничного воздуха в месте отбора проб угля, дополнительно определяют в отобранных угольных пробах содержание горючей массы в угле, количество метана и микрокомпонентов основных петрографических составляющих угля, пористость угольного вещества определяют по величине показателя фюзинита в его связи с показателем выхода летучих веществ из горючей массы угля.

Способ осуществляется следующим образом.

В метанообильной шахте, в забое выработки из свежеобнаженного призабойного массива газоносного пласта отбирают пробы угля, помещают их в отдельные емкости с предварительно измеренным объемом внутренней их полости, герметизируют от рудничной атмосферы и направляют в лабораторию наземного или подземного расположения, где стандартными способами определяют содержание горючей массы в угле, количество в ней метана и микрокомпонентов петрографических разностей. В месте отбора проб угля измеряют концентрацию газов и интенсивность их выделения из забоя выработки путем проведения газовоздушной съемки 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 доли фюзинита в угле определяют сорбционные показатели угля и его технический анализ. Объем горючей массы угля определяют известным методом путем его сжигания и 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 изучаемой пробе горючей массы с сообщающимися между собой порами, либо по аншлифам фюзинитового угля.

Полученные результаты лабораторных исследований используют для определения фактического содержания метана в угольных пластах в природных условиях, объемов его выделения в горные выработки и дегазационные скважины в иных термодинамических условиях и оставшегося в отбитом угле, невынутых пачках угля и потерянного в выработанных пространствах выемочного участка и шахты.

Показатели 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 и транспортирования отбитого угля по сети подземных выработок газообильной шахты.

Положительный эффект от внедрения изобретения достигают за счет использования показателя пористости горючей массы угля в процессе разработки углегазового месторождения, фактического содержания метана в угольном пласте, объемов его выделения в горные выработки и дегазационные скважины.

Изобретение относится к способу определения пористости горючей массы угля. Техническим результатом является повышение точности определения пористости горючей массы угля и его свойств. Способ включает отбор образцов угля. Также включает определение выхода летучих веществ, сорбционных показателей угля, петрографических разностей. В месте отбора проб угля измеряют концентрацию газов и интенсивность их выделения из забоя выработки путем проведения газовоздушной съемки. Элементарный состав горючего вещества определяют с помощью рентгенфлюоресцентного спектрометра. По показателям элементного состава горючего вещества, содержащегося метана в угле, выхода летучих веществ и доли фюзинита в угле определяют сорбционные показатели угля и его технический анализ. Объем горючей массы угля определяют путем его сжигания и измерения несгоревшего остатка. Пористость горючей массы, содержавшейся в угле, определяют измерением количества поглощенного углем вещества, повышающего текучесть в изучаемой пробе горючей массы, с сообщающимися между собой порами или по анализу аншлифов фюзинитного угля. Дополнительно определяют в отобранных пробах угля содержание горючей массы в угле, количество метана, микрокомпонентов основных петрографических разностей.

Способ определения пористости горючей массы угля, включающий отбор образцов угля, определение выхода летучих веществ, сорбционных показателей угля, петрографических разностей, в месте отбора проб угля измеряют концентрацию газов и интенсивность их выделения из забоя выработки путем проведения газовоздушной съемки, элементарный состав горючего вещества определяют с помощью рентгенфлюоресцентного спектрометра, по показателям элементного состава горючего вещества, содержащегося метана в угле, выхода летучих веществ и доли фюзинита в угле определяют сорбционные показатели угля и его технический анализ, объем горючей массы угля определяют путем его сжигания и измерения несгоревшего остатка, пористость горючей массы, содержавшейся в угле, определяют измерением количества поглощенного углем вещества, повышающего текучесть в изучаемой пробе горючей массы, с сообщающимися между собой порами или по анализу аншлифов фюзинитного угля, отличающийся тем, что дополнительно определяют в отобранных пробах угля содержание горючей массы в угле, количество метана, микрокомпонентов основных петрографических разностей.