Способ прогноза газоотдачи угольного массива Российский патент 2025 года по МПК E21F7/00 G01N7/04 G01N15/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности и может быть использовано для определения газовой опасности угольного пласта на выемочном участке.

Уровень техники

Известен способ прогноза газовой опасности угольной шахты, очистных забоев при подземной добыче угля, включающий проведение выработок в плоскости угольного пласта, определение газодинамических показателей угольного массива (Инструкция по дегазации. Серии 05. Выпуск 22 М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2012.-250 с. (стр. 104-106, 136-138).

Недостаток способа состоит в том, что при определении газоотдачи угольного массива не учтены петрографические показатели угля.

Известен способ прогноза газоотдачи угольного пласта включающий проведение выработок по пласту на выемочном участке, определение газоносности и газоотдачи угольного массива интенсивности выделения метана в горные выработки /Метан в шахтах и рудниках России: прогноз, извлечение и использование/ А.Д. Рубан, B.C. Забурдяев, Г.С. Забурдяев и др. - М.: ИПКОН РАН, 2006. - 312 с. (Стр. 21-25, 34-35).

К недостаткам способа следует внести определение относительной метанообильности выемочного участка (показатель метана на тону добытого угля), что осложняет газовую опасность при высоких нагрузках на лаву и фракциях угля, снижает уровень безопасности по газовому фактору.

Наиболее близким способом прогноза газоотдачи угольного массива является техническое решение, включающее проведение в угольном пласте подготовительной выработки, определение газоносности угля, его показателей газоотдачи и выхода летучих веществ (газ, пыль, выбросы угля и газа в шахтах / B.C. Забурдяев, О.Н. Малинникова. Москва; Вологда6 Инфра Инженерия, 2024. 152 с. (Стр. 56-68, 84-86). Прототип.

Недостатком способа является то, что определяют количество метана, приходящегося на единицу массы отобранной пробы (исследованного объекта).

Раскрытие сущности изобретения

Целью изобретения является определение (прогноз) газоотдачи угольного вещества.

Способ реализуют следующим образом:

Угольном пласте проводят полость, отбирают пробу угля. Определяют элементный состав отобранной пробы, измеряют содержание летучих веществ в угле, насыщенность пробы газом, газоотдачу пласта.

Отличительная особенность способа заключается в том, что в угольной массе определяют содержание фюзинита, способного аккумулировать газы. Содержание в угольной массе фюзинита способствует росту ее сорбции. Микрокомпоненты группы фюзинита присутствуют в основном в матовых дюреновых и полуматовых кларен-дюреновых типах глей, в первых из них содержится большая часть фюзинизированных микрокомпонентов (в пределах 12-32%), сорбционная метаноемкость измеряется в интервале 20-40 миллилитров на грамм горючей массы. Выявляют газодинамическую связь фюзинита с угольным газом, измеряют интенсивность начального выделения газа из отобранной пробы по содержанию газа в фюзините. Все измерения производятся с применением стандартных методик.

Способ реализуют следующим образом:

На горном отводе шахты в процессе ведения подготовительных работ проводят полость в пласте, измеряют содержание в пласте летучих веществ, газонасыщенность угля, его трещиноватость, содержание фюзинита в угольной массе, газодинамическую связь фюзинита с угольным газом, определяют динамику истечения газа, интенсивность начального выделения газа в полость. При этом все операции выполняют по стандартным методикам.

Изобретение относится к способу прогноза газоотдачи угольного массива. Техническим результатом является определение - прогноз - газоотдачи угольного вещества. Способ включает проведение в пласте полости. Также включает отбор проб угля, измерение летучих веществ в угле, его газонасыщенности и показателей газовыделения. Дополнительно измеряют трещеноватость. Также определяют содержание фюзинита в угольной массе, газодинамическую его связь с угольным газом. Также определяют динамику истечения газа. Измеряют интенсивность начального выделения газа в полость из отобранной пробы по показателю содержания газа в фюзините.

Способ прогноза газоотдачи угольного массива, включающий проведение в пласте полости, отбор проб угля, измерение летучих веществ в угле, его газонасыщенности и показателей газовыделения, отличающийся тем, что дополнительно измеряют трещиноватость, определяют содержание фюзинита в угольной массе, газодинамическую его связь с угольным газом, определяют динамику истечения газа, измеряют интенсивность начального выделения газа в полость из отобранной пробы по показателю содержания газа в фюзините.