Способ определения выбросоопасных зон угольного пласта Советский патент 1984 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке выбросоопасных угольных пластов. Известен,способ определения зоны разгрузки угольного пласта, включающий поинтервальное бурение скважины в угольный массив, отбор проб штыба, соответствующих каждому интервалу и измерение их температуры, причем границу зоны разгрузки определяют по интервалу бурения, на котором рост температуры штыба сменяется ее понижением fl3 . Недостатком способа является то, что определение температуры производится в шпурах, пробуренных в разгруженной и неразгруженной от горного давления зонах пласта, что небезопасно, так как во время бурения шпуров в неразгруженной зоне происходят внезапные выбросы; кроме того, способ не учитывает состояния вмещающих угольных пласт пород. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ опре деления выбросоопасных зон пласта, включающий бурение шпуров, измерение температуры стенок шпура, скорости подвигания выработок, отбор проб штыба, определение времени диффузионной релаксации штыба и установление выбросоопасных зон угольного пласта f 2 Недостаток способа - отсутствие возможности учета состояния вмеш.ающих угольный пласт пород и влажности угля,- что снижает надежность определения выбросоопасности зон пласта. Кроме того, надежность способа умень шается в результате того, что скорость подвигания выработки определяется как средняя величина в течение суток, а не непосредственно в момент установления выбросоопасности зоны пласта, когда повышение скорости под вкгания значительно увеличивает выбросоопйсность угольного пласта, Цель изобретения - повышение надеж ности определения выбросоопасных зон путем учета состояния вмещающих угол ный пласт пород и изменения скорости подвигания выработки. Поставленная цель достигается тем что согласно способу, определения выбросоопасных зон угольного тласта, .: включающему бурение шпуров, измере ние температуры стенок шпура, скорос ти подвигания выработки, отбор проб штыба, определение времени диффузион ной релаксации штыба и установление выбросоопасных зон угольного пласта, после отбора проб определяют газонос ность угольного пласта, влажность шты ба, геотермическую температуру вмещаю щих угольный пласт пород на глубине разработки угольного пласта, разност между гeoтep дачecкoй температурой вмещающих угольный пласт пород и температурой стенок шпура, при этом скорость подвигания выработки устанавливают на момент определения выбросоопасности зоны пласта и выбросоопасность зоны пласта определяют по фор-J глуле bKtt-l6-At(.1-O.Ol7.V)-(V-2) t3000-tyia(2,6-uOU-0012. ОС-) -, tsooo-t) -HOM fo-ut4:1-0.0-11 W) 1де К - коэффициент, учитывающий газоопасность разрабатываемого угольного пласта; f - время диффузионной релаксации бурового штыба фракции 0,5-0,25 мм, определяемое по формуле t для начального прямолинейного участка сорбционнокинетической кривой; ut - величина снижения температуры стенок шпура на расстоянии 2,0-2,5 м от свежеобнаженной поверхности забоя по сравнению с геотёр мической температурой горных пород на данной глубине, град; W - влажность бурового штыба, %; V - скорость подвигания забоя, м/сут, и при В О зону пласта считают выбросоопасной, а при В О - невыбросоопасной, Способ осуществляют следующим образом. При ведении горных работ на пластах- из груды забоя выработки бурят шпуры длиной 2,0-2,5 м, измеряют температуру стенок шпура на расстоянии 2,0-2,5 м от забоя, так как именно на этом интервале наблюдается падение температуры, определяют геотермическую температуру вмещающих угольный пласт пород на глубине проведения определения выбросоопасных зон угольного пласта известными способами (например, по данным разведэчного бурения) и вычисляют разность между геотермической температурой и температурой стенок шпура, затем определяют газоопасность угольного пласта на гл-убине разработки и естественную влажность штыба стандартными методами. Скорость подвигания забоя выработки устанавл Ьают как среднее значение за период времени, в течение которого производят определение выбросоопасности пласта. Для установления времени диффузионной релаксации отобранный буровой штыб дегазируют в сорбционной установке, затем выпускают метан из установки, определяют вре мя и величину сорбции, строят график сорбционно-кинетической зависимости в коэффициентах и вычисляют время

310963754

диффузионной релаксации по формулета относят к выбросоопасной, а при Sr l/tgPoC ,,где / - угол наклона на-В О невыбросоопасной. чального прямолинейного участка - Таким образом использование предсорбционно-кинетической кривой; tl/2 -лагаемого способа позволяет повысить, время сорбции, сек; а - количество надежность определения зон выбросометана, сорбированного в момент време-5опасности путем учета состояния вмени t, ; а - равновесное количе-тающих угольный пласт пород и скоросство сорбированного метана, см/г. проведения выработки в момент про .ведения работ по установлению выброПосле определения всех параметров 10безопасность проведения горных работ

вычисляют по формуле показатель выбро-на пластах, склонных к внезапным вы г

соопасности В и при В О зону плас-.бросам угля, породы и газа.

соопасности, что позволяет повысить

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНЫХ ЗОН УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, включающий бурение шпуров, измерение температуры стенок шпура, скорости подвигания выработки, отбор проб штыба, определение времени диффузионной релаксации штыба и установление выбросоопасных зон угольного пласта, о т лич ающийся тем, что, с целью повышения надежности определения вы - бросоопасных зон путем учета состояния вмещающих угольный пласт пород и изменения скорости подвигания выработки, после отбора проб определяют газоносность угольного пласта, влажность штыба, геометрическую температуру вмещающих угольный пласт пород на глубине, разработки угольного пласта, разность между гeoтep 1ичecкoй температурой вмещающих угольный пласт :пород и температурой стенок шпура, при этом скорость подвигания выработки устанавливают на момент определения выбросоопасности зоны пласта, выбросоопасность зоны пласта определяют по формуле В К Ct-id -A-t ( - 0,012 W)-v (V-l)