Способ прогноза выбросоопасности угольного пласта в призабойной зоне Советский патент 1987 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке выбросоопасных угольных пластов.

Цель изобретения - повышение надежности прогноза за счет учета газотермодинамического и напряженно-деформированного состояния угольного пласта в призабойной зоне с учетом Влияния движения забоя горной выработки.

Способ осуществляют следующим образом.

Из забоя горной выработки поинтер вально бурят контрольную скважину диаметром, например, 42 мм по угольному пласту с интервалом 0,5-1 мм. После окончания.бурения скважины на глубину интервала ее герметизируют и одновременно измеряют начальную скорость газовыделения, температуру выделяющегося из скважины газа и интенсивность начальной деформации раз- jf части пласта потенциальной энергии

30

40

рушения стенок скважины. Последнее осуществляют путем замера известными- способами размеров и установления кон(|игурации каверны, образующейся при разрушении стенок скважины,

На участке максимального увеличения размеров каверны измеряют ориентировку ее большего размера по отношению к плоскости залегания угольного пласта путем установления конфигурации сечения, образующегося при разрушении стенок скважины.

Одновременное измерение скорости газовьщеления из скважины и температуры вьщеляющегося газа позволяет судить о динамичности процесса, так как при десорбции газа в результате разрушения угля под действием высо-i; них геомеханических напряжений в зоне опорной пригрузки от влияния забоя горной выработки происходит его резкое адиабатическое расширение, сопровождающееся охлаждением газа, Позтому изменение температурного градиента газа по мере углубления сква- ,

жины является функцией геомеханичес- включающий проведение выработки, покой напряженности и газонасыщенности интервальное бурение контрольных угольного пласта, а интенсивность начальной деформации разрушения стенок скважины отражает газодинамическое

состояние системы уголь-газ и ее ния из скважин и физико-механических склонность к самопроизвольному разру- параметров угля, сравнение измерен- шению, т.е, к развитию процесса вне- ных значений скорости газовыделения запного выброса.п критическими ее значениями, оценку

в системе вмещающая порода - уголь - газ до величины, достаточной для развития процесса внезапного выброса, В этом случае горные работы оста навливают и проводят противовыброс- ные мероприятия,

о В очистной выработке размеры вы-- бросоопасной зоны ограничиваются соседними скважинами, в которых не установлены критериальные признаки выбросоопасности.

Если при зондировании скважины по ее длине не выявлена выбросоопас- ная зона и не установлен интервал, ограничивающей безопасную глубину выемки, то ее принимают равной дпи- не контрольной скважины за вычетом принятого несннжаемого опережения,

Длина контрольных скважин составляет 3,5-12 м.

45

Ф о рмула изобретения

Способ прогноза выбросоопасности угольного пласта в призабойной зоне.

скважин по угольному пласту, герметизацию скважин, одновременное измерение начальной скорости газовыделе-

5

0

После выполнения измерений на данном интервале скважину углубляют на величину следующего интервала с повторением цикла всех измерений,

На основе инструментальных измерений, выполненных на щахтопластах различной степени выбросоопасности, установлено, что в выбросоопасной зоне по длине скважины наблюдается по два максимума начальной скорости газовыделен ая и температуры вьщеляю- щегося газа, а на участке максимального увеличения размеров каверны больший размер ее ориентирован в плоскости пласта. Газодинамическое и на- пряженно-гдеформированное состояние угольного пласта с зонами по два максимума начальной скорости газовы деления и температуры вьзделяющегося из скважины газа свидетельствует о недостаточной релаксации напряжений опорной пригрузки и является признаком аккумулирования в призабойной

,

в системе вмещающая порода - уголь - газ до величины, достаточной для развития процесса внезапного выброса, В этом случае горные работы оста навливают и проводят противовыброс- ные мероприятия,

В очистной выработке размеры вы-- бросоопасной зоны ограничиваются соседними скважинами, в которых не установлены критериальные признаки выбросоопасности.

Если при зондировании скважины по ее длине не выявлена выбросоопас- ная зона и не установлен интервал, ограничивающей безопасную глубину выемки, то ее принимают равной дпи- не контрольной скважины за вычетом принятого несннжаемого опережения,

Длина контрольных скважин составляет 3,5-12 м.

,

включающий проведение выработки, поинтервальное бурение контрольных

Ф о рмула изобретения

Способ прогноза выбросоопасности угольного пласта в призабойной зоне.

включающий проведение выработки, поинтервальное бурение контрольных

ния из скважин и физико-механических параметров угля, сравнение измерен- ных значений скорости газовыделения п критическими ее значениями, оценку

скважин по угольному пласту, герметизацию скважин, одновременное измерение начальной скорости газовыделе-

выбросоопасности зоны пласта и определение безопасной глубины выемки угля, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности прогноза за счет учета газотермоди- намического и напряженно-деформированного состояния угольного пласта в призабойной зоне с учетом влияния движения забоя горной выработки, в качестве физико-механических параметров измеряют температуру вьщеляю- щегося из скважины газа и интенсивность начальной деформагщи разрушения стенок скважины путем замера размеров и установления кoнфигypa щи образующейся при разрушении стенок скважины каверны, при зтом за безопасную глубину выемки пpини awт расстояние от груди забоя выработки до интервала скважины, на котором замерена максимальная величина начальной

скорости газовыделения при наличии на этом интервала максимального увеличения размеров каверны и изменения температурного градиента выделяющегося газа, причем призабойную зону

относят к выбросоопасной, если по длине скважины установлены по два максимума начальной скорости газовы- деления и температуры выделяющегося газа, а на участке максимального увеличения размеров каверны больший размер ее ориентирован в плоскости пласта.

Изобретение относится к горной промьшшенности и может быть исполь-. зовано при разработке выбросоопасных угольных пластов. Цель - повьппение надежности прогноза за счет учета газотермодинамического и напряженнодвфор ированного состояния угольнога пластов призабойной зоне с учетом влияния движения забоя горной выработки. Из забоя проведенной горной выработки поинтеЬвально бурят контрольную скважипу. Затем ее герметизируют и одновременно измеряют начальную скорость газовьщеления, температуру выделяющегося из скважины газа и интенсивность начальной деформации разрушения стенок скважины, т.е. установление конфигурации и размеров каверны, образующейся при разрушении стенок скважины Производят сравнение измеренных значений скорости газовьщеления с критическими ее значениями, оценку выбросо- опаснооти зоны пласта и определение безопасной глубины выемки угля. В выбросоопасной зоне по длине скважй - ны наблюдается по два максимума началь-, ной скорости газовыделения итемперату ры выделяющегося газа. На участке максимального увеличения размеров каверны больший ее размер ориентирован в плоскости пласта. При этом горные работы останавливают и проводят про- тивовыбросные мероприятия. За безопасную глубину выемки принимают рас- стоярше от груди забоя выработки до интервала скважины, на котором замерена максимальная величина начальной скорости газовыделения при наличии на этом интервале максимального увеличения размеров каверны н изменения температуры. (Л ее о ел 00 00