Способ защиты зданий от проникновения метана из разгруженного горными работами массива Советский патент 1987 года по МПК E21F7/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проектирования мер защиты зданий от проникновения метана.

Подзе.мная выемка угольных пластов вызывает сдвижение и изменение напряженного состояния вмещающих пород. Участки горного массива, на которых это проявляется известны как зоны влияния горных работ. В таких зовах нарушается естественное равновесие системы метан-уголь в отрабатывае- мых и нерабочих угольных пластах. Часть метана десорбируется и, переходя в свободное состояние, по открывшимся порам и трещинам движется в горные выработки или на земную поверхность. Последнее представляет опасность, когда сопротивление путей движения .метана в горные выработки больше сопротивления путей его движения к поверхности.

Выделяющийся на поверхность .метан проникает в жилые и производственные по- .мещения. Накопление его приводит к зага- зированию помещений и создает опасность воспла.менения.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты зданий, расположенных в геологических районах мелкой антикли- нальной складчатости залегания горных пород.

На фиг. 1 показан план поверхности, совмещенный с геологической картой и планом горных работ пд пласту 1, показана ось 2 антиклинали, места 3 расположения скважин и верхний горизонт выработанного пространства замка складки ABFDCE 4; на фиг. 2 - геологический разрез породной толщи в плоскости, перпендикулярной к оси антиклинали.

Способ осуществляют следующим об- разом.

40

На план поверхности, совмещенный с геологической картой и планом горных работ (фиг. 1), наносят ось антиклинали. Проектируют на поверхность границы верхне1 о горизонта выработанного пространства пласта. Пересечения их с осью антиклинали (точки Е и F) ограничивают зону, в которой следует располагать скважины.

Параметры скважин и газопровода, со- 45 единяющего их с насосом, рассчитыв-ают так, чтобы расход отсасывае.мого газа превышал расход метановоздушной смеси, выделяющейся в атмосферу. Расход смеси определяют следующим образом.

Применение предлагаемого способа позволило не только надежно защитить строения от проникновения метана, но и предотвратить его поступление па поверхность. Об этом свидетельствует отсутствие метана в строениях и в почвенном воздухе на глубине 1,0 м в дни понижения атмосферного давления.

Формула изобретения

1. Способ защиты зданий от проникновения .метана из разгруженного горными работами массива, включающий обнаружение участков земной поверхности, опасных по выделению метана, бурение дегазационных скважин на источник метановыделения и отвод по ним метана, отличающийся тем.

Вначале определяют площадь опасного 50 что, с целью повышения эффективности заучастка. Для этого устанавливают его размеры путем измерения содержания метана в почвенном воздухе в дни понижения атмосферного давления. Затем рассчитывают количеетво метана, поступающего в атмосферу со всей площади опасного участка. Для этого площадь участка умножают на удельное метановыделение. Удельное мета- новыделение с запасом принимают равным

55

щиты здании, расположенных в геологических районах мелкой антиклинальной складчатости залегания горных пород, дегазационные скважины бурят в пределах замка складки с земной поверхности до выработанного пространства верхнего горизонта. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дегазационные скважины бурят по оси антиклинали.

0

5

0

0

0

5

1,0 л/мин-м так как фактическая величина метанопритока в опасных зонах составляет от 0,1 до 0,9 л/мин м. Учитывая, что в выработанном пространстве содержание метана в газе равно его максимальному содержанию в почвенном воздухе на глубине 1,0 м в дни пониженного атмосферного давления, рассчитывают количество метановоздущной смеси, выделяющейся в атмосферу со всей площади опасного участка.

На плане поверхности измеряют расстояние от места бурения скважин до выхода пласта (фиг. 1) на поверхность. Зная угол падения пласта в замке складки и укзанное расстояние, рассчитывают глубину бурения скважин так, чтобы они внедрялись в выра- ботанное пространство верхнего горизонта.

Определенные на плане поверхности места заложения скважин переносят на местность. В указанных местах производят бурение скважин, обсаживают их до выработанного пространства и соединяют трубами с вакуум-насосом.

Если бурение скважин по оси антиклинали между точками Е и F невозможно из-за застроенности территории или по другим причинам, их располагают в пределах всего замка складки над выработанным пространством верхнего горизонта ABFDCE (фиг. 1).

Для защиты жилых домов использовали предлагаемый способ, для чего были пробурены две скважины на верхний горизонт выработанного пространства пласта, откуда метан мигрировал к поверхности по тектоническим трещинам в песчанике. По скважи- на.м, под естественным давлением отводилось на поверхность около 3,0 м 7мин метана, что на 1,0 м 7мин больше, чем отводилось по известному способу.

Применение предлагаемого способа позволило не только надежно защитить строения от проникновения метана, но и предотвратить его поступление па поверхность. Об этом свидетельствует отсутствие метана в строениях и в почвенном воздухе на глубине 1,0 м в дни понижения атмосферного давления.

Формула изобретения

1. Способ защиты зданий от проникновения .метана из разгруженного горными работами массива, включающий обнаружение участков земной поверхности, опасных по выделению метана, бурение дегазационных скважин на источник метановыделения и отвод по ним метана, отличающийся тем.

5

щиты здании, расположенных в геологических районах мелкой антиклинальной складчатости залегания горных пород, дегазационные скважины бурят в пределах замка складки с земной поверхности до выработанного пространства верхнего горизонта. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дегазационные скважины бурят по оси антиклинали.

Изобретение относится к горной про- мыщленности. Цель изобретения - повы- щение эффективности защиты зданий, расположенных в геологических районах мелкой антиклинальной складчатости залегания горных пород. Для этого сначала определяют участки земной поверхности, опасные по выделению метана. Бурят дегазационные по оси антиклинали скважины в пределах замка складки с земной поверхности до выработанного пространства верхнего горизонта. Если бурение скважин по оси антиклинали невозможно из-за застроенности территории или по другим причинам, их располагают в пределах всего замка складки над выработанным пространством верхнего горизонта. Параметры скважин и газопровода, соединяющего их с насосом, рассчитывают так, чтобы расход отсасываемого газа превышал расход метановоздушной смеси, выделяющейся в атмосферу. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. i (Л со o о 4 СД сд

pus.2