Способ обнаружения аномальных участков газоносного угольного пласта Советский патент 1988 года по МПК E21F5/00 E21F7/00 

4;: ГчЭ

Изобретение относл-тся к горной промети и позволяет повысить точность установления местоположения аномальных участков газоносного угольного пласта и оценки причин их аномальности. В зоне однородной газоносности по направлению подвигания забоя выработки в каждом цикле выемки бурят шпуры. Определяют крепость угля (КУ), продвигание забоя за цикл, размер зоны разгрузки, кол-во выделившегося в шпуры газа и изменение начальной скорости газовыделения. По полученным значениям по Приведенной в изобретении формуле устанавливают зависимость изменчивости КУ от этих параметров и ее критериальные значения. При выемке угля на газоносном пласте в каждом цикле производят повторный замер этих параметров и расчет по ним показателя изменчивости КУ. При достижении его уровня более критических значений участок пласта считают аномальным и определяют на этом участке размер зоны загрузки, на каждом цикле выемки которой производят замер КУ. При значении КУ за пределом ее критериальных значений причиной аномальности участка пласта принимают геологические наруи ения. при значении КУ в пределах критериальных значений - повышение горного давления при значении размера зоны разгрузки за пределами ее критериальных значений и газоносность пласта при значении размера разгрузки в пределах ее критериальных значений. 1 з.п.ф-лы. SS со

00 ел

I Изобретение относится к горной про- ;мышленности и может быть использовано при разработке газоносных угольных пластов.

Цель изобретения - повышение точнос- ;ти установления местоположения аномаль- iHbix участков газоносного угольного пласта и оценки причин их аномальности.

Способ осуществляют следующим образом.

В зоне однородной газоносности пласта, т. е. в зоне, характеризующейся от- . сутствием суфляров, мелкоамплитудных нарушений, створов от вышележащих очистных работ, на протяжении 15-22 циклов выемки угля, которые служат опорным интервалом, производят замер крепости угля, подвигания забоя за цикл, размер зоны разгрузки впереди выработки и количества выделяющегося за цикл выемки газа. Замер крепости угля производят с помощью проч- ностномера. Размер зоны разгрузки впереди выработки определяют по характеру изменения начальной скорости газовыделения из шпура, который бурят в каждом цикле выемки по направлению подвигания забоя. Количество выделяющегося в каждом цикле выемки газа определяют по записи содержания метана и расхода воздуха. Датчики содержания метана и расхода воздуха устанавливают в подготовительной выработке на расстоянии 40-70 м от забоя.

По полученным значениям крепости угля определяют показатель изменчивости крепости угля:

.

(

где /,- - крепость угля в f-ом цикле выемки в зоне однородной газоносности пласта;

среднее значение крепости от 1 до i циклов; и предельные значения крепости:

fl.f (1+3,0/(/); fZ,J (1-3,0/(,).

По величине подвигания / забоя в каждом цикле выемки определяют среднее подви- гание f забоя за цикл:

- J И

IJL у /.

I - 7Г .. Я

По величине У, количества газа, выделившегося за цикл выемки, и подвигания /, забоя за этот цикл находят отношение удельное газовыделение за цикл

fV ч

выемки и определяют их максимальное

(-J-) max, минимальное (-)m;n И среднеб (

значения.

По известным значениям - определяют максимальную (-)тах и минимальную (-2-) величину этого отношения. Находят

среднее значение величины удельного газовыделения:

(У ± у /у.}. е f -vt е, Ve

0

5

0

Определяют показатель изменчивости удельного газовыделения в зоне однородной газоносности пласта:

If vr / У г у 12

Wcp ) -(-). и коэффициент.

)ср

пропорциональности ()с

ц:

«

rv

f max

, Q t max V g ;mm

По полученным значениям величины L, зоны разгрузки определяют среднее значение L размера зоны разгрузки в зоне однородной газоносности пласта и предельные значения размера зоны разгрузки:

.I(l+3,OKL);

, пр

L;,(l-3,Oy(L),

где К:.25

/(Vo,5(ffK|-/,

При дальнейшем проведении выработки определяют коэффициент из.менчивости крепости угЛя в каждом цикле выемки по 0 формуле

КГ.уО,5.2(|-)

)п

L с|);;р

-К

35

40

45

где (f)

Г

max

(Г- -

о ) mm

,У чГ

-ё I :р

максимальная величина удельного газовыделения на текущем опорном интервале из 15-22 циклов выемки, минимальная величина удельного газовыделения на текущем опорном интервале из 15-22 циклов выемки, средняя величина удельного газовыделения на текущем опорном интервале из 15-22 циклов выемки, м.

При , где /(/on - критериальное значение, равное 0,2, фиксируют вход забоя выработки в аномальный участок пласта. Далее выявляют причину аномальности. Производят замер величины L зоны разгрузки впереди выработки. Независимо от про- 50 ведения противовыбросных мероприятий при выемке угля в этой зоне на всем протяжении в каждом цикле выемки производят замер крепости угля. Крепость угля измеряют в трех точках угольного забоя (в центре и по углам выработки), по каждой 55 угольной пачке пласта. При этом при обнаружении значений / крепости угля, выходящих за рамки предельных значений, т. е. за пределы и , аномальный участок

угольного пласта независимо от значения L опознают как зону влияния геологического нарушения. Если все значения / крепости угля, замеренные на протяжении зоны L, не выходят за рамки граничных значений,

гПР г г Р

Т. е. /mm f.fmax, ТО ОбнаруЖеННЫИ ПО

изменчивости газовыделения аномальный участок пласта опознают как зону повышенного горного давления при L,f, , и как зону повышенной газоносности пласта при .L..

Определение показателя KJ upn входе забоя выработки в аномальный участок пласта продолжают в каждом цикле выемки независимо от установления причины аномальности. При выполнении условия считают, что забой выработки вышел из аномальной зоны.

Формула изобретения

15

20

25

35

40

45

50

принимают повышение горного давления при значении размера зоны разгрузки за пределами ее критериальных значений и газоносность пласта при значении размера зоны разгрузки в области пределов ее критериальных значений.

Г

10 ,(j-)l

fl-)

чл.

1 tf -J

/у

} min

(

(р

30

.у

где (g-) max - максимальная величина

удельного газовыделения на текушем опорном интервале из 15-22 циклов выемки, минимальная величина удель ного газовыделения на текушем опорном интервале из 15-22 циклов выемки, средняя величина удельного газовыделения на текущем опорном интервале из 15-22 циклов выемки,

Y - количество газа, выделившегося за цикл выемки, м ;

/ - подвигание забоя за цикл вы емки, м;

/ - средняя величина подвигания забоя выработки за один цикл выемки в зоне однородной газоносности пласта, м;

L - средняя величина размера зоны разгрузки впереди выработки в зоне однородной газоносности пласта, м;

Ve

С1)

ер

У) . р I max

-(-)min

где коэффициент вариации удельного газовыделения в зоне однородной газоносности пласта;

()ср-средняя величина удельного газовыделения в зоне однородной га- заносности пласта,

(-s-)ma.r - максимальная вели.чина удельного газовыделения в зоне однородной газоносности пласта,

(-)m/n-минимальная величина удельного газовыделения в зоне однородной газоносности пласта,

/Ст показатель изменчивости, обусловленный неоднородностью технологического процесса выемки угля;

K,0,

К, коэффициент вариации крепости угля в зоне однородной газоносности пласта.

Составитель Г. Васючкова

Р едактор .Д.. РевинТехред И. ВересКорректор Л. Пожо

Заказ 4303/33Тираж 426Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

5

0

5

принимают повышение горного давления при значении размера зоны разгрузки за пределами ее критериальных значений и газоносность пласта при значении размера зоны разгрузки в области пределов ее критериальных значений.

Г

0 ,(j-)l

fl-)

чл.

1 tf -J

/у

} min

(

(р

0

.у

где (g-) max - максимальная величина

удельного газовыделения на текушем опорном интервале из 15-22 циклов выемки, минимальная величина удельного газовыделения на текушем опорном интервале из 15-22 циклов выемки, средняя величина удельного газовыделения на текущем опорном интервале из 15-22 циклов выемки,

Y - количество газа, выделившегося за цикл выемки, м ;

/ - подвигание забоя за цикл вы емки, м;

/ - средняя величина подвигания забоя выработки за один цикл выемки в зоне однородной газоносности пласта, м;

L - средняя величина размера зоны разгрузки впереди выработки в зоне однородной газоносности пласта, м;

Ve

С1)

ер

У) . р I max

-(-)min

где коэффициент вариации удельного газовыделения в зоне однородной газоносности пласта;

()ср-средняя величина удельного газовыделения в зоне однородной га- заносности пласта,

(-s-)ma.r - максимальная вели.чина удельного газовыделения в зоне однородной газоносности пласта,

(-)m/n-минимальная величина удельного газовыделения в зоне однородной газоносности пласта,

/Ст показатель изменчивости, обусловленный неоднородностью технологического процесса выемки угля;

50

K,0,

К,