Способ определения газового баланса присечных подготовительных выработок Советский патент 1990 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения дебита газа по источникам его выделения в присечных подготовительных выработках, проводимых комбайновым способом, при поступлении газа из выработанного пространства .

Цель изобретения - установление . составляющих газового баланса присечных подготовительных выработок при

поступлении газа из выработанного пространства.

На чертеже представлена схема района проведения присечной подгото- 5 вительной выработки.

Способ осуществляется следующим образом.

Проводят депрессионную съемку в выработках, примыкающих к присечной ю выработке и выработанному пространству. Определяют узловые депрессии в точках сопряжения выработок вентиляционной сети участка с выработанным пространством. Определяют линейные 15 размеры (расстояния) между узловыми точками. По полученным данным определяют сумму отношений разности узловой депрессии в устье присечной выработки и узловой депрессии в каж- 20 дои точке сопряжения выработок вентиляционной сети участка с выработанным пространством к расстоянию между узловыми точками и проверяют полученную сумму на выполнение уело- 25 вия

нв - н;

о

де Нв - узловая депрессия у устья

присечной выработки, На; Н. --узловая депрессия в 1-й

точке сопряжения выработки вентиляционной сети участ- 35 ка с выработанным пространством, Па,

L- - расстояние в выработанном пространстве от устья присечной выработки до 1-й 40 точки сопряжения выработок вентиляционной сети участка с выработанным пространством, м.

При этом, если величина Г - & Ч

больше нуля, то утечки воздуха направлены в сторону присечной выработки, в результате чего происходит выделение газа из выработанного прост- 50 ранства. Определяют концентрации метана в присечной выработке и расходы воздуха в период работы комбайна и при отсутствии работы по проходке. На основании полученных данных рас- 55 считывают абсолютные значения газовыделения с обнаженных поверхностей пласта и отбитого угля I0u, по формулам

45

5 0 5

1СТ 0,01(сп -

ioy. о,01 (с MQKC - ,

где I - газовыделение с обнаженных поверхностей пласта (стенок), м/мин;

1ц - газовыделение из отбитого 3 угля, м/мин;

- расход воздуха в устье

выработки, м/мин, п - среднее значение концентрации газа при отсутствии работ на проходке, %: С

1 И

- X с1,

Y-4 Ј М

0

35

40

50 55

45

п

n f- п

I -I

CQ - концентрация газа в посту- тупающей вентиляционной струе, %, макс средняя из максимальных

значений концентрация газа в период работы комбайна,

1

и

с . Г

„i °- ьмакс - Макс t и Сма|сс максимальные значения концентрации газа в i-м получасовом интервале соответственно при отсутствии работы по проходке и при работе комбайна, %. Значения Ch, t-Mat,c определяются на основании измерений концентраций при отсутствии работы по проходке, CJ, ив период работы комбайна С,акс у устья подготовительных выработок. В случае выделения газа из выработанного пространства в присечные подго- тфвительные выработки при измерении С устанавливается суммарная концентрация газа, обусловленная выделением газа с обнаженных поверхностей пласта и выработанного пространства. Газовыделение из выработанного пространства находят как раз„ницу между выделением газа при отсутствии работы по проходке выработки и газовыделением с одной обнаженной поверхности пласта. А газовыделение с обнажен- ной поверхности определяют по разности между припородной и остаточной га- 1 зоносностью угля, величина которой определяется по фактическому газовыделению в известную присечную выработку, в которой отсутствует поступление газа из выработанного пространства, или по природной газоносности пласта, За известную выработку принимают

присечную выработку, пройденную по тому же шахтопласту на одном крыле

5

или блоке, при этом ширина угольного целика, оставляемого между присечной выработкой и выработанным пространством в этих выработках, должна быть одинаковой. этого разность вертикальных отметок от ее устья до устья проводимой присечной выработки не должна превышать 20 м и на глубинах до 300 м ниже границы метановой зоны, на больших глубинах не превышать 50 м.

Фактическое газовыделение с одной обнаженной поверхности пласта в известную выработку увеличивают в два раза (чтобы учесть газовыделение с двух обнаженных плверхностей). Значение разности между природной и остаточной метаноносностью угля для условий восточных бассейнов страны определяют по формуле

- х0)

50

21ет.Р

a- m

Р- Y

К,

;

де (X - Х0) - разность между природной и остаточной газоносностью угла, м3/т;

ст л - фактическое газовыделение с одной обнаженной поверхности пласта в известной присечной выработке, м3/мин-,

а - коэффициент, зависящий от выхода летучих веществ}

m - полная мощность угольных пачек пласта, м; - коэффициент, учитывающий условия фильтрации1;

V - фактическая скорость проведения известной причесной выработки, м/сут.

KT - коэффициент, имеющий размерность, сут, (для восточных бассейнов страны Кт Тпр Т„р - время проведения ту- пиковой части известной присечной выработки, сут.

I5

Газовыделение с одной обнаженной поверхно сти пласта в проводимой присечной выработке в два раза меньше, чем газовыделение в подготовительные.

84656

выработки, проводимые в недегазированном угольном массиве, и рассчитывают по формуле

5 1СТ 2.1(Г4.т. ft. Vnp.a(X 2 г

- X0j КТ .

Газовыделение из выработанного пространства I6f) находят как разницу Ю между суммарным газовыделением при отсутствии работ по проходке I tt и газовыделением, рассчитанным с обнаженной поверхности пласта 1СТ .

15 Пример. Перед определением газового баланса присечной подготовительной выработки проведена деп- рессионная съемка, по результатам которой установлены следующие значения узловых депрессий: у устья присечной выработки Нб 300 Па, в точках сопряжения выработок вентиляционной сети участка с выработанным пространством Н, 330 Па, Н 30 Па и Н 0. Расстояние между устьем причесной выработки и указанными точп. ками сопряжения соответственно равны L 150 м, 1,Ј 1011 м и L3 1000 м По этим данным установлено, что в присечную выработку поступает газ из выработанного пространства, так как соблюдается условие

20

30

35

Не - Н; 300 - 330

L;150

... + .

1011

1000

Утечки воздуха в выработанном

пространстве показаны штрих-нунктир- ными стрелками.

При проведении газовоздушных съемок в присечной выработке получены

следующие данные: СМО||СС 0,75%, Сп 0,6%, С0 0 и Qn 340 . Тогда суммарное выделение с обнаженных поверхностей пласта и выработан- ного пространства составит

50

се

и,оцсп- с0язг

2,04 м /мин, а газовыделение из отбитого угла

10 о,01(смркс - C0;qn з

0,51 м /мин.

Газовыделение с обнаженных поверхностей пласта в известной присечной выработке составляло 0,55 м5/мин при длине 300 м и скорости проведения 6 м/сут. Присечная выработка, в которой определяется газовый баланс, имеет также длину 300 м, а фактическую скорость проведения 5 м/сут.

Для условий восточных бассейнов страны для этих выработок значения коэффициента К - соответственно равны 7,07 и . Выработки проводятся по пласту мощностью 2,0 м, выход летучи веществ составляет 26% и коэффици- ент, учитывающий условия фильтрации, равен 1.

Так как фактическое газовыделение в присечную выработку-аналог происходит с одной обнаженной поверхности пласта, величину этого газовыделения увеличивают в 2 раза. Тогда фактическое значение разности между природной и остаточной метаноноснос- тью угля для условий восточных бас- сейнов страны составит

(.

8,чЭ м3/т, {газовыделение с обнаженной поверх- |ности пласта равно ст га- бх У„ра(Х - , 0,50 , выде- ление газа из выработанного пространства составит I 6п 1с6 - 1СТ - 1,5 м /мин.

Формула изобретения

Способ определения газового баланса присечных подготовительных выра- боток, включающий измерение расхода воздуха и концентраций м етана в выработке во время работы комбайна и при отсутствии работ по проходке, оп

ределение абсолютных значений газовыделения в выработку с обнаженных поверхностей пласта и отбитого угля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения составляющих газового баланса присечных подготовительных выработок при поступлении газа из выработанного пространства, производят депресси онную съемку в выработках вентиляционной сети участка, определяют депрессии в точках сопряжения выработок вентиляционной сети участка с выработанным пространством, определяют расстояния между узловыми точками, и устьем присечной выработки, проверяют полученные данные на выполнение условия и

Нв - И:

0

где Н6 - узловая депрессия у устья

присечной выработки, Па1, Н| - узловая депрессия в i-й точке сопряжения выработок вентиляционной сети участка, с выработанным пространством, Па}

L-( - расстояние от устья присечной выработки до i-й точки сопряжения выработок вентиляционной сети участка с выработанным пространством, и при соблюдении указанного условия газовыделение из выработанного пространства определяют -как разницу между газовыделением при отсутствии работы по проходке выработки и газовыделением с одной обнаженной поверхности пласта, а газовыделение с обнаженной поверхности пласта определяют по разности между природной и остаточной газоносностью угля.

X XX К X X X X X X X X X x

1

xJ-x x x xx x x x x x x x x x J

d

Устье прцсечнойбы робота дМЛ

d

h

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения дебита газа по источникам его выделения. Цель - повышение точности определения составляющих газового баланса присеченных подготовительных выработок при поступлении газа из выработанного пространства (ВП). Проводят депрессионную съемку в выработках, примыкающих к присечной выработке и ВП. Определяют узловые депрессии в точках сопряжения выработок вентиляционной сети участка с ВП. По полученным данным определяют сумму отношений разности узловой депрессии в устье присечной выработки и узловой депрессии в каждой точке сопряжения выработок вентиляционной сети с ВП к расстоянию между узловыми точками. При полученной величине больше нуля утечки воздуха направлены в сторону присечной выработки. Определяют концентрации метана и расход воздуха в присечной выработке при работающем и отключенном комбайне. На основании полученных значений рассчитывают абсолютные значения газовыделения с обнаженных поверхностей пласта. Определяют фактические значения газовыделения в присечную выработку, пройденную по тому же шахтопласту. Рассчитывают разность между природной и остаточной метаноносностью угля и определяют газовыделение из выработанного пространства как разность между суммарным газовыделением при остановленном комбайне и газовыделением с обнаженной поверхности пласта. 1 ил.