Способ определения показателя потенциальной удароопасности угольных пластов Советский патент 1990 года по МПК E21F5/00 

1

(21)4371071/23-03

(22)26.01.88

(46) 23.04.90.Бкш. № 15

(71)Институт проблем комплексного освоения недр АН СССР

(72)А.Т.Айруни, И.В.Зверев, А.В.Ка- раулашвшш, Д.В.Нургалиева А.В.Под- гаецкий и В.В.Тутинас

(53) 622.832(088.8)

(56) Виг. А.Я. Определение удароолас- ности угольных пластов, - Труды ВНИМИ, Л., 49, 1962.

Ямщиков B.C. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. -11.: Недра, 1982, с. 213.

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПОТЕНЦИАЛЬН ОЙ УДАРООПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

(57) Изобретение относится к горной пром-сти, предназначено для оценки удароопасности угольных пластов и может быть- использовано при подземной разработке угольных месторождений. Цель изобретения - повышение скорости и надежности и снижение трудоемкости

определения показателя удароопасности угольных пластов. Производят отбор проб угля на исследуемом участке из каждой пачки пласта. Количество проб должно быть n } 5m, где т - число пачек угля. Образцы измельчают до фракции 0,25 ммэ облучают пучком рентгеновских лучей и производят съемку рентгенограмм образцов по точкам. Вычисляют среднее межплоскостное расстояние в пакете ароматического углерода d

A/2sin0M XKC, где

м«кс

/ 1 ,54 А - длина волны рентгеновского излучения, Q - значение угла в максимуме

°МйКС .

функции рассеивания 1 (в) на интервале максимума (002), и долю алифати0(

ческой составляющей И . Показатель удароопасности определяют по зависимости К 24,59 X, 0,91.X „ + + 7,59 Х3 - 37,94, где Х, среднее межплоскостное расстояние в пакете ароматического углерода;

хл н

001

- доля алифатической сое-

001

тавляющей; Х3 I- интенсивность максимума 002. Участок пласта относят к выбросооласным при К 70%, 1 табл.

S

&я&а

W

Изобретение относится к горной промышленности, предназначено для оценки удароопасности угольных пластов и может быть использовано при подземной разработке угольных месторождений. Цель изобретения - повышение скорости и надежности и снижение трудоемкости определения показателя удароопасности угольных пластов. Производят отбор проб угля на исследуемом участке из каждой пачки пласта. Количество проб должно быть N≥5M, где M - число пачек угля. Образцы измельчают до фракции 0,25 мм, облучают пучком рентгеновских лучей и производят съемку рентгенограмм образцов по точкам. Вычисляют среднее межплоскостное расстояние в пакете ароматического углерода D°°²=λ/2SINΘ_MAKC, где λ=1,54 A - длина волны рентгеновского излучения, Θ_MAKC - значение угла в максимуме функции рассеивания J(Θ) на интервале максимума (002) и долю алифатической составляющей H°°². Показатель удароопасности определяют по зависимости K=24,59X₁-0,91X₂ + 7,59X₃-37,94, где X₁=D°°² - среднее межплоскостное расстояние в пакете ароматического углерода

X₂=H°°² - доля алифатической составляющей

X₃=J°°² - интенсивность максимума 002. Участок пласта относят к выбросоопасным при K*9870%. 1 табл.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к методам оценки удароопасности угольных пластов, и может быть использовано при подземной разработке угольных месторождений.

Целью изобретения является повышение скорости и надежности и снижение трудоемкости определения показателя удароопасности угольных пластов.

Сущность способа заключается в определении потенциальной удароопасности угольных пластов на основе оценки упругих свойств угольного вещества. Параметрами для характеристики упругих свойств угольного вещества являются объемные соотношения содержания фаз и мольные вклады объемного модуля упругости алифатических и гидро1- ароматических составляющих структуры угля. Модуль упругости и объемное содержание составляющих могут быть определены по результатам рентгенографического исследования угля.

Способ реализуется следующим образом.

Производится пробоотбор на иссле- дуемом участке пласта. Пробы отбираются из каждой пачки от кровли до почвы; количество проб n } 5m, где

т - число пачек угля, масса каждой пробы 100-150 г. Общее количество проб не менее 16 для одного пласта. Образ- цы измельчаются до фракции 0,25 мм.

На рентгеновском дифрактометре ДРОН-2, ДРОН-3, ДРОН-УМ1 или подобном производится съемка рентгенограм- мы образца угля по точкам. Порошковая проба угля помещается в гониометрическую приставку дифрактометра. Используется рентгеновская трубка с медным антикатодом, ток трубки 15 мА, напря- жение 40 кВ. Щели: Ъ( 2 мм, Ьг 6 мм, bj 0,5 мм. Постоянная време ни 2,5 с, диапазон измерения импульсов 4-10s имп/с.

Вычисляют среднее межплоскостное расстояние в пакете ароматического углерода

Л

оог макс

2 sin©

i

макс

е Л - 1,54 А - длина волны рентгеновского излучения;

б - значение угла в мак- ми кс,40 симуме функции рассеяния I ($) на ин

тервале максимума (002),

долю алифатической составляющей Ql

5 Цв) l(S)de

,.002 1 . 0МЙКС,

45

50

в,

НдЫв

где 0 - угловое положение первого

минимума функции 1(0), 8-1- угловое положение второго минимума этой функции,

I - интегральная интенсивность

максимума 002, QI

i Кб) ае .

Показатель11 удароопасности вычислиХ -I

002

ется по зависимости

,59 Xf- 0,91-Х7+ 7,59-Х3- 37S94,

v ,001

где - среднее межплоскостное

расстояние в пакете ароматического углерода , - доля алифатической составляющей;

- интенсивность максимума 002,

П р и м е р 2. Образцы углей угольного месторождения из пластов 7/4 и У измельчали до фракции 0,25 мм. Исследования проводились на рентгеновском дифрактометре ДРОН-УМ1 в указанных режимах. По полученным рентгенограммам вычислены значения: cf2- среднсе межплоскостное расстояние; И002 - доля алифатической составляю- щей I002- интегральная интенсивность максимума 002. Затем определяется коэффициент удароопасности К 24,59-Х,- 0,9ЬХ2+ 7,59-X,- 37,94,

Г1 001„ япЛ - где X d ° , Xi

„ ooi Jv rooi « ла - I

5

40

45

50

55

Усредненные результаты по 16 пробам для каждого пласта приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ определения показателя потенциальной удароопасности угольных пластов, включающий отбор угля на исследуемом участке, определение показателя удароопасности и установление удароопасных участков пласта отличающийся тем, что, с целью повышения скорости и надежности и снижения трудоемкости определения показателя удароопасности,пробы угля отбирают в количестве n } 5m, где га - число пачек угля в пласте, облучают образцы пучком рентгеновских лучей, определяют среднее межплоскостное расстояние в пакете ароматического углерода d °°, долю алифатической составляющей Н °° , интегральную интенсивность рассеяния в области максимума 002 - , а показатель удароопасности определяют по зависимости К 24,59 X.,- 0,91 Х + + 7,59 Хь- 37,94, где d m - среднее межплоскостное расстояние

в пакете ароматического углерода,сивность максимума 002, при -vro

Х м 002.

2 - доля алифатической состав- удароопасным относят участки лчпстп

плющей; Х3 I002- интегральная интен- на которых К 70%.