Способ контроля состояния массива в призабойной части выбросоопасного угольного пласта Советский патент 1991 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для создания безопасных условий труда при разработке газоносных и чыбросооласных угольных пластов.

Цель изобретения - повышение надежности контроля состояния выбросоопасного пласта.

Способ осуществляют следующим образом.

В каждой подготовительной выработке на 3-5 циклах ее проведения производится

определение прочности всех угольных пачек пласта при помощи прочностномера П- 1, коэффициента крепости (угольных пачек. начальной скорости газоотл,ячи проб угля Д Р, зольности угля, влажности угля.

По результатам разведочных наблюдений устанавливается безопасный по выбросам предел газоносности угольного ппаста Хб, ниже которого внезапные выбросы угля и газа не происходят, по формуле

С А 1 +Ь А 100

О

vs о

СП

Јь

Хб

м3/т

где с и b - коэффициенты, характеризующие рост природной газоносности шахто- пласта с глубиной;

А - коэффициент, учитывающий влияние крепости, начальной скорости газоотдачи и влажности угля на величину;

Ас - зольность угля, %,

В дальнейшем в выработке на исходящей струе воздуха на расстоянии 30-50 м от угольного забоя устанавливается аппаратура контроля метана (АКМ) и датчик скорости воздуха ИСВ-1, которые периодически переносятся к забою, чтобы выдерживалось указанное расстояние. Данные от датчиков ДМТ-3 и ИСВ-1 с помощью телеметрии передаются на стойки СПИ, установленные на поверхности, и фиксируются самописцами Н-372. Одновременно информация от датчиков передается на ЭВМ и фиксируется в ее памяти на магнитных дисках и на каждом цикле выемки угля производится определение газоносности призабойной зоны во время выемки угля ХПз по формуле

tp

,,

CjQiti . ТОО 1Б tP

I tP

м3/т

где Хост - остаточная газоносность отбитого угля, м3/т:

С| - концентрация метана в исходящей струе воздуха в l-ю минуту выемки, %;

QI - расход воздуха в выработке в 1-ю минуту выемки, м3/мин;

Б- газовыделение из бортов выработки в ремонтную смену, м /мин, равное

Ci

Q.S

С,1 Q,

1-1

где CI, Ci - концентрация метана соответственно в местах установки датчиков метана на расстоянии 30-50 м и 5м от поверхности забоя;

QI. QI - расход воздуха соответственно в местах установки указанных датчиков определения концентрации метана;

п - число циклов определения показателей;

th- интервал квантования во времени значений концентрации метана, мин.:

tp - время выемки, мин; J-техническая производительность выемочного механизма, т/мин, и газоносности призаб,ойной зоны после окончания выемки угля по формуле

ХпзшХпз АХ,

где Д X - величина снижения газоности в призабойной зоне угольного пласта после выемки угля за время простоя или при выполнении защитных мероприятий по пре- дупреждению внезапных выбросов угля и газа, равная:

Л.у A Q з/т

AX -SVy M/T

где ДО- объем газа, выделившийся после выемки или при выполнении защитных мероприятий, м , равный:

Д 0 Ј CiQitrletK.

I т

0

где tic - время простоя выемочного механизма, принимаемое к учету, или время выполнения противовыбросных мероприятий, мин; 0S - сечение угольного забоя, м2;

1р - величина зоны разгрузки угольного массива в призабойной части, м; у- объемный вес угля. Контроль состояния угольного забоя 5 осуществляется путем сравнения газоносности Хпз или Хпз с безопасным пределом газоносности призабойной части угольного

пласта ХБ л при Хпз ХБ. Хп3 ХБ состояние забоя считают неопасным по выбросам, а при Хпз S ХБ, Хпз SXr,, - опасным.

Учет выемки угольного пласта производится с помощью циклограмм. При определении газоносности призабойной зоны

5 после окончания оыемки угля или выполнения противовыбросных мероприятий принимается время простоя выемочного механизма не более 60 мин или время выполнения мероприятий с учетом времени

Q реакции забоя на мероприятия не более 60 мин.

Обработка результатов производится на ЭВМ по заданной программе или по лентам АКМ, записывающих изменения кон5 центрации метана в исходящей струе воздуха выработки и расход воздуха. Формула изобретения Способ контроля состояния массива а призабойной части выбросоопасного уголь0 ного пласта, включающий определение газовыделенияизпризабойнойсвежеобнаженной зоны во время выемки угля, газовыделение из отбитого угля, контроль состояния угольного забоя по пбказа5 телю выбросоопасности, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности контроля состояния выбросоопасного пласта, для каждой выработки предварительно устанавливают безопасный предел газоносности призабойной части угольного

пласта ХБ, а в процессе выемки угля дополнительно определяют газовыделение из бортов выработки, остаточную газоносность отбитого угля, при этом газоносность призабойной части угольного пласта при выемке и после выемки угля устанавливают соответственно по формулам

ё

Ib ti - б tp

V -

лпз -

.I- 1

чпз

J tp. Хпз-АХ,

+ х

ост

где Хпз -газоносность призабойной части угольного пласта при выемке угля;

IB - газовыделение при выемке угольного пласта;

б - газовыделение из бортов выработки;

Хост - остаточная газоносность отбитого угля;

0

5

0

tp - время выемки угля;

J- техническая производительность выемочного механизма;

ti - интервал квантования во времени концентрации метана;

Хпэ - газоносность призабойной части угольного пласта после выемки угля или выполнения мероприятий для предотвращения внезапных выбросов угля и газа;

ЛХ - величина снижения газоносности в призабойной зоне угольного пласта после выемки угля или выполнения мероприятий для предотвращения внезапных выбросов угля и газа,

и при Хпз Хб и Хпз Хб состояние -забоя выемки угля или применения мероприятий по предотвращению внезапных выбросов угля и газа считают невыбросоопасным, а

при Хпз Хб и Хпз Хб - выбросоопас- ным.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для создания безопасных условий труда при разработке газоносных и выбросоопасных угольных пластов (УП). Цель изобретения - повышение надежности контроля состояния выбросоопасного УП. В каждой выработке предварительно определяется безопасный предел газоносности (ГН) призабойной части УП, ниже которого внезапные выбросы угля и газа не происходят. В процессе выемки угля дополнительно определяют газовыделение из бортов выработки. При этом ГН призабойной части угольного пласта при выемке угля и ГН призабойной части УП после выемки угля устанавливают в зависимости от ГН при выемке УП и газовыделения из бортов выработки, остаточной ГН отбитого угля, интервала квантования во времени значений концентраций метана, времени выемки угля, технической производительности выемочного механизма, величины снижения ГН после выемки угля или выполнения мероприятий по предотвращению внезапных выбросов. Контроль состояния угольного забоя выбросоопасного УП осуществляется путем сравнения ГН в процессе выемки и после выемки угля, а при ГН после выемки угля, большей или равной безопасному пределу ГН, состояние забоя считают выбросоопасным.