Способ определения удароопасности участков буроугольных пластов Советский патент 1974 года по МПК E21C39/00 G01L1/00 

1

Изобретение относится к области горного дела и предназначено для использования на буроугольных месторождениях при изучении удароопасности буроугольных пластов.

Известен способ определения удароопасности участков буроугольных пластов, основанный на оценке относительного напряженного состояния угольного массива по изменению естественной влажности угля и деформациям ползучести стенок шнура, пройденного в зоне опорного давления.

Однако известный способ трудоемок и требует применения специальных деформометров, что усложняет проведение этих работ непосредственно в производственных условиях.

С целью определения упругой характеристики угля и перехода его из пластического состояния в хрупкое предлагают измерять степень водонасыщения образцов, взятых из зоны опорного давления исследуемого участка. Полученное значение степени водонасыщения сравнивают с контрольным «критическим ее значением.

Сущность способа заключается в следующем.

Образцы угля извлекают из зоны максимального опорного давления, например, выбуривая их керновыми коронками. Степень водонасыщения образцов определяют по известным методикам.

Плотность образца угля после извлечения его из напряженного массива уменьщается. Известно, что проницаемость бурого угля очень низкая и соизмерима с глинами, а скорость разгрузки при извлечении намного выще скорости фильтрации влаги через уголь.

Следовательно, если уголь обладает, например, высокой упругостью, то извлеченный образец угля имеет низкую степень водонасыщения. В натурных условиях бурый уголь является средой, полностью водонасыщенной,

имеющей степень водонасыщения около единицы. Если уголь обладает значительной пластичностью, то после разгрузки он имеет высокую степень водонасыщения, близкую к единице.

Горные удары на буроугольных пластах имеют место при степени водонасыщения угля в напряженном массиве, равной приблизительно 0,8. При таком соотнощении между твердой (минеральный скелет) и жидкой

(влага) фазами угля бурый уголь разрушается при минимальном пределе прочности на растяженпе. При степени водонасыщения, большей 0,85, наблюдается резкое увеличение 3 пластичности, и уголь разрушается с большими осадочными деформациями. Поэтому если уголь в напряженном массиве - в динамике - при мгиовенной разгрузке достигает опасного состояния, характери-5 зуемого «критическо величиной степени водонасыщения, равной 0,8-0,85, то данный участок пласта является удароопасньш. Если степень водонасыщения больше 0,85, то уголь находится в пластическом состоянии, и дан-Ю ный участок пласта не является удароопасным. 4 Предмет изобретения Способ определения удароопасности участков буроугольных пластов, основанный на зависимости деформационных характеристик угля от его естественной влажности, отличающийся тем, что, с целью определения упругой характеристики угля и перехода его из пластического состояния в хрупкое, определиют степень водонасыщения образцов, взятых; из зоны опорного давления исследуемого участка.