Способ определения удароспасности и выбрососпасности угольных пластов Советский патент 1978 года по МПК E21F5/00 E21C39/00 

гигроскопической влагой и естест ной влажностью с критическими зн (Ниями этих показателей, а сравне измеренных показателей между соб определяют степень опасности по ным или внезапньлм выбросам уголь пластов. При этом угольные пласты отно опасным по горным ударам по соо нию : ,- Р ,, тло. up (i Sp , причем, максимальную степень вер ти горного удара определяют при с щем соотношении: mas ®г г г WP Угольные пла-сты относят к опас по внезапным выбросам угля и газ соотношении; еГ s;, б, и 6, причем, максимальную степень веро ти внезапного выброса определяют соотношению; б, 3, -Wg и V/.

где f - объемный вес угля;

v/g - весовая влажность образцов

угля ;

ГУ - удельный вес угля; весовая максимальная гигроскопическая влажность образцов;

б нбР значения степени водонасыщения угля на исследуемом участке соответственно естественной и максимальной гигроскопической влагой;

GgP-wCSg - соответственно нижнее и верхнее значения степени естественного водонасыщения угля и равны 0,3 - 0,35 и 0,8 - 0,85 соответственно;

0,4 - 0,5 - критическое значение степени насыщения угля максимальной гигроскопической влагой для удароопасных пластов;

0,13 - 0,2 - критическое значение степени насыщения угля максимальной гигроскопической влагой для выбросоопасных пластов.

Способ заключается в слеДующем, В процессе бурения разведочных скважин (с земной поверхности ниже зоны газового дренажа, а из гордых выработок за зону отжатого угля) с интересующего нас участка пласта отбирают с помощью известных методов -пробы угля в ;Виде кернов, отдельных кусочков с ненарушенной структурой и просто в ви:де буровой мелочи. Керны, кусочки или

Фг- q-1 .

W

Ям

где С(, - вес абсолютно сухой пробы, высушенной при t - 105-llO C.

1- постоянный вес пробы после выдерживания ее в эксикаторе.

Определяют численное значение степени водонасыщения угля на исследуемом участке при его влажности, равной естественной (Wp ) и максимальной гигроскопической:

0,01-Wg

Ge

IE

CI.O,OIW,)TT:

Q,01Wp

б

(i.O,O..-y.,

Сравнивают полученные SB и критическими показателями, (цифровые данные по которым приведены выше) , характерными для пластов , опасных по ropHfcJM ударам или внезапным выбросам угля и газа, и относят пласт в соответствующий режим опасности, а сравнением измеренных показателей между собой определяют степень опасности по горным ударам или внезапным выбросам угольных пластов. .

Исследования, проведенные на различных месторождениях, показали, что буровая мелочь сразу же герметизируют; .во избежание их подсыхания или допол- нительного увлажения. Находят естественную влажность (Wp) угля, высушивая навески угля при температуре t 105-110°C до постоянного веса и относят потери угля в весе к весу абсолютно сухой навески. По образцам (кернам) получают объемный вес (f) угля, например, методом гидростатического взвешивания с парафинированием. Определяют исходную влажность образцов угля (Wg), по которым определяли объемные веса, подобно вышеописанному. Находят удельный вес угля ( fy ) пикнометрическим методом. Используя уже высушенные при t 105-110°С. навески угля, определяют максимальную гигроскопическую влажность (W) . Для этого абсолютно сухие навески угля помещают в .закрытый эксикатор, на дно которого наливают, например-, 10%-ный раствор серной кислоты. Тем самым в эксикаторе искусственно создается относительная влажность воздуха, равная 95-98%. Пробы выдерживают в эксикаторе до достижения последними постоянного веса, что свидетельствует о состоянии равновесия между влажностью угля и относительной влажностью воздуха в эксикаторе. Эта влажность угля и является его максимальной гигроскопической влажностью ( ) Она отыскивается из выражения использование данного способа позволяет оперативно выявлять пласты, скло ные к проявлениям различных динамичес и газодинамических явлений и четко, разграничивать их в сложных ситуациях За счет получения более надежной инфо мации о состоянии угольного пласта и упрощения методики прогноза горных ударов и внезапных выбросов угля и га за существенно повышается безопасност труда горняков в шахтах. Формула изобретения 1. Способ определения удароопаснос ти и выбросоопасности угольных пласто основанный на измерении и сравнении естественной влажности проб угля, извлекаемых из напряженного угольного массива, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности прогнозирования горных ударов и внеза ных выбросов угля и газа, определяют величину максимальной гигроскопическо влажности угля для- данного участка шахтопласта и по зависимости -o,oiw, (l.D,,,,,%, определяют степень водонасыщения угля максимальной гигроскопической влагой, после чего угольные пласты относят либо к удароопасным, либо к выбросоопасным пластам путем сравнения показателей водонасыщения максимальной гигроскопической влагой и естественной влажностью с критическими значениями этих показателей, а сравнением измерен ных показателей между собой определяют степень опасности по горньм ударам или внезапным выбросам угольных пластов. 2. Способ определения удароопасности и выбросоопасности угольных пластов по п. 1, отличающийся тем, что угольные пласты относят к опасным по горным ударам по соотношению: S. S6. причем максимальную степень вероятности горного удара определяют по следующему соотношению: ®Г ®е Г ,W,w; 3. Способ определения удароопасности и выбросоопасности угольных пластс|в fno п. 1, отличающийся тем, что угольные пласты относят к опасным по внезапным выбросам угля и газа при соотношении: .na, .PU, 6,6 причем максимальную степень вероятности внезапного выброса определяют по соотношению: i бе бГ , - где 5 - объемный вес угля; е - весовая влажность образцов угля; Ту - удельный вес угля; fjma.. весовая максимальная гигроскопическая влажность образцов; ®е и значения степени водонасыщения угля на исследуемом участке соответственно естественной и максимальной гигроскопической влагой; 5е и е соответственно нижнее и верхнее значения степени естественного водонасыщения угля и равны 0,3 - 0,35 и 0,8 - 0,85 соответственно; криЧ Q - критическое значение степени насыщения гля максимальной гигроскопической влагой для ударорпасных пластов; (jiJpW- 0,13 - 0,2 - критическое значение степени насьвдения угля максимальной гигроскопической влагой для выбросоопасных пластов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Руководство по прогнозу выбросеопасности шахтопластов и отдельных зон Донбасса. М., ИГД им. А.А. Скочинского, 1969, с. 3. 2.Авторское свидетельство СССР № 368400, кл. Е 21 С 39/00, 1973.