Способ определения газопроницаемости горных пород Советский патент 1978 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к способам определения пористости и может быть использовано для определения газопроницаемости углей при решении вопросов борьбы с выбросами угля и газа. Известен способ определения газопроницаемости пород, заключающийся в отде леннн куска породы от массива, изготовлении из этого куска небольшого образца, помещении образца в стальную обойму-кернодержатель, пропускании через образец газа под некоторьа давлением н замерах давления и количества пропушеннсо о газа {ij. Однако этот способ не позволяет н&.дежно определять газопроницаемость пород. Это обусловлено тем, что при отделении образца от массива возможно нарушение структуряь образца, а при транс- .портнровке образца из полевых условий в лабораторные возможно изменение свойств образца. Это в першую очередь касается слабых перемятых углей выбросоопасных пласте. Известен также способ определения водоупорных и механических свойств скального грунта, заключающийся в том, что в исследуемом массиве грунта обуривают целик по замкнутому контуру, а затем, одновременно с нагнетанием воды, подвергают его обжатию осевыми и радиальными нагрузками различной интенсивности при помощи гидравлических подушек |2j. Однако этот способ трудоемеж. Целью изобретения является ускорение сшределенвя газсшроницаемости порой путем прямого ее определения в натуральных условиях без отделения образца от массива. Это достигается тем, что образец породы изолируют от окружающего масси ва зоной уплоттненной породы того же массива. Уплотненная зона породы вокруг образца препятствует перемещению газа за пределы образца в направле1гаи, перпендикулярном /щвженшо пропускаемого газа, я выполняет ропь кернодержатвля. На фиг. 1-3 приведены варианты реа лизаций предлагаемого способа. Уплотненная зона по зтому способу создается одной давильной установкой (г. 1), двумя давильгадми установками (фиг. 2) и двумя гидравлическими подушками, при наличии бокового давления создаваемого давильной установке (фиг. 3). На чертежах показаны уплотненная зона 1 породы, силовое устройство, вкл чающее гидрошшиндри 2 или гидроподушки 3, и опорные шшты 4, плоский штамп 5 с отверстием посередине, подводящую трубку 6 н газоотводящую трубку 7с уплотнением 8. По первому ва|М1анту (фиг. 1) уплот ненную 3taiy 1 вокруг i образца создаю давильной установкой, состоящей из гидропилиндров 2 и опорной плиты 4, устансюленной на плоский квадратный штамп 5 с отверстием посередине. Шта устанавливают в шель, образованную в породе, например угольном пласте. На некотором расстоянии от первой щели прорезают вторую параллельную щель приема газа, которую изолируют от атмосферы и соединяют трубкой 7 с изме рительной аппаратурой. Давильной ycTaHceKoSt создают давл ние на щтамп 5. Порода, находящаяся непосредст нно под штампом, уплотняется и изолирует ненагруженную породу под отверстаем штампа от сжружающего NfaccHBa. В пространство, образованное отверстием в штампе 5 и плитой 4 давильной установки, через трубку 6 подают газ. Для надежной изоляции испытуемого образца от окружающего массива во вт рой параллельной щели можно установит вторую давильную устансжку (фиг. 2). Штамп с отверстием посередине в этом случае устанавливают на плиту давиль- , ной установки, а газ выводят из прост ранства, образованного отверстием в штампе и плитой давильней установки. При определении газопроницаемости породы при ее различных напряженных СОСТО5ШИЯХ в породе прорезают третью щель, плоскости которсЛ расположены перпендикулярно плоскостям первых двух щелей и контактируют с ними своими краями (фиг. 3), В результате испытуемый 1участок породного массива оказывается оконтуренным тремя плоскостями. Силовое устройство (давильную установку или гидроподуш- ку) устанавливают во вновь образованную щель и при помощи его Г задают необходимое давление на вновь образованную поверхность образца. Формула изобретения Способ (отределения газопроницаемости горных пород, включающий создание газонепроницаемости изоляции образца от массива, пропускание газа через образец и измерение давления и ко/шчества газа, прошедшего через образец, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью ускорения определения газопроницаемости горных пород, образец породы изолируют от окружающего .массива путем уплотнения породы того же массива вокруг образца. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Ходот В. В. Внезапные выбросы угля и газа М., 1961. 2.Авторское свидетельство ССР № 362231, кл. GOI N 15/08, 1969.

Газ

Газ

.f

ZZ

±JL

////// ///////////l /////.

ч