Способ обнаружения аномальных участков газоносного угольного пласта

 

Изобретение относл-тся к горной промети и позволяет повысить точность установления местоположения аномальных участков газоносного угольного пласта и оценки причин их аномальности. В зоне однородной газоносности по направлению подвигания забоя выработки в каждом цикле выемки бурят шпуры. Определяют крепость угля (КУ), продвигание забоя за цикл, размер зоны разгрузки, кол-во выделившегося в шпуры газа и изменение начальной скорости газовыделения . По полученным значениям по Приведенной в изобретении формуле устанавливают зависимость изменчивости КУ от этих параметров и ее критериальные значения . При выемке угля на газоносном пласте в каждом цикле производят повторный замер этих параметров и расчет по ним показателя изменчивости КУ. При достижении его уровня более критических значений участок пласта считают аномальным и определяют на этом участке размер зоны загрузки , на каждом цикле выемки которой производят замер КУ. При значении КУ за пределом ее критериальных значений причиной аномальности участка пласта принимают геологические наруи ения. при значении КУ в пределах критериальных значений - повышение горного давления при значении размера зоны разгрузки за пределами ее критериальных значений и газоносность пласта при значении размера разгрузки в пределах ее критериальных значений. 1 з.п.ф-лы. SS со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (11 4 Е 21 Е 5 00 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4165869/22-03 (22) 18.12.86 (46) 30.08.88. Бюл. № 32 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В. Д. Аюров, Б. М. Иванов, А. Г. Хейфец, И. М. Жимчича и О. Б. Рашковский (53) 622.832 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 941620, кл. Е 21 F 5/00, Е 21 Р 7/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1218139, кл. Е 21 F 5/00, Е 21 F 7/00, 1984. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ АНОМАЛЬНЬ(Х УЧАСТКОВ ГАЗОНОСНОГО

УГОЛЬНОГО ПЛАСТА (57) Изобретение относится к горной промсти и позволяет повысить точность установления местоположения аномальных участков газоносного угольного пласта и оценки причин их аномальности. В зоне однородной газоносности по направлению подвигания забоя выработки в каждом цикле выемки бурят шпуры. Определяют крепость угля (КУ), продвигание забоя за цикл, размер зоны

ÄÄSUÄÄ 1420185 А 1 разгрузки, кол-во выделившегося в шпуры газа и изменение начальной скорости газовыделения. По полученным значениям по приведенной в изобретении формуле устанавливают зависимость изменчивости КУ от этих параметров и ее критериальные значения. При выемке угля на газоносном пласте в каждом цикле производят повторный замер этих параметров и расчет по ним показателя изменчивости КУ. При достижении его уровня более критических значений участок пласта считают аномальным и определяют на этом участке размер зоны загрузки, на каждом цикле выемки которой производят замер КУ. При значении КУ за пределом ее критериальных значений причиной аномальности участка пласта принимают геологические нарушения, при значении КУ в пределах критериальных значений — повышение горного давления при значении размера зоны разгрузки за пределами ее критериальных значений и газоносность пласта при значении размера разгрузки в пределах ее критериальных значений.

1 з.п.ф-лы. среднее значение величины удельного газовыделения:

Определяют показатель изменчивости удельного газовыделения в зоне однородной газоносности пласта:

По полученным значениям величины L; зоны разгрузки определяют среднее значение Х размера зоны разгрузки в зоне однородной газоносности пласта и предельные значения размера зоны разгрузки:

L,„= L (1+3, ОК . );

L;„=L (1 — 3,ОК1.), где К, /Ê, +K(;

Кт

При дальнейшем проведении выработки определяют коэффициент изменчивости крепости угля в каждом цикле выемки по формуле

Кт

К|=Г.,ге —, ?(f — ff, 1420185

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке газоносных угольных пластов.

Цель изобретения — повышение точнос,ти установления местоположения аномальных участков газоносного угольного пласта и оценки причин их аномальности.

Способ осуществляют следующим образом.

В зоне однородной газонос ности пласта, т. е. в зоне, характеризующейся от- 10 сутствием суфляров, мелкоамплитудных на- и рушений, створов от вышележащих очистных работ, на протяжении 15 — 22 циклов выемки угля, которые служат опорным интервалом, производят замер крепости угля, ; подвигания забоя за цикл, размер зоны разгрузки впереди выработки и количества вы: деляющегося за цикл выемки газа. Замер, крепости угля производят с помощью прочностномера. Размер зоны разгрузки впереди выработки определяют по характеру изме- 20 нения начальной скорости газовыделения из шпура, который бурят в каждом цикле выемки по направлению подвигания забоя.

Количество выделяющегося в каждом цикле выемки газа определяют по записи содержания метана и расхода воздуха. Датчики содержания метана и расхода воздуха устанавливают в подготовительной выработке на расстоянии 40 — 70 м от забоя.

По полученным значениям крепости угля определяют показатель изменчивости кре- 30 ности угля:,(И

К .„ f(—," ) -(),1 коэффициент. пропорциональности ц: где f; — крепость угля в 1-ом цикле выемки в зоне однородной газоносности пласта; — среднее значение крепости от 1 до i циклов; и предельные значения крепости:

f f (1+3.0К );

f.",„=f (1 — 3,ОК,).

По величине подвигания l забоя в каждом цикле выемки определяют среднее подвигание Г забоя зз цикл:

По величине У; количества газа, выделившегося за цикл выемки, и подвигания l; забоя за этот цикл находят отношение (†); — удельное газовыделение за цикл

М выемки и определяют их максимальное (-) ге„, минимальное () лг;гг H среднее (е ) „ значения. 55

По известным значениям — определяют

У максимальную ф) „и минимальную

<-),.;. величину этого отношения. Находят

Х.. у где (— ) „— максимальная величина удельного газовыделения на текущем опорном интервале из

15 — 22 циклов выемки, м - ; (— ) ;„— минимальная величина удельного газовыделения на текущем опорном интервале из

15 — 22 циклов выемки, м ; у т (— )., — средняя величина удельного газовыделения на текущем опорном интервале из 15 — 22 циклов выемки, м .

При К )К ., где К вЂ” критериальное значение, равное 0,2, фиксируют вход забоя выработки в аномальный участок пласта.

Далее выявляют причину аномальности.

Производят замер величины L зоны разгрузки впереди выработки. Независимо от проведения противовыбросных мероприятий при выемке угля в этой зоне на всем протяжении в каждом цикле выемки производят замер крепости угля. Крепость угля измеряют в трех точках угольного забоя (в центре и по углам выработки), по каждой угольной пачке пласта. При этом при обнаружении значений / крепости угля, выходягцих за рамки предельных значений, т. е. за

Р пе пределы mox и frnin аномальный участок

1420185

Формула изобретения

Составитель Г. Васючкова

Редактор A. Ренин Текред И. Верее h,о ррс ê To!> М. 1 !ожо

Заказ 4303/33 Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 угольного пласта независимо от значения L опознают как зону влияния геологического нарушения. Если все значения f крепости угля, замеренные на протяжении зоны не выходят за рамки граничных значений, пр пр т. е. f < f(f то обнаруженный по изменчивости газовыделения аномальный участок пласта опознают как зону повышенного горного давления при Еарп,)Е)

)L,„, и как зону повышенной газоноспр пр ности пласта при L;.

1. Способ обнаружения аномальных участков газоносного угольного пласта, включающий бурение в зоне однородной газоносности шпуров по направлению подвигания забоя выработки в каждом цикле выемки, определение крепости угля, подвигания забоя выработки за цикл, размера зоны рагрузки впереди указанного забоя выработки, количества выделившегося в шпуры газа и изменения начальной скорости газовыделения, установление критериальных значений крепости угля, подвигания забоя, зоны разгрузки, газовыделения и оценку по ним состояния отрабатываемой зоны пласта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности установления местоположения аномальных участков газоносного угол ьного пласта и оценки причин их аномальности, по полученным в зоне однородной газоносности значениям крепости угля, подвигания забоя за цикл, размера зоны разгрузки, изменения газовыделения устанавливают зависимость изменчивости крепости угля от этих параметров и ее критериальные значения, а при выемке угля на газоносном пласте в каждом цикле производят повторный замер этих параметров и расчет по ним изменчивости крепости угля и при достижении его уровня более критериальных значений участок пласта считают аномальным и определяют на этом участке размер зоны разгрузки, на каждом цикле выемки которой производят замер крепости угля, при этом при значении крепости за пределом ее критериальных значений причиной аномальности участка пласта принимают геологические нарушения, а при значениях крепости угля в области пределов ее критериальных значений причиной аномальности пласта принимают повышение горного давления при значении размера зоны разгрузки за пределами ее критериальных значений и газоносность пласта при значении размера зоны разгрузки в области пределов ее критериальных значений.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изменчивость крепости угля определяют по формуле (е )cp где (— ) тих — максимальная величина удельного газовыделения на текущем опорном интервале из 15 — 22 циклов выемки, м ; у г ()„„„ — минимальная величина удельного газовыделения на текущем опорном интервале из

15 — 22 циклов выемки, м- ; у 7 (— -) « — средняя величина удельного

20 газовыделения на текущем опорном интервале из 5 — 22 циклов выемки, м;

2.

Y — количество газа, выделившегося за цикл выемки, м ;

l — подвигание забоя за цикл выемки, м; — средняя величина подвигания забоя выработки за один цикл выемки в зоне однородной газоносности пласта, м;

30 — средняя величина размера зоны разгрузки впереди выработки в зоне однородной газоносности пласта, м; (е )с р ve у у (e ) max (1 )т к где К вЂ” коэффициент вариации удельного газовыделения в зоне однородной газоносности пласта; (†), †средн величина удельного газоу

40 выделения в зоне однородной газаносности пласта, м; (— )„„,— максимальная величина удельного у газовыделения в зоне однородной > газоносности пласта, м; (— ) „„„— минимальная величина удельного у

45 " газовь!дезения в зоне ОднородноЙ газоносности пласта, м;

К. — показатель изменчивости, обусловленный неоднородностью технологического процесса выемки угля;

К,= 0,5(=) - Ê„- Kf, К! — коэффициент вариации крепости угля в зоне однородной газоносности пласта.