Способ определения зоны разгрузки краевой части выбросоопасного угольного пласта и устройство для его осуществления

 

СООЗ СООЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

Е 2) F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ДВТОРСНОММ СЮЩЕТВЪ СТВУ (21) 4697731/03 (22) 29.05.89 (46) 30.04.9!. Бюл. )) 16 (71) Государственный Иакеевский научно-исследовательский институт flo безопасности работ в горной промышленности (72) Г.И.Колчин, А.А.Рубинский, И.С.Сапунов, В.Н.Бунчиков и И.М.Гохберг (53) 622.27! (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 538389, E 21 F 5/00, 1975.

Авторское свидетельсTBo CCCP

Ф 875034, кл. Е 2) С 39/00, !980.

Авторское свидетельство СССР

)) 1343371, кл . G О) Ч !/40, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ РАЗ ГРУЗКИ КРАЕВОЙ ЧАСТИ ВЫБРОСООПАСНОГО

УГОЛЬНОГО ПЛАСТА И УСТРОЙСТВО ППЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для обеспе— чения безопасности ведения очистных и подготовительных работ. Цель — поИзобретение относится к горкой промышленности и предназначено для обеспечения базопасности ведения очистных и подготовительных работ.

Цель изобретения — повышение точности определения зоны разгрузки за счет улучшения условий измерений электрических параметров.

На фиг.I приведен график (I) изменения удельноro электрического coirpoтивления (в относительных единица:) „.SU„„1645555 А 1 вышение точности определения зоны разгрузки за счет улучшения условий иэмерений электрических параметров.

Иэ очистного или подготовительного забоя бурят скважины. ))o стволу скважины при помощи зонда, состоящего иэ распорной пневмокамеры, расположенной в корпусе и соединенной с насосом, поинтервально измеряют электрический параметр массива пород. К зонду через измерительный прибор подсоединен заземляющий электрод. Корпус зонда или его часть снабжены покрытием из открытопористого эластомера.

Определяют иэменение с глубиной относигельно первого интервала переходного электрического сопротивления зонда, которое используют в качестве измеряемого параметра. За зону разгрузки принимают расстояние от устья скважины до середины первого интервала,на котором наблюдается устойчивый рост переходного электрического сопротивле- м ния после интервалов, на которых наб- ф людались его пониженные значения. 4:ь

2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил. Сл вдоль скважины глубиной 1 и график (2) начальной скорости газовыделения по данным измерений определена ! величина эоны разгрузки 1Р, на фиг. 2 — схема размещения аппаратуры и оборудования в забое при производстве измерений; на фиг ° 3 а, б два варианта конструкции зонда.

Способ реализуют при помощи зонда I неподвижного электрода 2, измерительного прибора 3, шланга 4 и

1645555 насоса 5, также обозначены горная выработка 6, вскрывающая угольный пласт 7, вмещающие породы 8 и скважина 9, пробуренная по угольному пласту.

Зонд состоит из каркаса 10,распорной пневмокамеры 11, расположенных в корпусе 12. На поверхности корпуса нанесено покрытие 13 из открытопористого эластомера. Покрытие нанесено только на половине поверхности зонда, 14 — электрический провод.

Второй вариант зонда предусматривает нанесение покрытия 13 из откры- 15 топористого эластомера по всей поверхности зонда.

Способ осуществляют следующим образом.

Из горной выработки 6, которой вскрывают угольный пласт 7 и вмещающие породы 8, для определения величины зоны разгрузки бурят скважину

9 ° Глубина скважины должна быть больше, чем возможная величина зоны 25 разгрузки, характерная для конкретных условий. В скважину помещают зонд, который до создания давления в распорной пневмокамере можно свободно перемещать по стволу скважины. 30

Зонд устанавливают на глубине 0,5 м, подключают к измерительному прибору

3, который соединен с неподвижным электродом 2. Затем через шланг 4 при помощи насоса 5 в распорной камере 11 создают давление. При этом покрытие 13 из эластомера, смоченное в электропроводящей жидкости, плотно прилегает к стенкам скважины и обеспечивает надежный электрический кон- 40 такт с углем. В скважинах, при бурении отдельных интервалов которых имел место повышенный выход штыба, а также другие признаки, свидетельствующие о сложном их профиле, необходимо при- 5 менять зонд, у которого открытопористый эластомер образует его покрытие лишь в верхней половине. При увеличении давления в распорной камере зонд прижимается верхней своей частью

50 к стенке скважины, плотно облегает все ее неровности и создает надежный электрический контакт. Площадь контакта равна площади покрытия и остается постоянной на различных интервалах измерения.

В скважинах, пройденных в устойчивых углях и имеющих сравнительно одинаковый диаметр, применяют зонд, у которого открытопористый эластомер полностью покрывает распорную камеру и при подаче в нее сжатого воздуха прилегает к стенке скважины по всему ее сечению. После выполнения измерения на первом интервале сбрасывают давление в камере и зонд перемещают на новый интервал. Обычно шаг измерений составляет 0,5 м по всей длине скважины.

Для определения характера изменения электрического сопротивления угля по скважине вычисляют относительное значение путем деления результатов измерений по всей длине скважины на значение переходного сопротивления первого интервала. Эта величина характеризует относительное изменение электрического сопротивления угля по стволу скважины. Поскольку зона разгрузки объединяет зону отжима, которая имеет высокое электрическое сопротивление, и зону неупругих деформаций, в которой повышается содержание влаги в порах и трещинах и уменьшается электрическое сопротивление, то граница этой зоны приурочена к зоне максимальных градиентов электрического сопротивления, которые обусловлены переходом в зону упругопластических деформаций с низкой проницаемостью угля, По результатам измерений строят график изменения относительных значений электрического сопротивления и границу зоны неупругих деформаций определяют по максимальным градиентам роста электрического сопротивления, который наступает после участка пониженных значений. .Формул а изобретения

1. Способ определения зоны разгрузки краевой части выбросоопасного угольного пласта, включающий бурение скважины из очистного или подготовительного забоя и поинтервальное измерение электрического параметра массива пород по стволу скважины при помощи зонда, отличающийся тем, что, с целью повьпаения точности определения эоны разгрузки эа счет улучшения условий измерений электрических параметров определяют изменение с глубиной относительно первого интервала переходного электрического сопротивления зонда, которое

164555 отн ед.

4,0

0k

Рог. 2 используют в качестве измеряемого параметра, а sa зону разгрузки принимают расстояние от устья скважины ао середины первого интервала, на котором наблюдается устойчивый рост переходного электрического сопротивления после интервалов, на которых наблюдались его пониженные значения.

2. Устройство для определения зоны разгрузки краевой части выбросоопасного угольного пласта, содержащее зонд, состоящий из распорнай

5 6 пне вмок амеры, расположенной в корпусе и соединенной с насосом, и измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения точности измерений электрических параметров, к зонду через измерительный прибор подсоединен заземляюший электрод, а корпус зонда снабжен покрытием из открытопористого эластомера.

3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что часть корпуса зонда снабжена покрытием из открытопористого эластомера.

1645555

) s) 10

Составитель P.Òû÷èíà

Редактор M.Håäîëóæåíêî Техред 11..Дидык

Корректор Т.П ий

Заказ I 334 Тираж 295 Лодписное

BHKGN Г< сударстве. ного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

11рои в д тв нн s-èçäàòåëücêèé комбинат "Патент", г. Ужгор зд, ул. Гагарина, 101