Способ определения степени выбросоопасности призабойной части угольного пласта

 

Бурят контрольный шпур и определяют в пределах зоны предельно-напряженного состояния значения скорости газовыделения и концентрации метана в газовых пробах . К выбросоопасному забой относят при концентрации метана в пробах не менее 70%.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТО Р С КО МУ С ЩЛДЕТЕЛ Ь СТВ У (21) 4874459/03 (22) 27,07,90 (46) 23,10.92, Бюл, N. 39 . (71) Комплексный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам центрального района Донбасса (72) В.С.Иванов и Л.М.Уарьюрина (56) Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа, M., 1989.

Авторское свидетельство СССР

N 1208270. кл. Е 21 F5/00,,1984, Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для создания безопасных условий труда п ри разработке выбросоопасных угольных пластов, Известен способ определения выбросоопасных зон и очистных выработках (см., например, "Инструкцию по безопасному ведению горных работ на пластах. опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа, Москва. 1989 г.), включающий измерение активности акустической эмиссии (АЭ) пласта, сравнение ее с критическим значением и уточнение границ выбросоопасной зоны путем бурения контрольного шпура и измерения начальной скорости газовыделения.

Выбросоопасной зоной пласта считается его участок, в пределах которого начальная скорость газовыделения из шпура глубиной

3,5 м превышает критериальное значение.

Данный признак не является универсальным, так как массив может быть выбросоопасным и при низкой скорости газовыделения за счет низкой газопроницаемости пласта.,, Ы,, 1770584 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ

ВЫБРОСООПАСНОСТИ ПРИЗАБОЙНОЙ

ЧАСТИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА (57) Бурят контрольный шпур и определяют в пределах эоны предельно-напряженного состояния значения скорости газовыделения и концентрации MBTBHB B газовых пробах. К выбросоопасному забой относят при концентрации метана в пробах не менее

70%.

Из известных решений, исключающих этот недостаток, наиболее близким по предполагаемому эффекту является способ определения выбросоопасных участков приэабойной части угольного пласта (см. а.с. N 1208270, кл. Е 21 F 5/00, 1984), согласно которому в пласте определяется активность АЭ (шумность), и при активности АЭ менее критических значений забой в пределах радиуса действия сейсмоприемника считают невыбросоопасным, а при активности АЭ превышающей критические значения, одновременно с замером активности

АЭ сразу после обнажения забоя производят бурение контрольного шпура и замер скорости газовыделения и при превышении критического значения активности АЭ и снижении газовыделения не менее, чем на

50% по сравнению со средним значением, полученным на предыдущих циклах выемки участок пласта, относят к ныбросоопасным, Однако, снижение скорости гаэовыдекения не всегда свидетельстнуег о том, что пласт не разгружается, т.к. при наличии в пласте большого количества каналов для

1770584 выхода газа. снижение скорости газовыделения может свидетельствовать о прошедшей до обнажения забоя дегазации пласта.

Таким образом, неизвестно в каком случае снижение скорости газовыделения 6 свидетельствует о дегаэации, а в каком о, выбросоопасности пласта.

Цель изобретения — повышение достоверности про" ноза выбросоопасности.

Поставленная цель достигается тем, что 10 в известном способе определения степени выбросоопасности призабойной части угольного пласта, включающем бурение контрольного шпура, определение в преде.лах зоны предельно-напряженного состоя- 15 ния значений двух критериальных параметров, включая скорость газовыделения, сравнение текущих значений критериальных параметров с их критическими значениями и отнесение забоя к выбросоо- 20 пасному при превышении текущими значениями критических, согласно изобретению, дополнительно определяют концентрацию метана в газовых пробах, взятых из контрольного шпура при измерении скорости 25 газовыделения, и относят забой к выбросоопасным при концентрации метана в газо-. вых пробах не менее 70О, При превышении текущими значениями

АЗ критических уменьшение скорости газо- 30 выделения может происходить по двум причинам. Во-первых, если процесс интенсивной дегазации к моменту измерения скорости газовыделения иэ контрольного шпура заканчивается и пласт становится 35 невыбросоопасным, И, во-вторых, если дегазация сдерживается уплотнением угля.

Но в этом случае пласт выбросоопасен. В первом случае из скважины выходит гаэ с низким содержанием метана, а во втором — 40 с высоким. Таким образом, предложенный способ позволяет разграничить выбросоо- пасное и невыбросоопасное состояние пласта.

Величина критерия 70 Д получена onbe- 45 ным путем по результатам применения способа в Семи очистных забоях шахт ЦРД.

В известных заявителю технических решениях отсутствуют признаки, сходные с признаками, отличающими заявленное ре- 50 шение от прототипа. Таким образом, предложен ное техническое, решение соответствует критерию изобретения "существенные отличия", поскольку новая совокупность признаков обуславливает новые свойства.

Способ осуществляется следующим образом.

При выемке угля регистрируют первый критериальный параметр — активность АЭ пласта, и если установлены неопасные зна- чения активности АЭ, весь очистной забой в пределах радиуса действия сейсмоприемника относят. к невыбросоопасным (за исключением мест геологических нарушений, где выбросоопасность определяется дополкительно), а дальнейшую выемку угля производят без профилактических мер.

Если активность АЗ пласта превышает критические значения, То одновременно с замером активности АЗ производят бурение контрольного шпура и измерение скорости газовыделения — второго критериального параметра и концентрации метана в пробе газа. Если скорость газовыделения снизилась более, чем на 50%, но концентрацйя метана в пределах эоны предельно-напряженного состояния меньше

7О;, пласт относят к неопасным по выбросам, если же концентрация метана не менее

70 »,, угольный пласт в призабойной части на данном выемочном цикле является выбросоопасныМ.

Преимущество способа состоит в том., что он позволяет более достоверно прогнозировать выбросоопасные ситуации, такиМ образом повышая безопасность работ.

Формула изобретения

Способ определения степени выбросоопасности призабойной части угольного пласта, включающий бурение контрольного шпура, определение в пределах зоны.предельно напряженного состояния значений двух критериальных параметров, включая скорость газовыделения, сравнение текущих значений критериальных параметров с их критическими значениями и отнесение забоя к выбросоопасному при превышении текущими значениями критических, о т л ича ющийся тем, что,с целью повышения достоверности прогноза выбросоопасности. дополнительно определяют концентрацию метана в газовых пробах, взятых из контрольного шпура при измерении скорости газовыделения, и относят забой к выбросоопасному при концентрации метана в газовых пробах не менее 707, .