Способ прогноза выбросоопасности горных пород

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения степени выбросоопасности горных пород. Задачей изобретения является повышение безопасности горных работ за счет повышения точности и оперативности определения выбросоопасности горных пород. Способ характеризуется тем, что бурят шпуры в породы исследуемых участков шахтного поля, устанавливаемые по известным геологическим прогнозным признакам. Определяют характеристики свойств выделяющихся при этом газов с помощью прибора определителя запахов и составляют базу запахов шахтных газов, которые характеризуют следы химических элементов, содержащихся в них. Затем инициируют с помощью сотрясательного взрывания выброс. В случае, если выброс происходит, считают предварительно зафиксированные запахи экстремальными. В дальнейшем при зондировании с помощью бурения зон геологических нарушений производят идентификацию запахов с эталонной базой экстремальных значений. В случае идентичности или превышении исследуемых показателей и базы экстремальных значений породы зоны относят к выбросоопасным.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения степени выбросоопасности горных пород.

Известен способ определения выбросоопасности пластов месторождений калийных солей, заключающийся в измерении содержания в пробах нормального бутана и его изомера [1].

Недостатком этого способа является неоперативность этого прогноза из-за необходимости исследования проб в лабораторных условиях.

Известен способ прогноза выбросоопасности горных пород, заключающийся в установлении выбросоопасности участка по изменению показателей содержания воды и (или) органической составляющей в пробах по сравнению с экстремальными значениями, которые считаются базой [2]. Недостатком этого способа является большая трудоемкость и сложность определения данных показателей и значительные затраты времени на проведение исследований по химическому анализу проб.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ определения выбросоопасности зон угольных пластов, принятый за прототип [3], заключающийся в поинтервальном бурении шпуров, измерении на каждом интервале начальной скорости газовыделения и критического значения скорости газовыделения, определении выхода летучих веществ и оценке выбросоопасности зон по разности между выходом летучих в опасной и неопасной зоне. Недостатком этого способа являются большие затраты времени на его осуществление и высокая трудоемкость измерений, что снижает безопасность работ.

Задачей изобретения является повышение безопасности горных работ за счет повышения точности и оперативности определения выбросоопасности горных пород.

Решение задачи достигается тем, что бурят шпуры в породы исследуемого участка шахтного поля, определяют характеристики свойств выделяющегося при этом газа и устанавливают выбросоопасность горных пород по изменению полученных показателей, и характеризуется тем, что предварительно создают эталонную базу запахов шахтных газов в шпурах выбросоопасных нарушенных участков, при этом определение характеристик свойств производят по идентифицируемым запахам газов, содержащих следы химических веществ, и при их совпадении или превышении экстремальных показателей базы считают горные породы выбросоопасными.

Способ осуществляют следующим образом. В породы тестируемой опасной зоны, определяемой обычно по геологическим признакам, например по изменению гипсометрии залегания залежи полезного ископаемого или по визуально определяемой степени метаморфизма пород; выбросоопасные пачки определяют по цвету, блеску, структуре, степени нарушенности [4, 5], бурят исследовательские шпуры длиной до 6 метров. Затем, после извлечения бурового инструмента, в шпуре устанавливают датчик прибора определителя запахов [6] и фиксируют шахтный запах, после чего производят сотрясательное взрывание пород опасной зоны [4, 5] , если при этом происходит выброс породы и газа, то запах относят к экстремальному и заносят в базу. В дальнейшем при пересечении различных нарушенных зон бурят шпуры и производят идентификацию запахов газов, выделяющихся из шпура с эталонной базой, и определяют выбросоопасность пород при их совпадении или превышении экстремальных значений базы. Измерение показателей и сравнение производят с помощью прибора определителя запахов, например [6].

Литература.

1. А. С. 994767 (СССР) В.И. Галкин, А.И. Кудряшов "Способ определения выбросоопасности пластов месторождений калийных солей" МКИ E 21 F 5/00, С 39/00 БИ N 5, 1983, с. 157.

2. Патент RU N 2002062 В.И. Павлов "Способ прогноза выбросоопасности горных пород" E 21 F 5/00, БИ N 39-40, 1993, с. 109.

3. SU 1082970 М. И. Большинский, В.С. Маевский, Э.И. Тимофеев "Способ определения выбросоопасных зон угольных пластов" E 21 F 5/00, БИ N 12, 1984.

4. Н.М. Проскуряков "Внезапные выбросы породы и газа в калийных рудниках", М., Недра, 1980, 264 с.

5. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа. М., 1989, ИГД им. А.А. Скочинского, с. 27-28, 111, 117.

6. Chemical Engineering "The human nose finds its rival in an electronic aroma detector", November, 1995 Volume 102, N11.

Формула изобретения

Способ прогноза выбросоопасности горных пород, включающий бурение шпуров в породы исследуемого участка шахтного поля, определение характеристик свойств выделяющегося при этом газа и установление выбросоопасности горных пород по изменению полученных показателей, отличающийся тем, что предварительно создают эталонную базу запахов шахтных газов в шпурах выбросоопасных нарушенных участков, а определение характеристик свойств производят по идентифицируемым запахам газов, содержащих следы химических веществ, и при их совпадении или превышении экстремальных показателей базы считают горные породы выбросоопасными.