Способ определения протяженности зоны опорного давления от очистного забоя

Авторы патента:

E21F7/00 - Способы или устройства для отсасывания рудничных газов без последующего использования или с использованием этих газов для каких-либо целей

E21C39/00 - Устройства для определения на месте разработки твердости или других свойств полезных ископаемых, например с целью выбора соответствующих инструментов для добычи

Владельцы патента RU 2541343:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) (RU)

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности. Техническим результатом является повышение точности определения протяженности зоны опорного давления от очистного забоя. Предложен способ определения протяженности зоны опорного давления от очистного забоя, включающий проведение подготовительных выработок, отработку угольного пласта очистным забоем, бурение дегазационной скважины, герметизацию ее устья от рудничной атмосферы, измерение интенсивности газовыделения из скважины при ее переходе из зоны природной проницаемости пласта в зону опорного давления от очистного забоя. При этом скважину в неразгруженном массиве пласта бурят до границы опорного давления от противоположной выработки, а устье скважины герметизируют на глубину зоны опорного давления от выработки, из которой она пробурена. Причем протяженность зоны опорного давления от очистного забоя устанавливают по расстоянию между зонами начала пригрузки пласта и начала его разгрузки от горного давления.

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для рекомендаций по выбору способов и параметров дегазации разрабатываемых пластов угля.

Известен способ определения протяженности зоны опорного давления очистного забоя, включающий проведение горных выработок в плоскости разрабатываемого пласта, отработку пласта угля в пределах выемочного участка и установление протяженности зоны опорного давления в общем виде как в угольном пласте, так и в породах кровли и почвы (Викторов С.Д. Сдвижение и разрушение горных пород / С.Д. Викторов, М.А. Иофис, С.А. Гончаров. М.: Наука, 2005. - 277 с).

Недостатком этого способа является то, что протяженность зоны опорного давления устанавливают в приблизительных величинах от ширины очистной выработки.

Известен способ определения протяженности зоны опорного давления очистного забоя, включающий проведение в угольном пласте дегазационной скважины, герметизацию ее устья от рудничной атмосферы, измерение интенсивности метановыделения из скважины и установление положения точки перегиба интенсивности газовыделения из скважины после ее функционирования в неразгруженном массиве пласта и перехода в зону опорного давления (Рубан А.Д., Забурдяев B.C., Матвиенко Н.Г. и др. Основы проектирования дегазации угольных шахт и рудников России. - М.: Горное дело, 2011. - 272 с.).

Недостатком этого способа является то, что точку перегиба устанавливают в сближенном пласте, а не в отрабатываемом.

Наиболее близким способом определения протяженности зоны опорного давления очистного забоя является способ, включающий проведение подготовительных выработок, отработку угольного пласта очистным забоем, бурение дегазационной скважины, герметизацию ее устья от рудничной атмосферы, измерение интенсивности газовыделения из скважины и установление местоположения зоны начала пригрузки горного давления по измерениям интенсивности газовыделения из скважины при ее переходе из зоны природной проницаемости пласта в зону опорного давления от очистного забоя (Рубан А.Д. Геотехнологические проблемы разработки опасных по газу и пыли угольных пластов / А.Д. Рубан, Г.С. Забурдяев, B.C. Забурдяев. Институт проблем комплексного освоения недр РАН. - М.: Наука, 2007. - 279 с.).

Недостатки этого способа заключаются в том, что не учитываются зоны опорного давления от подготовительных выработок, оконтуривающих выемочный участок разрабатываемого пласта и влияющих на протяженность зоны опорного давления от очистного забоя на оконтуренном подготовительными выработками выемочном участке.

Целью изобретения является повышение точности определения протяженности зоны опорного давления от очистного забоя за счет учета зон опорного давления от очистного забоя и подготовительных выработок на выемочном участке.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе определения протяженности зоны опорного давления от очистного забоя, включающем проведение подготовительных выработок, отработку угольного пласта очистным забоем, бурение дегазационной скважины, герметизацию ее устья от рудничной атмосферы, измерение интенсивности газовыделения из скважины и установление местоположения зоны начала пригрузки горного давления по измерениям интенсивности газовыделения из скважины при ее переходе из зоны природной проницаемости пласта в зону опорного давления от очистного забоя, скважину в неразгруженном массиве пласта бурят до границы зоны опорного давления от противоположной выработки, а устье скважины герметизируют на глубину зоны опорного давления от выработки, из которой она пробурена, при этом протяженность зоны опорного давления от очистного забоя устанавливают по расстоянию между зонами начала пригрузки пласта и начала его разгрузки от горного давления.

Способ осуществляют следующим образом.

На выемочном участке газоносного пласта, подготовленного проведением подготовительных выработок и отрабатываемого очистным забоем, бурят дегазационную скважину впереди очистного забоя и параллельно ему в неподверженном разгрузке массиве угля до границы зоны опорного давления от противоположной выработки. Герметизируют ее устье от рудничной атмосферы на глубину зоны опорного давления от выработки, из которой она пробурена.

Измеряют интенсивность газовыделения из скважины в зоне природной проницаемости пласта, в зоне опорного давления от очистного забоя и в зоне разгрузки пласта от горного давления. По зависимости интенсивности газовыделения из скважины устанавливают местоположение (расстояние от очистного забоя) зоны начала пригрузки горного давления по измерениям интенсивности газовыделения из скважины при ее переходе из зоны природной проницаемости пласта в зону опорного давления от очистного забоя и из зоны опорного давления в зону разгрузки пласта.

Протяженность зоны опорного давления от очистного забоя устанавливают по расстоянию между зонами начала пригрузки пласта и начала его разгрузки от горного давления.

Внедрение способа позволит повысить точность расположения зоны опорного давления от очистного забоя на выемочном участке, уточнить параметры дегазации отрабатываемого и сближенных угольных пластов в напряженно деформируемом углепородном массиве.

Способ определения протяженности зоны опорного давления от очистного забоя, включающий проведение подготовительных выработок, отработку угольного пласта очистным забоем, бурение дегазационной скважины, герметизацию ее устья от рудничной атмосферы, измерение интенсивности газовыделения из скважины и установление местоположения зоны начала пригрузки горного давления по измерениям интенсивности газовыделения из скважины при ее переходе из зоны природной проницаемости пласта в зону опорного давления от очистного забоя, отличающийся тем, что скважину в неразгруженном массиве пласта бурят до границы зоны опорного давления от противоположной выработки, а устье скважины герметизируют на глубину зоны опорного давления от выработки, из которой она пробурена, при этом протяженность зоны опорного давления от очистного забоя устанавливают по расстоянию между зонами начала пригрузки пласта и начала его разгрузки от горного давления.

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для прогноза газообильности очистного забоя по источникам метана в призабойном пространстве при работе углеразрушающего механизма (комбайн, струга и пр.).

Комплексный способ предварительной дегазации рабочего угольного пласта, выработанного пространства и пластов-спутников и управляемого обрушения тяжелой кровли // 2540750

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной угледобыче. Техническим результатом является повышение безопасности работы в очистном забое в пластах, опасных по газовому фактору.

Способ ударно-волнового разрушения угольного пласта через скважины пробуренные из горных выработок // 2540709

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов. Техническим результатом изобретения является развитие равномерной сети трещин и разрушение массива угольного пласта по длине дегазационных скважин за малое время и при использовании минимального количества оборудования.

Способ предотвращения геодинамических явлений при подземной разработке газоносного угольного пласта // 2539074

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке газоносных угольных пластов в условиях проявления опасных геодинамических явлений.

Способ проходки горной выработки по выбросоопасному пласту // 2536540

Изобретение относится к области горного дела, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для безопасной проходки горной выработки по выбросоопасному пласту по газодинамическому и газовому факторам.

Способ определения путей фильтрации рудничного воздуха в шахтах // 2536518

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к обеспечению безопасности при ведении работ в условиях шахт, и может быть использовано для определения путей фильтрации рудничного воздуха.

Способ предварительной дегазации угольного пласта // 2534881

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предварительной дегазации разрабатываемых угольных пластов. Техническим результатом является уменьшение выделения пыли и газа в очистной забой за счет интенсивного увлажнения призабойной части разрабатываемого угольного пласта и снижение трудоемкости процесса ликвидации отработавшей скважины.

Способ дегазации сближенного угольного пласта на участках ведения очистных работ // 2533479

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для извлечения газов из сближенных пластов и выработанного пространства в условиях отработки метаноносных пластов угля.

Способ управления метановыделением на выемочном участке при камерно-столбовой системе разработки угольного пласта // 2533464

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано при камерно-столбовой системе разработки метаноносных угольных пластов. Техническим результатом является повышение безопасности ведения горных работ при разработке газоносных угольных пластов за счет эффективного проветривания выработок.

Способ определения газокинетических характеристик угольного пласта // 2526962

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения газоносности пласта, динамики давления и температуры выделяющегося из угля газа в изолированном объеме при различных значениях остаточной газоносности и сорбционной метаноемкости.

Модель трещиноватого горного массива // 2540717

Изобретение относится к области горного дела, а именно к лабораторным исследованиям механизма фильтрации жидкостей в трещиноватых горных породах, и может быть использовано при извлечении метана из угольных пластов с предварительным их гидроразрывом, а также в нефтедобывающей и газодобывающей отраслях и научных организациях.

Способ определения природных напряжений в массиве горных пород // 2540694

Изобретение относится к способам определения природных напряжений в массиве горных пород, которые используются в качестве граничных условий при расчете напряжений в горных конструкциях и элементах систем разработки для оценки их устойчивости.

Устройство контроля изменения физико-механического состояния массива горных пород // 2539521

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для контроля изменения физико-механического состояния массива горных пород. Заявленное решение направлено на повышение достоверности контроля изменения физико-механического состояния массива горных пород за счет улучшения отношения сигнал/шум информационно-измерительной системы.

Способ и система автоматизированного определения и регистрации твердости горной породы забоя в процессе бурения скважины // 2539089

Изобретение относится к бурению скважин и может найти применение при регулировании условий бурения. Техническим результатом является оптимизация процесса бурения скважины.

Способ доставки в скважину, ориентирования и тампонирования датчиков параметров состояния горного массива и устройство для его осуществления // 2537435

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для доставки датчиков в скважину. Способ состоит в том, что датчик и порция раствора для его тампонирования доставляются в скважину одновременно в специальной капсуле, причем порция тампонирующего раствора упаковывается в легко разрываемый пакет, который размещают в капсуле впереди датчика по ходу продвижения ее в скважину.

Способ определения удароопасности массива горных пород по электромагнитной эмиссии и устройство для его осуществления // 2535329

Изобретение относится к горному делу и предназначено для оценки напряженно-деформированного состояния участка массива горных пород путем регистрации импульсного излучения электромагнитных колебаний.

Устройство для определения сопротивляемости пород резанию // 2532955

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для определения сопротивляемости угля и горных пород резанию рабочим инструментом исполнительных органов горных машин.

Способ определения изменения напряженного состояния горного массива в окрестностях выработки // 2532817

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения изменения напряженного состояния горного массива. Технический результат направлен на повышение длительности определения изменений напряженного состояния горного массива в окрестностях выработок в ходе непрерывных мониторинговых акустико-эмиссионных измерений перемещения вглубь массива зоны опорного давления.

Способ управления режимом нагружения лабораторного пресса при испытании образца горной породы // 2530449

Изобретение относится к лабораторному моделированию в геофизике с применением электрогидравлического, программно управляемого пресса и может быть использовано для исследований процессов разрушения горных пород с целью отработки методик и алгоритмов прогнозирования сейсмической опасности в природных массивах.

Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород // 2528314

Изобретение относится к исследованию механических свойств горных пород. Задачей изобретения является упрощение конструкции устройства без ухудшения его характеристик, с возможностью реализации устройства на базе токарного станка с незначительной переделкой.

Способ прогноза местонахождения нижней границы взрывоопасной газовой зоны в очистном забое // 2541347

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности. Предложен способ прогноза местонахождения нижней границы взрывоопасной газовой зоны в очистном забое, включающий проходку параллельных выработок на выемочном участке, проведение скважины в кровлю пласта и измерение концентрации метана по ее длине подвижным газоизмерительным зондом. При этом скважину в кровлю пласта проводят из сопряжения лавы с прилегающей воздухоотводящей выработкой в направлении выработанного пространства действующего выемочного участка до посадки непосредственной кровли на длину, равную шагу ее посадки, под углом разгрузки пород кровли от подвижной границы очистного забоя. Производят измерение концентрации метана по длине скважины при прямом и обратном движении газоизмерительного зонда в наперед заданных интервалах длины скважины, а нижнюю границу взрывоопасной газовой зоны устанавливают от кровли пласта по нижнему концентрационному пределу взрываемости газовоздушной смеси. Внедрение способа позволит установить, в каждом конкретном случае отработки угольного пласта, местонахождение нижней границы взрывоопасной газовой зоны в очистном забое в наиболее опасной его части, разработать рекомендации по устранению скоплений взрывоопасных газов и повысить безопасность ведения очистных работ по газовому фактору.