Способ прогноза выбросоопасности угольных пластов

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Е.21 Р 5 Е ИЗОБРЕТЕСВИДЕТЕЛЬСТВУ ИС угольныхпри гео 1980,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Ордена Октябрьской Революциии ордена Трудового Красного Знамениинститут горного дела им. А.А. Скочинского(56) 1. Временное руководство по.прогонзу выбросоопасностипластов Донецкого бассейналогоразведочных работах, Мс. 8-12,2. Забигайло В.Е., Гончаренко В,АПрименение результатов геофизицескихнаблюдений в геологоразведочныхскважинах Донбасса для регионального прогноза выбросоопасности,Доклады АН Украинской ССР, 1976,11 4, серия Б, с, 35.(54)(57) СПОСОБ ПРОГНОЗА ВЫБРОСООПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий бурение геологоразведоцныхскважин, определение глубины залегания угольного пласта и его мощности, измерение в угольном пласте ка, ЯОы 1046542 А жущихся электрических сопротивленийи радиоактивных свойств и диаметраскважин, установление показателявыбросоопасности и его критериальных значений, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличениянадежности прогноза выбросоопасности путем определения в интервалевлияния свойств и параметров вмещающих угольный пласт пород и физико-химичесикх характеристик угольных пластов, определение кажущихсяэлектрических сопротивлений, радиоактивных свойств и диаметра скважинпроизводят во вмещающих угольныйпласт породах, при этом определениеэтих параметров производят в кровлеи почве пласта в интервале", равном30-50 м, в угольном пласте и вмещающих породах определяют физикохимические характеристики: выходлетучих, содержание золы, серыи влаги, и по отношению абсолютныхзначений полученных характеристикк их средним значениям определяютпоказатель выбросоопасности В, приВ1 пласт относят к выбросоопасному, а при В ) 1 - к невыбросоопасному.ных значений, определение кажущихсяэлектрических сопротивлений, радиоактивных свойств и диаметра скважинпроизводят во вмещающих угольныйпласт породах, при этом определениеэтих параметров производят в кровлеи почве пласта в интервале, равном30-50 м, в угольном пласте и вмещающих породах определяют физико-хими 1 О чесике характеристики: выход летучих, содержание золы, серы и влаги,и по отношению абсолютных значенийполученных характеристик к их средним значениям определяют показательвыбросоопасности В, при В1 пластотносят к выбросоопасному, а приВ 7 1 - к невыбросоопасному,Способ осуществляется следующимобразом.Бурят скважины, в которых выполняются геофизические исследованияна пласте и вмещающих породах в интервале 30-50 м в почве и кровлепласта для определения кажущихсяэлектрических сопротивлений, радиоактивности пласта и диаметра скважины в детализованном масштабе.Состояние выбросоопасности угольного пласта Описывается многомерным30вектором, включающим значения абсолютных параметров и параметров формыпо пласту и значения абсолютныхпараметров по вмещающим породам. Многомерный вектор, характеризующий состояние пласта, включает следующие компоненты:среднее сопротивлениеизмеренное градиантзондом, Ом;и, пахр- максимальное значениеккажущегося сопротивления, измеренное потен-,циал-зондом, Ом;иЯ,Р - размах, характеризующий неоднородностьсреды по р Р, Ом,Я - условная анизотропияэлектрических свойств,Ом;го 1 п срЭ. ,Э - минимальное и среднеезначения интенсивности естественного гамЭ ма-излучения, мк/ц,к- размах, характеризующий неоднородностьр среды по 3 мк/ч;с 1 - средний диаметр скважины на пласте, мм; 40 1 1016512Изобретение относится к горнойпромышленности и может быть использовано при разработке пластов,склонных к внезапным выбросам угля,породы и газа,Известен способ определениявыбросоопасности угольных пластов,включающий определение горно-геологических и физико-механическихсвойств угольных пластов в лабораторных и шахтных условиях1.Недостатком споСоба является то,цто для оценки выбросоопасностиугольных пластов необходимы сложныеи дорогостоящие лабораторные определения, которые не всегда можно выполнить, так как часто угольный керноказывается раздробленным и уносит-ся промывочной жидкостью.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является способ, включающий бурение геологоразведочныхскважин, определение глубины залегание угольного пласта и его мощности, измерение кажущихся электрическихсопротивлений, радиоактивных свойстви диаметра скважин, установлениепоказателя выбросоопасности и егокритериальных значений 2 3Недостатком известного способаявляется то, что на первом этапеон требует большого количествалабораторных измерений, кроме того,нет способов тоцной оценки показателей выбросоопасности угольных З 5пластов по данным керна. Известнотакже, что для точного описания состояния выбросоопасности угольногопласта нужно знать и состояниевмещающих пород, а в известном способе это не учитывается .Целью изобретения является увеличение надежности прогноза выбросоопасности путем определения в интервале влияния свойств и параметров вмещающих угольный пласт породи физико-химических характеристикугольных пластов.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу, включаю. щему бурение геологоразведочныхскважин, определение глубины залегания угольного пласта и его мощности,измерение в угольном пласте кажущихся электрических сопротивлений, 55радиоактивных свойств и диаметраскважин, установление показателявыбросоопасности и его критериаль1046542 Составитель Г, ВасючковаРедактор В. Данко Техред С.Мигунова Корректор Г. Решетник Заказ 7696/37 Тираж 444 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений м открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,дсР - размах, характеризующий неоднородностьсреды по дс, мм,т - мощность пласта, м;Н - глубина залеганияпласта, м;% - влага аналитическая, ЬДс - зола общая, ,5 - сера общая, Ф;Ч - выход летучих веществ, 1 Оо4 еПорядок расположения компонентв этом векторе соответствует записи,приведенной выше, и остается постоянным для всех объектов. При отсутствии некоторых компонент вектораэти места заполняются соответствующими значениями компонент векторасредних значений между обучающимисяклассами. 20Параметры, характеризующие состояние вмещающих пород, определяются,по каждому литологическому типу отдельно в кровле и почве пласта, Порядок расположения основных типов 25пород для почвы и кровли сохраняется одинаковым. Все параметры поосновным типам пород определяютсясредние для интервалов почвы икровли. 30Угольные пласты, входящие в интервал исследования, описываются па 1 паХ , таХу у иПласты известняков описываются следующими геофиз иче с кими парамет,г,пп,талк гк ф . ф 3 р п ф а ЫС иа" 4 40Пласты аргиллитов, алевролитови песчаников описываются одинаковымиг,ср п,срхарактеристиками: у ксР сР оГ оп о У З.У,пу ЭЭ,пс 1 сИз перечисленных признаков в этойже последовательности формируетсямногомерный вектор отдельно длякровли и почвы. Компоненты всехперечисленных векторов фиксированыи строго соответствуют компонентамвектора средних значений по обучающим выборкам,Параметры по пластам и параметрыпо вмещающим породам имеют различныеразмерности. Для совместной обработки переходят к безразмерным параметрампутем их нормировки, Далее по полуценным данным определяют показательвыбросоопасности В, как отношениесуммы компонентов многомерного вектора, включающего параметры детализованного и поискового комплексовк сумме компонент многомерноговектора их средних значений, и приВ1 пластопересецение являетсявыбросоопасным,при В 1 пластопересечение является невыбросоопасным,Преимущество предлагаемого способасостоит в том, что его использование позволяет определять выбросоопасность угольных пластов с учетомизменения состояния вмещающих угольный пласт пород кровли и почвы пласта, что повышает надежность способа,в результате чего увеличиваетсянагрузка на лаву и темпы проведениявыработок при разработке выбросоопасных угольных пластов,