Способ определения выбросоопасных зон угольных пластов

.Маевск еевскийюции научноут по безопромышлен 88.8)ия по безопасному вебот на пластах, склон- выбросам угля, поро"Недра", 1977, с. 31. гденеопкуюют ста. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИ(71) Государственный маордена Октябрьской Ревоисследовательский инстипасности работ в горнойности(56 ) 1. Инструкцдению горных раных к внезапнымды и газа, М.,33. 2.0 дополнениях и корректировке к Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах, склонйых к внезапным выбросам угля, породы и газа. Минуглепром СССР, 1980, с. 2. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНЫХ ЗОН УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий поинтервальное бурение шпура, измерение на каждом интервале началь ной скорости газовыделения и критического значения скорости газовыделения, определение выхода летучих веществ и оценку выбросоопасности зон, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности определения выбросоопасных зон и расширения обласТи использованияспособа путем одновременного опреде ления начальной скорости газовыделе. ния и степени метаморфизма и установления по ним безопасной эоны разгрузки, в неопасной зоне пласта отбирают пробу угля и определяют по ней выход летучих веществ, в процессе бурения шпура эа интервалом, на котором начальная скорость газовыделения достигла или превысила критическую величину, отбирают пробу угля из шпура и определяют выход летучих веществ, находят разность между выходом летучих веществ за ин тервалом, на котором скорость газовыделения выше критической, и выхо- в дом летучих веществ в неопасной зоне и к выбросоопасной относят зону пласта, начиная с интервала, на котором измеренная скорость газовыделения С равна или больше критической, а разщ ность летучих веществ превышает пре- - дельное значение, определяемое по формуле Ч" = 12 ф 10 (Ч ) - 310 ( Ч) - 0,79 Ч - выход летучих веществ втасной зоне,Ъ, при этом критичес.скорость газовыделения определя.учетом глубины разработки пласИзобретение относится к горной промьыленности и может быть использовано для прогноза выбросоопасных эон в угольных пластах впереди забоя выработки и контроля эффективности мероприятий по предотвращению выброса угля и газа.Известен способ прогноза выбросоопасных зон, включающий поинтервальное бурение шпура на глубину 5,5 б,5 м и измерение на каждом метровом 10 интервале начальной скорости газовыделения и выхода бурового штыба, оценку с помощью номограммы выбросоопасности пласта впереди забоя выработки, и при вхождении забоя выработ 15 ки в опасную зону работы по проведению выработки прекращают и продолжают после применения способов предотвращения выбросов и выполнения мероприятий по безопасности рабочих 1 . 2(Недостатком известного способа является невысокая надежность определения принадлежности участка пласта к опасной или неопасной по выбросам зоне вследствие неоднозначности изменения выхода штыба от напряженного состояния, как одного из основных факторов выбросоопасности.Наиболее близким к предлагаемому является способ прогноза выбросоопас ности зон угольных пластов, включающий поинтервальное бурение шпура, .измерение на каждом интервале начальной скорости газовыделения и кри. тического значения скорости газовыделения, определение выхода летучих веществ и оценку выбросоопасности зон, при этом зону пласта относят к выбросоопасной, если хотя бы в одном иэ интервалов шпура скорость газовыделения равна или больше крити ческой величины, установленной для данного шахтопласта в зависимости от удельного выхода летучих веществ ггде- выход летучих веществ в неопасной зоне,%, при этом критическуюскорость газовыделения определяют сучетом глубины разработки пласта.Способ осуществляют следующимобразом,По пробам угля, отобранным изпласта перед циклом выемки, не сопро.вождающимся в последствии выбросомугля и газа в забое проводимой выработки, определяют выход летучихвеществ, например по стандартнойметодике ГОСТ 6382-75 и считаютэто значение полученным в невыбро-,соопасной зоне пласта на даннойглубине разработки его от земнойповерхности,45 Недостаток указанного способа состоит в том, что к выбросоопасным могут.быть отнесены и невыбросоопасные участки пласта, на которых начальная скорость газовыделения может превышать критическую вследстие разгрузки призабойной части пласта, повышения ее газопроницаемости, уси ления дегаэации, т.е. изменения сос тояния газоносного массива в сторону снижения, а не усугубления выб росоопасности. Применение в этих случаях мероприятий для предотвраще ния выбросов угля и газа излишне и приводит к неоправданным простоям забоев. После выполнения противовыб 60 росных мероприятий начальная скорость газовыделения может превышать критическую величину как вследствие эффективного влияния этих мероприятий на устранение выбросоопасности, бг,так и при отсутствии такого влияния,что не позволяет использовать этотспособ для определения выбросоопасныхэон после осуществления мероприятийпо предотвращению выбросов.Цель изобретения - повышение эф-фективности определения выбросоопасных зон и расширение области использования способа путем одновременного определения начальной скоростигазовыделения и степени метаморфиэмаи установления по ним безопаснойзоны разгрузки,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определения выбросоопасных зон угольныхпластов, включающему поинтервальноебурение шпура, измерение на каждоминтервапе начальной скорости газовыделения и критического значенияскорости газовыделения, определениевыхода летучих веществ и оценку выбросоопасности зон, в неопасной зоне пластаотбирают пробу угля и определяют по ней выход летучих веществ, в процессе бурения шпура заинтервалом, на котором начальнаяскорость газовыделения достигла илипревысила критическую величину, отбирают пробу угля из шпура и определяют выход летучих веществ, находятразность между выходом летучих веществ за интервалом, на котором скорость газовыделения выше критической,и выходом летучих веществ в неопасной зоне, и к выбросоопасной относятзону пласта, начиная с интервала,на котором измеренная скорость газовыделения равна или больше критической, а разность летучих веществ пре.вышает предельное значение, определяемое по формуле У: 1210 (Ч" )- 310 (Ч ) -0,79 Исследованиями установлено, что величины газоносности и начальной скорости газовыделения, при которых происходят выбросы угля и газа, изменяются по однотипной зависимости1082970 Составитель Г. ВасючковаРедактор Ю,Середа Техред С.Легеза Корректор А. Дзятко Заказ 1707/32 Тираж 427 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 от двух факторов: глубины разработки пластов и степени метаморфиэма угля, характеризуемой выходом летучих веществ, причем начальная око". рость газовыделения прямо пропорциональна газоносности. Критическая величина начальной скорости газовыделения, пропорциональная критической гаэоносности при соответствующих зна чениях глубины разработки пласта и выхода летучих, определяется по формуле700ф =+ 810 (Ч)- 0,42 Ч +к (Чг) 3+ 21 10 Н - бе 10 Н + 11,2, 15 где ( - критическая скорость газовыделения, л/мин;выход летучих, Ъ;Н - глубина разработки, м. 20Кроме того, устанавливают предельное значение разности между выходом летучих в опасных и неопасных по выбросам зонах по формуле25 аЧ = 1210 (Ч) - 310 ф (Ч ) -0,079 (2) где ЬЧ" - предельная величина разности между выходом летучих в опасной и неопасной по выбросам зонах, Ъ;выход летучих в неопасной зоне пласта,%.Затем в направлении подвигания забоя выработки поинтервально бурят шпур, принимая величину интервала не более 0,7 м. На каждом интервале шпура герметизируют (например, с помощью газоэатвора ЗГ) камеру длиной 0,3 0,5 м и прибором (например, ПГ) иэ меряют начальную скорость гаэовыде= ления иэ этой камеры, сравнивая ее с критической величиной, определяемой по формуле (1); Измерения производят до интервала шпура, на котором начальная скорость газовыделения дос" тигает или превьыает критическую величинуЗа этим интервалом отбирают пробу угля иэ шпура и определяют выход летучих. Вычисляют разность между значением выхода летучих в неопасной зоне и шпуре, и если разность между ними превышает предельную величину, вычисленную по формуле (2), то к выбросоопасным относят зону пласта вглубь массива, начиная с интервала, на котором измеренная скорость газовыделения равна или больше критической. При изменении глубины ведения горных работ по пласту более чем на 100 м измерение выхода летучихв невыбросоопасной зона, определение величин критической скорости газовыделения и предельной разности выхода летучих в опасной и неопасной по выбросам зонах производят заново.Использование предлагаемого способа определения выбросоопасных эон обеспечивает следующие технические преимущества по сравнению с известными: позволяет более надежно оценивать выбросоопасность пласта и определять границу выбросоопасной зоны впереди забоя выработки; регламентирует допустимую глубину выемки угля беэ применения противовыбросных мероприятий и применение последних в тех случаях, когда технологическая глубина выемки больше, чем расстояние от забоя выработки до выбросоопасной зоны.