Способ определения эффективности увлажнения краевой части угольного пласта

(51) Е 21 С 39 00 14В. Егоров, А. И. ШиВ. Н. Бураков технический инстиасности в угольных М., Недра, 1976,Методы и средства исгорных пород и про, с. 252 - 254 (проР,п(56) 1. Правила безопи сланцевых шахтах,с. 179.2. Ямщиков В. С.следования и контроляцессов. М., Недра, 19тотип),1084443 А(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УВЛАЖНЕНИЯ КРАЕВОЙ ЧАСТИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, включающий измерение удельного эффективного сопротивления угольного пласта в скважинах, пробуренных по углю, и определение сте пени увлажнения по величине измеренных показателей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения границ увлажненных зон, измеряют потенциал естественного стационарного электрического поля и его полярность и устанавливают наличие увлажненных зон по отрицательным значениям потенциала.45 50 Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения эффективности увлажнения краевой части угольного пласта.Известен способ определения эффективности увлажнения угольного пласта, включающий отбор проб и определение их влажности в лабораторных условиях 1.Этот способ характеризуется высокой точностью и надежностью, но трудоемок и малооперативен.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения эффективности увлажнения краевой части угольного пласта, включающий измерение удельного эффективного сопротивления угольного пласта в скважинах, пробуренных по углю, и определение степени увлажнения по величине измеренных показателей 2.Данный способ характеризуется недостаточной точностью, так как величина удельного эффективного сопротивления зависит от напряженного состояния массива и других факторов, и поэтому не удается точно определить границы увлажненных зон,Цель изобретения - повышение точности определения границ увлажненных зон.Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения эффективности увлажнения краевой части угольного пласта, включающему измерение удельного эффективного сопротивления угольного пласта в скважинах, пробуренных по углю, и определение степени увлажнения по величине измеренных показателей, измеряют потенциал естественного стационарного электрического поля и его полярность и устанавливают наличие увлажненных зон по отрицательным значениям потенциала.Указанная цель достигается тем, что на исследуемом участке бурят скважину глубиной 6 - 10 м, в которой измеряют распределение потенциала естественного стационарного электрического поля (ЕСЭП) и удельного эффективного электросопротивления. Для краевой части угольного массива известны закономерности распределения потенциала ЕСЭП в окрестности очистных и подготовительных выработок, которые характеризуются его нарастанием от значения на забое до некоторой максимальной величины в точке максимума опорногб давления и спаданием к зоне нетронутого массива. В подготовительных выработках концентрация напряжений может отсутствовать, тогда это обстоятельство отличается экспоненциаальным изменением потенциала ЕСЭП. При увлажнении угольного пласта под действием 5 0 15 20 25 30 35 40 влаги интенсивно развиваются процессы окисления, поэтому на кривой распределения потенциала ЕСЭП в окрестности выра. ботки появятся зоны отрицательных значений потенциала, которые характеризуют те участки, куда проникла вода. Таким образом, переход потенциала через ноль в краевой части массива соответствует границе зоны увлажнения. Устанавливая такие участки в краевой части пласта при передвижении зонда по скважине, получают наглядное представление о равномерности ее увлажнения.Для оценки степени увлажнения в массиве измеряют в скважине удельное эффективное сопротивление угля двухэлектродной установкой, а полученные значения сравнивают с корреляционной зависимостью удельного электросопротивления от влажности, т.е.рюр, = 1(%), которая при влажности более 2,5 О/О является прямолинейной. Данная зависимость для каждого шахтопласта снимается предварительно. Угол наклона прямой зависит от количества и геометрии пор. Блестящие компоненты угля (витрен и кларен) способствуют большой пористости угла, чем матовые (дюрен, фюзен), поэтому если шахтопласты относятся к одинаковой структуре, то для них используют одну зависимость.Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где представлены кривые распределения потенциала ЕСЭП впереди очистной выработки 1 и подготовительной 2 до увлажнения и впереди очистной выработки после увлажнения З.на глубину 5,0 м, равной ширине защитной зоны, ахарактеризует уровень потенциала нетронутого массива. Из фиг. 1 следует, что зона 0,5 - 5,0 м увлажнена, На фиг. 2 представлены результаты исследования о качестве увлажнения,Пример. По пласту Коксовому в лаве 71 на расстоянии 0 - 70 м от очистного забоя для снижения категории удароопасности было проведено увлажнение краевой части массива угля. В результате проведения исследования о качестве увлажнения было установлено (фиг. 2), что в зонах 10 - 17 м и 19 - 24,5 м на глубине 6 м потенциал ЕСЭП имеет отрицательные значения, т.е. эти зоны увлажнены.Измерение удельного эффективного сопротивления угля в этих зонах и сопоставление полученных значений с тарировочной зависимостью/),Ф -- 1(ъ") показало, что влажность угля в этих зонах превышает значение критической влажности, которая для пласта Коксового равна 6,5/О.тель ГИ. Вер564 ксе Состав ва Техред Тираж ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Ж - 35,лиал ППП Патент, г.игор едактор Н. Руднеа к аз 1948/26 ного ко ний и Раушск Ужгород,КорректоПодписноитета СССРоткрытийя на 6., д, 4/5ул. Проектная,