Способ определения выбросоопасности угольных пластов

(53) 9 810 аод исслеи пр(57)делунияосущугля ра УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС 4017591/2223,01.8630.03.88. Бюл, )1 12М.И, Большинский, В.С.Гордезиани, И.М. БольшиЗаврадашвили622.832(088.8)Авторское свидетельство СССР, 939, кл. Е 21 Г 5/00, 1980.Ямщиков А.С. Методы и средств дования и контроля горных пор цессов. М.: Недра, 1982.СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСООПАСУГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВИзобретение относится к горному и повышает надежность определеыбросоопасности пластов. При ствлении способа на образцах с естественной влажностью, отоых вдоль напластования, опредескорости распространения упругих продольных и поперечных волн. Пкаждому из образцов определяют егоплоскость и выход летучих веществ.До разработки пласта определяют критические значения выбросоопасностипо динамическому модулю упругости,сдвига, объемного сжатия, коэффициенту Пуассона, плотности и выходу летучих веществ. По полученным критическим значениям устанавливают выбросоопасность пласта. Пласт относят к выбросоопасному,если полученнь)е значения меньше или равны критическим.При превышении полученными значениями критических определяют влажностьобразцов. При влажности образцов больше 5 Е образец высушивают, пока влажность не станет меньше или равной57, так как при последних значенияхугольный пласт относят к категорииневыбросоопасных.Изобретение относится к горномуделу и может быть использовано приустановлении выбросоопасности угольных пластов.Цель изобретения - повышение надежности определения выбросоопасностипластов,Способ осуществляется следующимобразом,Отбирают пробы угля и герметизируют их одним из известных способов; упаковывают пробы в полиэтиленовые пакеты либо парафинируют для сохранения природной влажности образцов. По каждому из образцов определяют его плотность и выход летучихвеществ. Затем образец неправильнойформы извлекают из герметичной упаковки и помещают между излучающим и 20приемным ультразвуковыми датчиками,соединенными с прибором УКП. Генерируемые излучателем ультразвуковыеволны поступают на приемник, усили-ваются и подаются на экран осциллог 25рафа, на котором по первому вступлению определяют время .прохождения продольной составляющей упругих волн,а по второму - поперечной. Измериврасстояние между датчиками (базу), 30определяют скорость продольной и поперечной упругих волн. Измерения производят вдоль напластований в 3-5точках образца, а затем определяютсреднее значение скорости распространения упругих волн,По полученным данным рассчитываютзначения динамических характеристикпо известным соотношениям.Коэффициент Пуанссона1-2( в )ЧрЧргц Ч ф2-2(-)2Чр45где Ч Ч - соответственно продольр 9 рная и поперечная скорость упругих волн, м/с,Модуль сдвигаЬ= У(Ч)2 10, МПа,где- плотность, кг/м.50Модуль упругостиЕ = 2(1+р,) 610, МПа.Модуль всестороннего сжатияК, = ---- Ь 10, МПа.2(1+ Рп) Ф 55ц 3(1-2 р) и Вычисленные значения динамическиххарактеристик сравнивают с критическими, которые, в зависимости от выхода летучих веществ угля, являются следующими: при Ч10-20/ Е, =(13,6+ Ф 3,286) 10 ф МПа,.6 =(5,2+ 1,332) х х 104 МПа, р=(0,291+5, 16 10); при Ч 20-307 Е =(19,69+1,62) 10 " МПа, ь, =(5,52+1,308) 10 МПа, рц=(0,288+ +4,48 10- ); при Ч " т 307 Е = (28, 8+ +6, 194) 104 МПа, 6= (9, 41+2, 086) х х 10 МПа, К=(16;16+2, б) 10МПа.Если значения динамических характеристик меньше или равны критическим, угольный пласт относят к категории выбросоопасных.Если значения характеристик превышают критические, весовым методом определяют естественную влажность образцов. В этом случае, если влажность образцов меньше или равна 57., угольный пласт относят к категории невыбросоопасных. В противном случае, т,е. если:влажность образцов превышает 57., их на 15-20 мин помещают в сушильный шкаф и выдерживают при 60-70 С. Вновь определяют влажность образцов. Если она по прежнему превышает 57, образец подвергают высушиванию до тех пор, пока влажность образцов не станет меньше 57 После этого образцы, влажность которых искусственно снижена до уровня менее 57, вновь помещают между излучающим и приемным датчиками, определяют скорость прохождения упругих волн и рассчитывают значения динамических характеристик по приведенной выше методике. При значениях динамических характеристик меньше или равных критическим контроль выбросоопасности угольного пласта при ведении горных работ осуществляют по влажности и, если она имеет значения меньшие или равные 57, угольный пласт на данном интервале считают выбросоопаснымформула изобретенияСпособ определения выбросоопасности угольных пластов, включающий измерение скорости распространения упругих продольных и поперечных волн, определение.по ним динамических модулей упругости, сдвига, объемного сжа" тия, коэффициента Пуассона, плотности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности определения выбросоопасности угольных пластов, скорости распространения.Заказ 1389/29 Тираж 426 ПодписноеВЕИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и, открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 упругих продольных и поперечных волн определяют на образцах угля с естественной влажностью, отобранных вдоль напластования, устанавливают выход летучих веществ и до разработки пла 5 ста определяют критические значения выбросоопасности по динамическому модулю упругости, сдвига, объемного сжатия, коэффициенту Пуассона, плотности и выходу летучих веществ, по полученным критическим значениям в процессе ведения горных работ устанавливают выбросоопасность пласта, при этом, если полученные значения динамического модуля упругости, сдви" га, объемного сжатия, коэффициента Пуассона меньше критических, пластотносят к выбросоопасному, если онипревышают критические значения, определяют влажность образцов и привлажности больше 57 повторно устанавливают динамический модуль упругости,сдвига, объемного сжатия, коэффициентПуассона при высушивании образцов довлажности ниже 57., а при значенияхэтих характеристик равных или меньшекритических определение выбросоопасности разрабатываемого угольного пласта осуществляют по влажности, приэтом при значениях влажности угляменьше или равной 57. пласт относят