Способ определения выбросоопасных зон угольного пласта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 114 Е 21 Р 5/О КСАН СКОМ ных рабо ние (ГД) и произ В В лабора ности ПУус- ела ва,танавлив прочности руеиую к образцов ствующих ПУ. Затем критичес заи ПУ т ановл ени стати сьпцениеоотв етбора тво СССРО., 1983,о СССРО, 1981.ВЫБРОСООПАСт-ру в ой т-ры ыдержив я диффу Сбрасыв о порах, е ПУ из - .ре опр онасыще ти газон аио длягольно лекаю повы" сти ииним.образцовыбросо м ыб- орИзобретени мышленност ируемой камеры длособа.твляют следуацим тичнои термос гольнои испольотносит и может быт ноза выброс опасны зовано для прозон угольногоЦелью изобр ения является и шение эффектив работ в очистнь выработках угол повышения надеж соопасности.На фиг.1 по менение е путемза выб ьных пласт ности прог ости угля от ления при крития насыщающегосхема гермепредела пр газового мпер атуре а; нафи ают в гервеличи ческой г.2 уголь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский горный инстит.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯВЫХ ЗОН УГОЛЬНОГО ПЛАСТА(57) Изобретение относчтся кной пром-сти и м.б. использовпрогноза выбросоопасных зон угопласта, Цель изобретения -шениЕ эффективности и безопаработ в очистных и подготовивыработках угольных пластовповышения надежности прогнозросоопасности. В зоне ведени ти и безопасностии подготовительных казано схематично изопределяют газовоетемпературу массивдят отбор проб угляории определяют преддо насыщения их газют миним. значениепомещ,ают ПУ в термеру и производят нгазом при ГД и ТМ,значениям в зонах о камере повышают до насьпцающего ПУ гаают в камере до усионного равновесия ют ГД и ТМ в каме" и при комнатной еделяют предел прочности ганых образцов. При прочноссыщенных образцов меньшеочности негазонасыщенныхзону пласта относят касной. 2 ил. осуществления спСпособ осущесобразом.В обследуемой зоне угольного пласта определяют газовое давление и температуру и отбирают из обслед иой зоны куски угля для подготовле ння образцов для механических испытаний, определяют предел прочности негазонасьпценных (контрольных) образцов.О-.тавшиеся образцы помещ метичную термостатируемую камеру и насыщают газом, преобладающим вугольном пласте СН или СО, при температуре и давлении, соответствующим значениям, замеренным в обследуемой зоне (1-2 ч). Отключают камеру от подачи газа и, не разгерметизируя ее,доводяттемпературу камеры с образцом до значения, соответствующего критической температуре газа, насыщающего угольный пласт, Вы держивают камеру с образцом при этой температуре до установления диффузи". онного равновесия в транспортных порах (1"2 ч).Разгерметизируют камеру и после 15 установления в образцах комнатной температуры определяют предел их прочности и в том случае, если значения прочности предварительно газона= сыщенных образцов снижаются по срав нению с минимальным значением прочности негазонасыщенных образцов, обследуемую зону относят к выбросоопасной,Для проведения испытаний образцы 25 изготавливают из антрацита в Форме кубиков с размерами ребер 0,01-0,02 м. Газонасыщение проводят в термостатируемой камере (фиг.2), содержащей корпус 1, крышку 2, в которой уста- ЗО новлены герметизированные токоведущие контакты 3 для подключения с помощью проводов 4 датчиков 5 температуры, закрепленных на образце 6, перепускное устройство 7 с игольчатым краном 8 для осуществления вакуумирования образца и ввода газа и манометр 9. Механические свойства обраэ/цов определяют испытанием на одноосное сжатие. 40Результаты испытаний на одноосное сжатие образцов, прошедших и не прошедших обработку газом при температурр е ниже критической, пред ст авляют в виде таблицы. 5Прочность наименее прочного из необработанных образцов антрацита в испытаниях на одноосное сжатие составляет 4,3 МПа. Эта величина является контрольным уровнем отсчета при сопоставлении со значениями прочности для образцов, подвергнутых газона-. сыщению при определенном давлении и воздействию температуры ниже критической для насыщенного газа.Цпя антрацита, обработанного определенным газом, при температуре ниже критической, существует некоторое пороговое давление, величина которо-го определяет предел прочности антрацита после насыщения его этим газом (фиг,1), Так,для образцов, обработанных углекислым газом, пороговое давление 2,0 МПаР , 2,5 МПа, обработка газом при значейиях давления, равного или больше величины Рпосо, приводит к резкому падению предела прочности так, что прочность предварительно гаэонасыщенных образцов уменьшается по сравнению со значением прочности наиболее слабых иэ исходных образцов, не обработанных газонасыщением. Обработка под давлением, меньшим порогового значения, практически не влияет на величину прочности, и прочность образцов, обработанных при Р с 2,0 МПа, остается значительно выше среднего значения прочности для наиболее слабых не обработанных образцов.Аналогичная картина наблюдаетсяпри насыщении образцов метаном присоответствующих температурах.ф о р м у л а и э о б.р е т е н и яСпособ определения выбросоопасных зон угольного пласта, включающий отбор проб в обследуемой зоне, изготовление иэ них образцов, насы" щение части из них газом, преобладающим в угольном пласте, проведение испытаний по установлению Фиэикомеханических характеристик угольного пласта, определение по ним показателя оценки выбросоопасности эоны оценку по этому показателю выбросоопасности зон, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения эффективности и безопасности работ в очистных и подготовительных выработках угольных пластов путем повышения надежности прогноза выбросоопасности, в обследуемой зоне угольного пласта определяют давление газа и температуру, устанавливают прочность негаэонасыщенных образцов, а насыщение части образцов газом производят в термостатируемой камере при полученных значениях давления газа и температуры, затем температуру в камере доводят до критического значения температуры газа, насыщающего угольный пласт, и выдерживают образ-, цы при этой температуре до установления диффузионного равновесия в,СоставительТехред М.Х асючков Редактор О.Голо Корректор С.Черни 10 Заказ 7 НИИПИ Г Т 5порах образцов, после этого камерувскрывают и производят определениепрочности образцов при достижениив них температуры окружающей среды,при этом оценку выбросоопасности зонпроизводят путем сопоставления проч-. сударственного комитета по 113035, Москва, Жоиэводственно-полиграфическое 456600 6ности газонасыщенных и негаэонасыщенных образцов и при снижении прочности газонасыщенных образцов ниже мини 5.мального значения прочности негазо-насыщенных образцов зону пласта относят к выбросоопасной. Подписноеетенням и открытиям при ГКНТ СССушская наб., д. 4/5 риятие, г. Ужгород, ул, Проектная,