Способ определения объема газа и пор в породе

(22) Заявлено 19. 11. 79 (21) 2842757/18-25с присоединением заявки Йо(51) М ) 3 С 01 М 29/00 Государственный комитет СССР по делам изобретениЯ н открытнЯ(72) Авторы изобретения А. С. Кириченко и А. А. Ярагин Ленинградский ордена Ленина, ордена ОктябрьскойРеволюции и ордена Трудового Красного Знаменигорный институт им, Плеханова(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ГАЗА И ПОР В ПОРОДЕ Изобретение относится к горнорудной промышленности и может быть использовано для прогнозирования внезап-, ных выбросов соли и газа на калийных шахтах посредством определения объема газа и заключавшего его объема пор и контроля изменчивости этих параметров при продвигании забоя выработки.Известен высоковакуумный метод извлечения газов иэ соляных пород 11 , позволяющий комбинировать метод повторного растворения с проведением опыта в высоком вакууме. Способ заключается в полном растворении 100 г измельченной породы конденсатом па ров насыщенного раствора поваренной соли в вакуумированном пространстве, Вследствие этого из породы газы выде" ляются и собираются в специальной колбе, после чего измеряется их ко личество.Недостатком данного способа является то, что он может быть использован только в.лабораторных условиях, а для своей реализации требует спе циального оборудования и большого, объема времени на каждую отдельную пробу. Кроме того, способ не позволяет произвести определение объема пор, в которых заключается гаэ. 3 О Известен также способ оценки остаточной гаэоносности 2, заключающийся в определении количества микро- включенных газов в массиве по частоте разрывов пленки пленкообраэуницей жидкости на поверхности воды.Сущность способа заключается в том, что пробу буровой мелочи укладывают на промежуточное сетчатое дно и в нее помещают несколько капель пленкообразующей жидкости. Стакан закрывают крышкой с микрофоном и в стакан заливают роду, которая растворяет пробу и поднимает вверх пленку из пленкообраэующей жидкости,Гаэ, выделившийся из соляной породы при растворении, всплывает отдельными мелкими пузырьками, формируется под пленкой на поверхности воды в более крупные пузырьки и прорывают пленку. создавая звуковой импульс, который регистрируется прибором. По количест- ву импульсов за промежуток времени растворения определяют количество газов в пробе.Недостатком данного способа явля- ется то, что вследствие прилипания какой-то части мелких газовых пузырьков к пленке при определении суммарного количества газов получаем боль 879442шую погрешность. Перед началом опыта требуется тщательный подбор толщины пленки и ее состава. Наряду с этим, данный способ также не позволяет произвести определение объема закрытых пор.Целью изобретения является повышение эффективности борьбы с внезапными выбросами соли и газа на калий-, ных шахтах посредством контроля иэ- менчивости объема газа и закрытых пор в породе.Поставленная цель достигается тем, что в способе определения объема газа и пор в породах, включающем растворение проб, после окончания растворения регистрируют величину отклонения давления внутри прибора от барометрического (фдР), а объем газа в закрытых порах (Чт) и объем закрытых пор (Чп ) определяют по следующим соотношениям+Ч - ,-1 -2 Ч+ Н )где " Ч - объем воздуха внутриприбораЬР - величина отклонениядавления воздуха отбарометрического)Ро - барометрическое давлениеобъем жидкости (растворителя);Чп - объем породы;И и - - соответственно вес иплотность раствора3"у - удельный вес породйрастворимость газа;Г/Э - плотность газа,М, - вес породы.Способ осуществляется следующим образом. Отбирается проба породы из исследуемой области соляного массива весом не более 200 г, иэмельчается и просеивается на двух ситах отверстия верхнего сита 5 мм, а нижнего - 3 мм. С нижнего сита отбирает. ся проба весом не более 100 г.Пробу просушивают в термостате при температуре 100 - 105 оС и иэ нее меркой объемом 30 смЭотбирают 3 - 5 проб. Пробы взвешивают на аналитических весах с точностью 0,001 г и получают вес М. Внутрь прибора заливается отмеренное мерным цилиндром количество жидкости Чизвестной плотности. Внутренняя полость прибора соединяется с образцовым моновакуумметром, измеряющим отклонение давления в пределах200 мм сп. ст. с точностью не менее 0,5 мм сп.ст. ,Прибор герметизируется таким образом что давление внутри прибора в началь; ный момент равно. Затем с помощью Насоса прибора, цилиндр которогоПоскольку в одной и той же пробемы определяем объем газов и пор,чтов конечном итоге повышает надежностьпрогноза. Использование данногоспособа позволяет в одной и той жепробе определить объем пор и объемзаключенных в порах газов, что друЬО гими методами не достижимо. Способ димо 5-10 мин и с минимальным при 65 барным обеспечением. 35 2 О 25 35 4 О оттарирован с точностью 0,1 смэвнутренний объем прибора уменьшается или же увеличивается на величину ЬЧ(в 6 = сопьй) и при этом снимаетсяотклонение давления Ь РОпределяется по закону БойЖ-Мариотта объемвоздуха внутри прибора, заполненного жидкостью.Затем в прибор помещается проба породы Мп, которая временно изолируется от контакта с жидкостью и, в соответствии со сказанным выше,определяется объем воздуха внутри прибора, заполненного жидкостью и пробой породы. Далее из объема воздуха, полученного в первом случае, вычитают объем воздухаполученный во втором случае Ч и получают объем воздуха, вытесненного пробой, который будет численно равен объему пробы ЧДалее внутри прибора выравнивают насосом давление до барометрического при загерметизированном приборе.Проба объемом Ч опускается в воду объТемом Ч и полностью растворяется. Окончание растворения регистрируется по установившемуся значению отклонения (ЬР), которое записывается в журнал. Прибор открывается и производится определение веса раствора М и известным методом, например, пикнометрическим, определяется его плотность 0"р, По известным весу и плотности раствора, воды и весу породы определяют расчетом удельньй вес породы (Я у)Значения С(" и известны и берутся иэ справочной литературы, По формулам (1) (2) расчет ным путем или же по специальной номограмме определяют ЧТ и ЧЗВ Для5 получения среднего значения Ч и Ч й в данной области массива необходимо растворить остальные пробы и определить среднее значения ЧЗТ . и Ч Аналитико-экспериментальным методом заранее определяются величины Ч и Чэ для выбросоопасных зон массива различных пластов, используемые в качестве эталона. Полученные значения ЧТ и Чп сравнивают с эталонными значениями и определяют состояние массива вблизи точки отбора пробы. позволяет вести определение этихпараметров более быстро, посколькуна растворение одной пробы необхо879442 формула изобретения где Ч Составитель. Э. ВолконскийТехред Т,Маточка Корректор С. Шекмара Редактор Н. Коляда Заказ 9708/12 Тираж 910, Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113935, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Способ определения объема газа и пор в породе, по которому растворяют пробы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности борьбы с внезапными выбросами соли и газа на калийных шахтах посредством контроля изменчивости объема газа и закрытых пор в породе, после окончания растворения регистрируют.величину отклонения давления внутри прибора от барометрического +АР), а объем газа в закрытых порах (Ч 9 ) и объем закрытых пор (ЧП ) определяют по следующим соотношениям15 т 17- ,-4-2 Ч + Йр ЧьР 1(Р7 Р-ЪЪг Р аР ж 1 и Тр З- объем воздуха внутри прибора,смЭ д р - величина отклонения давления, мм.сп.стр - барометрическое давление,мм.сп.ст,Ч - объем жидкости (растворителя), см 5,Ч, - объем породы, см 31М - вес раствора, г1плотность раствора, г/см- удельный вес породы,Рг/см;д - раствоворимость газа,г/100 смфр - плотность газа г/100 смй - вес породы, г.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Посмелова Э.Н. и др. Высоковакуумный метод извлечения газов иэ. соляных пород. Труды ВНИИГ, вып, бб,Л., 1975, с, 24-32.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2592720/18-25,кл. 0 01 Ч 9/00, 1978 (прототип),