Способ определения безопасных зон призабойной части выбросоопасного угольного пласта

,14 9 А С 41/04 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ го и 2и, найденных по и скорости газо елегор обретение относитсяпппенности и может быя прогноза выбросоопного пласта.ль изобретения -сти определения бультате использов ыбросооп о н ененениюния тояряженного етров нос ста.иг. 1 изо ой скороск плоско о.нияН ажены графики гаэовыделени и пласта напр н наэон .риев повышение езопасных ания крит нор ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт горного дела им. А.А.Скочинского(56) Киелбаев Д,А. и др. О связи горно газового давлений: труды ВНИМИ, сб. 103, Л., 1977, с, 84-87.Исследование свойств и критериев выбросоопасности угольных пластов.- Научное сообщение ИГД им. А.А.Скочинского. М., 1983, Р 217, с. 30-33. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕЗОПАСНЫХ ЗОН ПРИЗАБОЙНОЙ ЧАСТИ ВЫБРОСООПАСНОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА,(57) Изобретение относится к гор- ной промьппленности и предназначено для прогноза выбросоопасности угольных пластов. Цель изобретения " повышение надежности определения безопасных зон в результате использования критериев выбросоопасности, найденных по изменению величины и скорости газовыделения (ГВ) и параметров напряженного состояния пласта, Сначала проходят опережающие очистные работы выработки. Затем бурят из них скважины по пласту и производят в них с помощью датчиков непрерывные измерения напряжения (Н) массива (нормальные Н отжима) и газовыделения (ГВ) из него вне эоны влияния очистных работ. Затем производят разделение пласта на зоны. Участок пласта относят к без"опасной зоне при изменении среднего уровня скорости ГВ менее чем на 503.При уменьшении среднего уровня ГВ более чем на 507 участок пласта относят к опасной зоне. Затем в призабой-. ной части пласта в зоне опорного давления (ОД) производят измерения максимальных нормальных Н, Н отжим и с уровня скорости. При этом зону плас- ф та считают безопасной при максимальных нормальных Н в зоне ОД менее критической величины, при снижении в этой зоне значений Н отжима и уровня скорости ГВ, не превышающем средний Е уровень Зону пласта считают опасной при максимуме нормальных Н в зоне ОД более критической величины. Максимум Н отжима смещен в сторону забоя и совпадает с максимумом скорости ГВ, а минимум скорости ГВ совпадает смаксимумом нормальных Н. 3 ил.ввйСпособ определения безопасных зонпризабойной части выбросоопасногоугольного пласта, включающий проведение опережающих очистные работы выра- Оботок, бурение из этих выработокскважин по угольному пласту, установку в скважинах датчиков для определения характеристик напряжений и газовьделения и измерение напряжений и 5газовьделения в пласте, о т л и -а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности определения безопасных зон пласта, найденных по из"ний 4 нри напряжений действующихв горизонтальной плоскости пласта(напряжений отжима) 4,в невыбросоопасной зоне угольного пласта; на5фиг. 2 - аналогичные графики в выбросоопасной зоне угольного пласта; нафиг. 3 - схема установки датчиков,Схема содержит угольный пласт 1,откаточный штрек 2, бортовую выработ Оку (вентиляционный штрек) 3, группыдатчиков 4, подземный блок 5 аппаратуры, линию 6 связи.Из графиков (фиг. 1 и 2) видно,что в безопасной зоне по сравнению с 15опасной зоной, средний уровенв скорости гаэовьделения (1) значительновышее, нормальные напряжения (11)6 р в зоне опорного давления ниже, а значения напряжений отжима 20(111) 6 падают от уровня значений напряжений в нетронутом массиве.Отличительной особенностью выбросоопасной зоны (фиг. 2) явпяется наличие высокой концентрации нормальных 25напряжений в непосредственной близости от обнаженной поверхности забоя,повышения напряжений отжима и быстрое нарастание скорости газовьделения. ЗО.Сущность способа заключается вбурении скважин, установке датчиков, ,. измерении в спокойной зоне пластауровня скорости газовыделения, нормальных напряжений и напряжений отжима, определении среднего уровня скорости газовьделения от момента начала измерений до момента снижения значений нормальных напряжений и напряжений отжима. Затем проводят разделение пласта на зоны, при этом участок относят к безопасной зоне при изменении среднего уровня скорости газовьделения менее чем на 503, участок пласта относят к опасной зоне 45при уменьшении среднего уровня газовыделения более чем на 503. После чего в призабойной части пласта в зонеопорного давления проводят уточнениепрогноза, при котором зону пластасчитают безопасной при максимальных нормальных напряжениях й 0 рр в зоне опорного давления менее критичес- кой величины, при снижении в этой зоне значений напряжений. отжима 6, и уровня газовьделения, не превышаю щего средний уровень, зону пласта считают опасной при максимуме нормальных напряжений в зоне опорного давления более критической величины,чем максимум напряжений отжима бсмещен в сторону забоя и совпадает смаксимумом скорости газовьделения, аминимум скорости газовыделения совпадает с максимумом нормальных напряжений Ьном Способ осуществляют следующим.образом,В опережающей подготовительной выработке на расстоянии не менее 60- 70 м от линии очистного забоя бурят пару скважин глубиной 5-7 м. Скважи" ны в одной паре располагаются друг от друга на расстоянии 1 м. На удалении 0,8 м от одной из скважин бурят шпур для измерения скорости газовыделения. В торце скважин пропиливают щели, в которые устанавливают жесткие плоские датчики напряжений.Причем плоскость одного датчика ориентируется параллельно плоскости пласта (датчик, измеряющий нормальные напряжения), плоскость второго датчика ориентируется перпендикулярно плоскости пласта (датчик напряжений отжима), Устье шпура с размещенной в ней выходной трубой тщательно герметизируют, а к выходной трубе -. подключают прибор для измерения скои рости газовыделения, Проводят первыи цикл измерений на безопасном участке пласта, включающий непрерывную регистрацию скорости газовыделения и определение среднего уровня скорости газовьделения, Во втором цикле измерений устанавливают вторую группу датчиков и непрерывно регистрируют скорость газовьделения, значения максимальных нормальных напряжений и напряжений отжима. Формула изобретенияменению величины и скорости газовыделения и параметров напряженного состояния пласта, производят непрерывные измерения максимальных нормаль 5 ных напряжений, напряжений отжима и уровня скорости газовыделения вне эоны и в зоне влияния очистных работ, затем определяют средний уровень скорости газовыделения от момента кача ла укаэанных измерений до момента снижения значений нормальных напряжений и напряжений отжима и при измененни среднего уровня скорости газо"выделения менее чем на 507 вне зонывлияния очистных работ зону призабойной части пласта относят к безопасной, а в зоне влияния очистныхработ к.безопасной относят зонупласта, в которой значения максимальных нормальных напряжений меньше ихкритических величин, уменьшаются напряжения отжима и в которой скоростьгазовыделения ниже ее среднего уровня,14 ЬЭ 919 Составитель В.Тычинаактор М.Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор М. Самборскм ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина, 1 О Заказ 805/39 Тираж 449ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете113035, Москва, Ж"35, Раущск одписноеи и открытиям прнаб д. 4/5