Патенты автора Дырдин Валерий Васильевич (RU)
Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при определении количества газового гидрата, что необходимо при расчете газового баланса угольного пласта и прогнозировании внезапных выбросов угля и газа. Техническим результатом является определении количества газа, находящегося в форме газового гидрата в природном угле, установлении давления и температуры, при которых происходит разложение газового гидрата, а также сопоставление полученных результатов со свойствами исследуемых образцов природного угля, его фактической влажностью, степенью метаморфизма. Указанный технический результат достигается тем, что заявляемый способ определения количества газового гидрата, формирующегося в природном угле, включает подготовку образца угля и создание влажности образца в диапазоне от 0.4 до 1.0 доли от максимально возможного количества воды путем предварительного высушивания образцов каменного угля крупностью частиц 1,0-2,0 мм при 110°C и выдержки их в эксикаторе с заданной влажностью воздуха, в котором осуществляется сорбция воды до равновесного состояния, загрузку подготовленного угля в автоклав и выдержку угля при высоком давлении газа и низкой температуре, соответствующих условиям стабильности газового гидрата, последующего разложения газового гидрата в природном угле в изохорическом режиме при линейном повышении внешней температуры, при котором каждые 20 секунд измеряют давление газа в автоклаве, температуру на периметре и в центре автоклава. Измерение температуры в двух точках на периметре и в центре автоклава позволяет с точностью 0,1°C определить точки начала и окончания процесса разложения гидрата. Изохорические условия разложения позволяют учесть весь выделяющийся при разложении гидрата газ и рассчитать его количество по величине повышения давления на участке разложения гидрата, и по стехиометрической формуле рассчитать количество газового гидрата, формирующегося в природном угле. Предварительная подготовка образцов позволяет сопоставить количество газового гидрата с влажностью угля и его маркой, что необходимо при использовании результатов измерений для составления газового баланса угольных пластов. 2 ил.
Способ определения порога влажности для формирования газового гидрата в образцах природного угля // 2725047
Изобретение относится к области горного дела и касается вопроса определения порога влажности угля, при превышении которого возможно формирование газового гидрата, влияющего на возникновение газодинамических явлений в краевой зоне угольного пласта. Технический результат заявляемого изобретения заключается в определении для исследуемых образцов природного угля порогового значения влажности, при превышении которого часть воды, находящейся в поровом пространстве угля, при создании соответствующих термобарических условий способна формировать газовый гидрат, а также повышении точности определения порога образования газового гидрата, значение порога востребовано при построении прогноза газодинамических явлений в краевой зоне. Способ включает подготовку проб и задание влажности образцов, их выдержку при низкой температуре и высоком давлении гидратообразующего газа в условиях стабильности газового гидрата и последующего контролируемого разложения гидрата при линейном росте внешней температуры. С каждым образцом угля выполняется 3-4 измерения с различной величиной влажности угля и для каждой загрузки определяют количества газа и воды, вовлекаемых в образование газового гидрата. По экспериментальным точкам строят линейную зависимость количества воды, которое пошло на образование гидрата Wh, от количества воды, соответствующей фактической влажности образца Wo, которую аппроксимируют до пересечения с осью абсцисс, по положению точки пересечения определяют порог влажности образца для образования гидрата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прогноза выбросоопасности угольных пластов с труднообрушаемыми кровлями при очистных работах. Техническим результатом изобретения является повышение надежности определения выбросоопасных участков угольных пластов при очистной выемке. Предварительно для каждого шахтопласта рассчитывают критическое значение интенсивности газовыделения, затем в шахтных условиях вблизи сопряжений с вентиляционным или конвейерным штреком бурят последовательно пять-семь скважин, из которых отбирают 1 л буровой мелочи, определяют удельную интенсивность газовыделения и средневзвешенные радиусы частиц разрушенного угля, после чего строят экспериментальную зависимость удельной интенсивности газовыделения от средневзвешенного радиуса частиц угля, а текущий прогноз выбросоопасности осуществляют при достижении длины зависающей консоли пород основной кровли 50-60% от расчетного значения шага ее вторичных осадок, для этого из лавы на расстоянии 2,5÷3,5 м от вентиляционного или конвейерного штрека, то есть со стороны выше- или нижележащего выработанного пространства, бурят скважину по простиранию пласта диаметром не менее 43 мм и глубиной 2,5÷3,0 м, из которой отбирают 1 л буровой мелочи, определяют средневзвешенный радиус частиц разрушенного угля и по графику определяют удельную интенсивность газовыделения, после чего в данной скважине определяют глубину зоны разрушения угля путем измерения распределения потенциала естественного стационарного электрического поля (ЕСЭП) относительно нулевого электрода, рассчитывают объем зоны разрушения, находят значение интенсивности газовыделения для всего разрушенного объема угля и сравнивают полученную величину с критическим значением, после чего делают вывод о выбросоопасности данного участка угольного пласта. 2 ил.
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения выбросоопасности угольных пластов при подземной разработке. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения интенсивности газовыделения из разрушенного угля. В шахтных условиях производят отбор проб угля в шпуре, пробуренном из подготовительной выработки диаметром 43 мм, с глубины 3,5÷5,5 м с помощью керноотборника, который механически соединен с буром из витой стали, и помещают в герметичный стальной стакан, имеющий в крышке внешний манометр для измерения газового давления, термосопротивление во внутренней области с выведенными контактами для измерения температуры и стальной стержень для разрушения пробы угля при вращении. После чего в течение 1,5÷2 часов стакан с пробой угля доставляют в лабораторию и по манометру определяют газовое давление в стакане. Далее, разрушают пробу угля в стакане в течение 1 мин и фиксируют конечную температуру, приращение газового давления и определяют средневзвешенный радиус частиц угля. Пробу угля последовательно от 3 до 5 раз подвергают разрушению, каждый раз фиксируя конечную температуру, приращение газового давления и определяя средневзвешенный радиус частиц угля. После чего строят график зависимости приращения давления в стакане от средневзвешенного радиуса частиц угля, с помощью которого рассчитывают число молей газа на единицу массы угля, выделившегося в процессе разрушения пробы угля. Затем определяют удельную интенсивность газовыделения из разрушенного угля. 2 ил.
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при текущем прогнозе выбросоопасности угольных пластов. Техническим результатом изобретения является повышение надежности определения выбросоопасных зон в угольных пластах. Предложен способ определения выбросоопасных зон в угольных шахтах, включающий поинтервальное бурение скважины в забое подготовительной выработки, измерение на каждом интервале выхода буровой мелочи и начальной скорости газовыделения и определение возможности существования в угольном пласте твердых растворов природного газа по типу газовых гидратов. После чего в пробуренной скважине измеряют удельное электросопротивление угольного пласта и строят график зависимости удельного электросопротивления угольного пласта от расстояния вдоль оси скважины, с помощью которого определяют ширину зоны угольного пласта, содержащей твердый раствор природного газа по типу газовых гидратов. Далее определяют показатель выбросоопасности Rn с учетом ширины зоны угольного пласта, содержащей твердый раствор природного газа по типу газовых гидратов, и естественной влажности угольного пласта. При этом на исследуемом участке угольного пласта на расстоянии 0,75÷1,25 м от первой скважины бурят вторую скважину. После чего определяют скорость упругих волн в массиве между скважинами, для чего помещают в обе скважины пьезодатчики, которые перемещают с шагом 0,15÷0,25 м одновременно в обеих скважинах. Причем участки угольного пласта, на которых удельное электросопротивление больше в 50÷100 раз удельного электросопротивления соседних участков, содержат твердый раствор природного газа по типу газовых гидратов, если скорость упругих волн в них составляет порядка 2,0÷2,5 км/с. 4 ил.
Изобретение относится к горному делу и может быть применено при текущем прогнозе выбросоопасности угольных пластов
Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для непрерывного контроля напряженного состояния и степени удароопасности краевых зон массива горных пород в подземных выработках
