Способ определения эффективности увлажнения краевой части угольного пласта

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УВЛАЖНЕНИЯ КРАЕВОЙ ЧАСТИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, включающий измерение удельного эффективного сопротивления угольного пласта в скважинах , пробуренных по углю, и определение степени увлажнения по величине измеренных показателей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения границ увлажненных зон, измеряют потенциал естественного стационарного электрического поля и его полярность и устанавливают наличие увлажненных зон по отрицательным значениям потенциала. (Л 00 4 4 оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ÈD Е 21 С 3900 яа

1217

100

-г (21) 3526893/22-03 (22) 23.12.82 (46) 07.04.84. Бюл. № 14 (72) В. В. Дырдин, П. В. Егоров, А. И. Шиканов, В. В. Иванов и В. Н. Бураков (71) Кузбасский политехнический институт (53) 622.35 (088.8) (56) l. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. М., «Недра», 1976, с. 179.

2. Ямщиков В. С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. М., «Недра», 1982, с. 252 †2 (прототип).

„„SU„„1084443 А (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УВЛАЖНЕНИЯ КРАЕВОЙ ЧАСТИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, включающий измерение удельного эффективного сопротивления угольного пласта в скважинах, пробуренных по углю, и определение степени увлажнения по величине измеренных показателей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения границ увлажненных зон, измеряют потенциал естественного стационарного электрического поля и его полярность и устанавливают наличие увлажненных зон по отрицательным значениям потенциала.

1084443

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения эффективности увлажнения краевой части угольного пласта.

Известен способ определения эффективности увлажнения угольного пласта, включающий отбор проб и определение их влажности в лабораторных условиях (1).

Этот способ характеризуется высокой точностью и надежностью, но трудоемок и малооперативен.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения эффективности увлажнения краевой части угольного пласта, включающий измерение удельного эффективного сопротивления угольного пласта в скважинах, пробуренных по углю, и определение степени увлажнения по величине измеренных показателей (2).

Данный способ характеризуется недостаточной точностью, так как величина удельного эффективного сопротивления зависит от напряженного состояния массива и других факторов, и поэтому не удается точно определить границы увлажненных зон.

Цель изобретения — повышение точности определения границ увлажненных зон.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения эффективности увлажнения краевой части угольного пласта, включающему измерение удельного эффективного сопротивления угольного пласта в скважинах, пробуренных по углю, и определение степени увлажнения по величине измеренных показателей, измеряют потенциал естественного стационарного электрического поля и его полярность и устанавливают наличие увлажненных зон по отрицательным значениям потенциала.

Указанная цель достигается тем, что на исследуемом участке бурят скважину глубиной 6 — 10 м, в которой измеряют распределение потенциала естественного стационарного электрического поля (ЕСЭП) и удельного эффективного электросопротивления. Для краевой части угольного массива известны закономерности распределения потенциала ЕСЭП в окрестности очистных и подготовительных выработок, которые характеризуются его нарастанием от значения на забое до некоторой максимальной величины в точке максимума опорного давления и спаданием к зоне нетронутого массива. В подготовигельных выработках концентрация напряжений может отсутствовать, тогда это обстоятельство отличается экспоненциаальным изменением потенциала ЕСЭП. При увлажнении угольного пласта под действием

40 влаги интенсивно развиваются процессы окисления, поэтому на кривой распределения потенциала ЕСЭП в окрестности выработки появятся зоны отрицательных значений потенциала, которые характеризуют те участки, куда проникла вода. Таким образом, переход потенциала через ноль в краевой части массива соответствует границе зоны увлажнения. Устанавливая такие участки в краевой части пласта при передвижении зонда по скважине, получают наглядное представление о равномерности ее увлажнения.

Для оценки степени увлажнения в массиве измеряют в скважине удельное эффективное сопротивление угля двухэлектродной установкой, а полученные значения сравнивают с корреляционной зависимостью удельного электросопротивления от влажности, т.е. p . = f(W), которая при влажности более 2,5О/О является прямолинейной.

Данная зависимость для каждого шахтопласта снимается предварительно. Угол наклона прямой зависит от количества и геометрии пор. Блестящие компоненты угля (витрен и кларен) способствуют большой пористости угла, чем матовые (дюрен, фюзен), поэтому если шахтопласты относятся к одинаковой структуре, то для них используют одну зависимость.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где представлены кривые распределения потенциала ЕСЭП впереди очистной выработки 1 и подготовительной 2 до увлажнения и впереди очистной выработки после увлажнения З.на глубину 5,0 м, равной ширине защитной зоны, а „характеризует уровень потенциала нетронутого массива. Из фиг. 1 следует, что зона 0,5 — 5,0 м увлажнена. На фиг. 2 представлены результаты исследования о качестве увлажнения.

Пример. По пласту Коксовому в лаве 71 на расстоянии 0 — 70 м от очистного забоя для снижения категории удароопасности было проведено увлажнение краевой части массива угля.

В результате проведения исследования о качестве увлажнения было установлено (фиг. 2), что в зонах 10 — 17 м и 19 — 24,5 м на глубине 6 м потенциал ЕСЭП имеет отрицательные значения, т.е. эти зоны увлажнены.

Измерение удельного эффективного сопротивления угля в этих зонах и сопоставление полученных значений с тарировочной зависимостью/),Ф вЂ” — f (w) показало, что влажность угля в этих зонах превышает значение критической влажности, которая для пласта

Коксового равна 6,5 /о.

1084443

Составитель Г. Алексеева

Редактор Н. Руднева Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Заказ 1948/26 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4