Способ защиты зданий от проникновения метана из разгруженного горными работами массива

 

Изобретение относится к горной промыщленности. Цель изобретения - повыщение эффективности защиты зданий, расположенных в геологических районах мелкой антиклинальной складчатости залегания горных пород. Для этого сначала определяют участки земной поверхности, опасные по выделению метана. Бурят дегазационные по оси антиклинали скважины в пределах замка складки с земной поверхности до выработанного пространства верхнего горизонта . Если бурение скважин по оси антиклинали невозможно из-за застроенности территории или по другим причинам, их располагают в пределах всего замка складки над выработанным пространством верхнего горизонта. Параметры скважин и газопровода , соединяющего их с насосом, рассчитывают так, чтобы расход отсасываемого газа превышал расход метановоздушной смеси, выделяющейся в атмосферу. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. i (Л со o о 4 СД сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дд4 Е 21 F 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4001649/22-03 (22) 02.01.86 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Государственный макеевский научноисследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) А. М. Морев, Н. П. Василянский, О. И. Касимов и В. Н. Кочерга (53) 622.411.33:533.17 (088.8) (56) Кочерга В. Н. Обнаружение зон, опасных по выделению метана на поверхность, путем анализа проб почвенного воздуха.—

В кн.: Основные вопросы разработки и обогащения твердых полезных ископаемых. М.:

Ротопринт ИПКОН АН СССР, 1984, с. 113—

116.

Инструкция по защите зданий от проникновения метана.— В кн.: Сборник инструкций и других нормативных документов по технике безопасности для угольной промышленности. М.: Недра, 1978, с. 291. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ ОТ

ПРОНИКНОВЕНИЯ МЕТАНА ИЗ РАЗГРУ„„ЯЦ„„1320455 А 1

ЖЕННОГО ГОРНЫМИ РАБОТАМИ МАССИВА (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения — повышение эффективности защиты зданий, расположенных в геологических районах мелкой антиклинальной складчатости залегания горных пород. Для этого сначала определяют участки земной поверхности, опасные по выделению метана. Бурят дегазацнонные по оси антиклинали скважины в пределах замка складки с земной поверхности до выработанного пространства верхнего гори- Я зонта. Если бурение скважин по оси антиклинали невозможно из-за застроенности территории или по другим причинам, их располагают в пределах всего замка складки С над выработанным пространством верхнего горизонта. Параметры скважин и газопро- ф вода, соединяющего их с насосом, рассчитывают так, чтобы расход отсасываемого газа превышал расход метановоздушной Ch) смеси, выделяющейся в атмосферу. 1 з. и. ф-лы, 2 ил. CD

1320455

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проектирования мер защиты зданий от проникновения метана.

Подземная выемка угольных пластов вызывает сдвижение и изменение напряженного состояния вмещающих пород. Участки горного массива, на которых это проявляется, известны как зоны влияния горных работ.

B таких зонах нарушается естественное равновесие системы метан-уголь в отрабатывае- 10 мых и нерабочих угольных пластах. Часть метана десорбируется и, переходя в свободное состояние, по открывшимся порам и трещинам движется в горные выработки или на земную поверхность. Последнее представляет опасность, когда сопротивление путей движения метана в горные выработки больше сопротивления путей его движения к поверхности.

Выделяющийся на поверхность метан проникает в жилые и производственные помещения. Накопление его приводит к загазированию помещений и создает опасность воспламенения.

Цель изобретения — повышение эффективности защиты зданий, расположеHíûõ в геологических районах мелкой антикли- 25 нальной складчатости залегания горных пород.

На фиг. 1 показан план поверхности, совмещенный с геологической картой и планом горных работ по пласту 1, показана ось 2 антиклинали, места 3 расположения скважин и верхний горизонт выработанного пространства замка складки ABFDCE 4; на фиг. 2 — геологический разрез породной толщи в плоскости, перпендикулярной к оси антиклинали.

Способ осугцествляют следующим образом.

На план поверхности, совмещенный с геологической картой и планом горных работ (фиг. 1), наносят ось антиклинали. Г1роек40 тируют на поверхность границы верхне о горизонта выработанного пространства пласта. Пересечения их с осью антиклинали (точки Е и F) ограничивают зону, в которой следует располагать скважины.

Г1араметры скважин и газопровода, со- 45 единяющего их с насосом, рассчитывают так, чтобы расход отсасываемого газа превышал расход метановоздушной смеси, выделяющейся в атмосферу. Расход смеси определяют следующим образом.

Вначале определяют площадь опасного 50 участка. Для этого устанавливают его размеры путем измерения содержания метана в почвенном воздухе в дни понижения атмосферного давления. Затем рассчитывают количество метана, поступающего в атмосферу со всей площади опасного участка.

Для этого площадь участка умножают на удельное метановыделение. Удельное метановыделение с запасом принимают равным

1,0 л/мин-м, так как фактическая величина метанопритока в опасных зонах составляет от 0,1 до 0,9 л/мин м . Учитывая, что в выработанном пространстве содержание метана в газе равно его максимальному содержанию в почвенном воздухе на глубине 1,0 м в дни пониженного атмосферного давления, рассчитывают количество метановоздушной смеси, выделяющейся в атмосферу со всей площади опасного участка.

На плане поверхности измеряют расстояние от места бурения скважин до выхода пласта (фиг. 1) на поверхность. Зная угол падения пласта в замке складки и укзанное расстояние, рассчитывают глубину бурения скважин так, чтобы они внедрялись в выработанное пространство верхнего горизонта.

Определенные на плане поверхности места заложения скважин переносят на местность. В указанных местах производят бурение скважин, обсаживают их до выработанного пространства и соединяют трубами с вакуум-насосом.

Если бурение скважин по оси антиклинали между точками E u F невозможно из-за застроенности территории или по другим причинам, их располагают в пределах всего замка складки над выработанным пространством верхнего горизонта ABFDCE (фиг. 1).

Для защиты жилых домов использовали предлагаемый способ, для чего были пробурены две скважины на верхний горизонт выработанного пространства пласта, откуда метан мигрировал к поверхности по тектоническим трещинам в песчанике. По скважинам, под естественным давлением отводилось на поверхность около 3,0 м /мин метана, что на 1,0 и /мин больше, чем отводилось по известному способу.

Применение предлагаемого способа позволило не только надежно защитить строения от проникновения метана, но и предотвратить его поступление на поверхность.

Об этом свидетельствует отсутствие метана в строениях и в почвенном воздухе на глубине 1,0 м в дни понижения атмосферного давления.

Формула изобретения

1. Способ защиты зданий от проникновения метана из разгруженного горными работами массива, включающий обнаружение участков земной поверхности, опасных по выделению метана, бурение дегазационных скважин на источник метановыделения и отвод по ним метана, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты зданий, расположенных в геологических районах мелкой антиклинальной складчатости залегания горных пород, дегазационные скважины бурят в пределах замка складки с земной поверхности до выработанного пространства верхнего горизонта.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дегазационные скважины бурят по оси антиклинали.

1320455

Составитель И. Федяева

Редактор Ю. Середа Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

3aказ 2631/34 Тираж 429 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4