Способ определения структуры угля угленосного пласта, содержащего газ

 

Изобретение относится к разработке угольных месторождений. Цель изобретения - снижение трудоемкости, повышение оперативности и надежности определения структуры угля. Для каждого забоя отбирают пробу свежеотбитого угля массой 0,5-1,5 кг и определяют по стандартной методике приведенный диаметр частиц угля. Затем отбирают новую пробу угля и просеивают ее через сито, диаметр ячеек которого равен приведенному диаметру, установленному ранее . В результате образуется надситовая и подситовая части пробы. Для исключения влияния временных параметров газовыделения из надситовой и подситовой частей пробы одновременно и за одинаковый отрезок времени определяют величину газовыделения . Взвешивают надситовую и подситовую части пробы и для них вычисляют величины приведенного диаметра, а показатель структуры угля определяют по математической ф-ле. Для ускорения проведения замеров показателя структуры угля в этом забое выравнивают обе части пробы по массе , одновременно герметизируют их в сосудах одинакового объема, а приведенный диаметр принимают постоянным. Это позволяет на порядок сократить время определения показателя структуры угля и довести его до 5-10 мин. 1 з.п. ф-лы. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 Е 21 В 49 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCMOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4198102/22-03 (22) 23.02.87 (46) 30.08.88. Бюл. № 32 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В. И. Аюрова (53) 622.235 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹l129378, кл. Е 21 F 5/00, 1984.

Зубков В. В. Краткий курс общей петрографии. М.: Госгортехиздат, с. 35 — 37. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРЫ УГЛЯ УГЛЕНОСНОГО ПЛАСТА, СОДЕРЖАЩЕГО ГАЗ (57) Изобретение относится к разработке угольных месторождений. Цель изобретенияснижение трудоемкости, повышение оперативности и надежности определения структуры угля. Для каждого забоя отбирают пробу свежеотбитого угля массой 0,5 — 1,5 кг и определяют по стандартной методике приведенный диаметр частиц угля. Затем

ÄÄSUÄÄ 1420149 А I отбирают новую пробу угля и просеивают ее через сито, диаметр ячеек которого равен приведенному диаметру, установленному ранее. В результате образуется надситовая и подситовая части пробы. Для исключения влияния временных параметров газовыделения из надситовой и подситовой частей пробы одновременно и за одинаковый отрезок времени определяют величину газовыделения. Взвешивают надситовую и подситовую части пробы и для них вычисляют величины приведенного диаметра, а показатель структуры угля определяют по математической ф-ле. Для ускорения проведения замеров показателя структуры угля в этом забое выравнивают обе части пробы по массе, одновременно герметизируют их в сосудах одинакового объема, а приведенный диаметр принимают постоянным. Это позволяет на порядок сократить время определения показателя структуры угля и довести его до 5 — 10 мин. 1 з.п. ф-лы.

1420149

15

h I?) лг

Ъ—

0г

I т е dt о

0 0023Pg

2. с D

0 046Pg

2.

А Р"

О, 15Pg

Ф

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано пр разработке угольных пластов, содержащи газ, склонных к газодинамическим явле иям.

Цель изобретения — снижение трудоемко ти, повышение оперативности и надежности определения структуры угля.

Способ осуществляется следующим о6разом.

Отбирают пробу свежеотбитого угля, просеивают ее через сито с диаметром ячеек, который определяют предварительно для каждо1.о забоя, из надситовой и подситовой часте11 пробы одновременно и за одинаковый отрезок времени определяют величину газовь1деления с последующим взвешиванием каждой части пробы и вычислением для них величины приведенного диаметра, при этом показатель структуры угля определяют по о мле,фр у

- - р г. 1е Я. и Q< — количество газа, выделившееся из надситовой и подситовой частей пробы соответственно, см ;

Р. и P< — вес надситовой и подситовой частей пробы соответственно, г

3>и Д< — — приведенный диаметр надситовой и подситовой частей пробы, соответственно, мм;

Уголь относят к I степени нарушенности при а)0,8, к 1! степени при 0,4(а(0,8, к 111 степени при 0,2(а(0,4 и к IV u V степеням при a,(0,2.

В последующих замерах показателя структуры угля в этом же забое отношение приведенных диаметров надситовой и подситовой частей проб принимают постоянным, обе части каждой пробы уравнивают по весу и одновременно герметизируют в сосудах одинакового объема, а показатель структуры угля определяют Но формуле где Р -- вес отбитого угля;

g — начальная газоносность угля;

D — приведенный диаметр отбитого угля; а — показатель структуры угля; — время после отбойки.

Из этих формул следует, что соотношение величин газовыделения из разных частей где ЛР> и ЛР. — прирост давления газа в сосуде с надситовой и подситовой частями пробы, Па.

Для определения приведенного диаметра частиц отбитого угля их просеивают через сита с различным размером ячеек, взвешивают каждую фракцию угля, а затем диаметр рассчитывают по формуле:

Ро

Р „Р с(, где D — приведенный диаметр частиц отбитого угля, мм;

Р, — — общий вес частиц угля, г;

Р; — вес частиц отбитого угля i-фракции, г;

d; — — диаметр частиц отбитого угля

i-фракции, мм.

Из набора типовых сит выбирают сито с диаметром ячеек, ближайшим к приведенному диаметру.

При определении структуры угля в этом же забое из свежеотбитого рядового угля отбирают пробу угля весом 0,5 — 1,5 кг, что обусловлено с одной стороны, соображениями ее представительности и, с другой стороны, требованием соблюдения постоянства условий газовыделения из угля в разных пробах. Вес пробы должен быть достаточно большим, чтобы отражать нарушенность угля в области, соизмеримой с размерами

g0 мощности контролируемой угольной пачки, а не в отдельной точке этой пачки. Однако увеличение веса пробы угля ведет к тому, что интенсивность газовыделения из частиц угля начинает зависеть от диффузионных процессов внешнего массопереноса: частицы

35 угля, находящиеся в метановой среде, начинают десорбироваться с внешней скоростью и это ведет к изменению закономерности кинетики газовыделения из газа, которая предполагается неизменной в предлагаемом способе.

Формула для определения показателя структуры угля получена следующим образом. Установлено, что величина газовыделения из отбитого угля описывается следуюгцими формулами при — 10 мин

4 е dt при 10 мин Lt (180 мин о одной и той же пробы угля не зависит от временных параметров газовыделения, т.е. времени начала определения величины газовыделения из каждой части пробы при усло5 вии одновременности начала определения газовыделения из них и времени ее продолжительности, и равно

1420149

Формула изобретения

Составитель В. Архипов

Редактор О. Спесивых Техред И. Верес Корректор М. Шароши

За каз 4300/31 Тираж 53! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Q) P)D

Я PD>

raeQ> и Q, — газовыделение из надситовой и подситовой частей пробы соответственно;

Р> и P — вес надситовой и подситовой частей пробы соответственно;

Д>и Д< — приведенный диаметр надситовой и подситовой частей пробы угля соответственно.

Из этого соотношения и определяют показатель структуры.

Необходимость деления отобранной пробы угля на две части, каждая из которых характеризуется величиной приведенного диаметра частиц угля, обусловлена тем, что в способе при анализе свойств пробы угля используется относительная величина удельного газовыделения: отношение величины удельного газовыделения из одной части пробы к величине удельного газовыделения из другой части пробы. Это позволяет исключить из рассмотрения временные параметры газовыделения и тем самым обеспечить точность способа.

Уголь просеивают через сито с диаметром ячеек, равным ранее определенному для данного шахтопласта приведенному диаметру частиц отбитого угля, с целью достижения максимальной точности определения показателя нарушенности угля. Исследования показали, что принятие постоянным отношения приведенных диаметров надситовой и подситовой частей пробы уменьшает точность способа, поэтому при первом замере показателя структуры угля величины этих приведенных диаметров подлежат непосредственному определению. Это снижает ошибку в определении показателя а до 8 — 10%.

Уравнение по весу надситовой и подситовой частей пробы и одновременная их герметизация в сосудах одинакового объема позволяет при постоянной величине отношения приведенных диаметров этих частей на порядок сократить время на определение показателя а в 2 раза снизить трудоемкость операции по его определению. С применением этих технологических приемов становится возможным показатель структуры угля определять непосредственно в забое за 5 — 10 мин.

1. Способ определения структуры угля угленосного пласта, содержащего газ, включающий отбор проб угля и определение по ним показателя нарушенности угля, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости, повышения оперативности и точности определения структуры угля, отбирают пробу свежеотбитого угля, просеивают ее через сито с диаметром ячеек, который определяют предварительно для каждого забоя, из надситовой и подситовой частей пробы одновременно и за одинаковый отрезок времени определяют величину газовыделения с последующим взвешиванием каждой части пробы и вычислением для них величины приведенного диаметра, при этом показатель структуры угля определяют по формуле р 1.. Р, а — — л - — -

kg— где Я и Q, — количество газа, выделившееся из надситовой и подситовой частей пробы, соответственно, см ;

Р è Р— вес надситовой и подситовой частей пробы, соответственно,г

Д и Д вЂ” приведенный диаметр надситовой и подситовой частей пробы, соответственно, мм.

2. Способ по и. 1, отличающаася тем, что в последующих замерах показателя структуры угля в этом же забое отношение приведенных диаметров надситовой и подсиЗ5 товой частей проб принимают постоянным, обе части каждой пробы уравнивают по весу и одновременно определяют величину газовыделения в сосудах одинакового об.ьема, а показатель а структуры угля опре4Q дел яют по формуле

4 где ЛР>и ЛР— прирост давления газа в сосуде с надситовой и подситовой частями пробы, соответственно, Па.