Способ определения выбросоопасности угольного пласта

 

Изобретение может быть использовано для определения структурной нарушенности угля и, как следствие, выбросоопасности угольного пласта. Способ позволяет упростить определение выбросоопасности пласта физико-химическими методами. Пробу угля измельчают, заливают дистиллированной водой и перемешивают в течение 4-5 мин. Затем переносят раствор с углем на фильтр. Фиксируют время появления первой капли фильтрата и время, когда в теч.е-. ние 1-2 мин капель не наблюдают. Определяют время фильтрации. Если оно составляет 10 мин и более, то пласт относят к выбросоопасным, если оно менее 10 мин - пласт угля, из которого взята проба, не выбросоопасный.

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4840517/03 (22) 18.06.90 (46) 15.02.93, Бюл, ¹ 6 (71) Государственный Макеевский научноисследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) Л.А,Вайнштейн, В,C.Ìàåàcêèé, В.М.Муравьева и Т,И.Каструбина (56) Этингер И,Л. и др. Применение иодного пОказателя при прогнозировании выбросоопасности. Уголь Украины, 1982, ¹ 2.

Методические указания по прогнозированию динамических явлений на угольных

ПЛастах по их физико-физическим свойствам. Л,: ВНИМИ, 1981. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНОСТИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения структурной нарушенности углей с целью повышения безопасности ведения горных работ.

Известен способ определения нарушенности угля по количеству иода, поглощвнного навеской угля.

Согласно этому способу исследуемая проба угля измельчается до размера частиц

0,35-0,50 мм. Один грамм пробы помещают в коническую колбу и заливают 100 мл раствора иода. После пятиминутного перемешивания на встряхивателе уголь отфильтровывается. 20 мл фильтрата переносят в коническую колбу емкостью 100 мл, добавляют 2 — 3 капли крахмала и титруют до исчезновения синей краски, Расчет Л I npoИЗВОДЯТ ИЗ СООТНОШЕНИЯ:

„„5Q 1795119 А1 (57) Изобретение может быть использовано для определения структурной нарушенности угля и, как следствие, выбросоопасности угольного пласта. Способ позволяет упростить определение выбросоопасности пласта физико-химическими методами. Пробу угля измельчают, заливают дистиллирован-. ной водой и перемешивают в течение 4-5 мин. Затем переносят раствор с углем на фильтр. Фиксируют время появления первой капли фильтрата и время, когда в течение 1 — 2 мин капель не наблюдают.

Определяют время фильтрации, Если оно составляет 10 мин и более, то пласт относят к выбросоопасным. если оно менее 10 мин — пласт угля, из которого взята проба, не выбросоопасный.

Л I = (а — Ь) х 0,635, где а — количество титрованного раствора тиосульфата (Ма2520з}: 4 .b — количество раствора тиосульфата, с© израсходованного на титрование иода, не (д поглощенного углем;

0,635 — коэффициент перерасчета.

Если Л! > 3,5, то пласт относят к выбросоопасному.

Основным недостатком описанного способа является то, что его невозможно использовать в шахте вследствие сложно- а сти аппаратуры. Кроме того, раствор иода должен быть свежеприготовленным, т.к. иод и его раствор очень нестойкие соединения, а изменение его количества в растворе искажает результаты.

Известен способ определения степени нарушенности угля, и, как следствие, выбро1795119 капли, соопасности по максимальному водонасыщению последнего (2).

Способ заключается в том, что навески

yrn двух фракций высушивают, а затем помещают в эксикатор, в котором поддержи- 5 вают постоянную относительную влажность (95-98%), создаваемую 10% раствором серной кислоты, Причем пробу угля фракции 0,2 мм выдерживают 18-24 часа, а пробу угля фракций"2,0 — 3, Ь мм выдерживают 60 — 90 мин. После стабилизации веса определяют изменение, массы проб.

Известный способ не используется на шахтах, так как трудоемок и недостаточно оперативен, Кроме того, даже в лабораторных условиях не всегда можно точно определить исходную влажность, т.к, не учитывается потеря веса от дегазации при нагреве навески.

Исследования, проведенные в институ- 20 те, показали, что для определения степени нарушенности пласта можно использовать такой показатель, как время фильтрации угольной суспензии через бумажный фил ьтр. 25

Целью изобретения является повышение эффективности определения выбросоопасности угольного пласта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения выбросоопасности З0 угольного пласта, включающем отбор проб, их измельчение и увлажнение жидкостями, определение выбросоопасности пласта. пробу увлажня ют перемеш иванием с дистиллированной водой и фильтруют, при этом фиксируют появление первой и последней капель, а время фильтрации определяют по формуле

Л 4 = тмакс то. где to — время появления первой капли;

Формула изобретения

Способ определения выбросоопасности угольного пласта, включающий отбор проб, их измельчение, увлажнение жидкостями иотнесение пласта к выбросоопасному по выбранному критерию, отличающийся тем, что, с целью снижения времени определения выбросоопасности и возможности использования непосредственно в условиях шахты без привлечения химически вредных веществ, пробу увлажняют перемешиванием с гмакс — время появления последней капли. и при At (10, мин угольный пласт относят к невыбросоопасному, а при Лт 10 мин — к выбросоопасному.

В результате исследований было установлено, что при перемешивании пробы угля иэ выбросоопасной зоны с дистиллированной водой наблюдается дополнительная деструкция взятой фракции, что, по-видимому, связано с физическим влиянием воды на слабые структурные элементы угля. Деструктурированные элементы замедляют разделение водно-угольной суспензии, что увеличивает время фильтрации и позволяет устанавливать выбросоопасность угольных пластов по данному фактору.

Способ осуществля ют следующим образом.

Пробу угля измельчают и 2 грамма фракции 0,3 мм заливают 40 — 50 мл дистиллированной воды и перемешивают в течение 4-5 минут. Затем переносят раствор с углем на фильтр. Фиксируют время появления первой капли фильтрата то и время, когда в течение 1-2 мин капель не наблюдают . Определяют время фильтрации из соотношения

At = Тмакс То.

Если Лт составляет 10 мин и более, то пласт угля из которого взята проба, является выбросоопасным. Если Лt менее 10 минут, то пласт является невыбросоопасным.

Способ обладает рядом преимуществ, s том числе является более оперативным по сравнению с прототипом; в процессе его осуществления не используются химически вредные вещества; позволяет использовать в шахте, дистиллированной водой и фильтруют, при этом фиксируют появление первой и последней капли, а время фильтрации определяют по формуле

ЛХ = смаке <о . где то — время появления первой капли; тмакс — время появления последней и при Ьt < 10 мин угольный пласт относят к невыбросоопасному, а при At 10 мин— к выбросоопасному,