Способ определения путей утечек в выработанном пространстве

 

Использование: для борьбы с пожарами и повышения безопасности горных работ. Сущность изобретения: осуществляют запуск индикаторных газов на различной глубине, постепенно переходя от поверхности до выработанного пространства. Строят траекторию движения утечек по точкам выхода аномалий индикаторных газов в приповерхностный слой после их запуска на разной глубине. В максимально удаленную аномалию индикаторного газа бурят дополнительную скважину и продолжают построение траектории движения утечек. Прекращают проведение операций при выходе индикаторного газа в действующие выработки. Затем через скважину, в которую начинали подавать индикаторный газ, строят линию, перпендикулярную направлению утечек воздуха, и на ней бурят следующие скважины для запуска индикаторных газов, по которым строят полную картину движения утечек воздуха через выработанное пространство. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для борьбы с пожарами, возникающими в выработанном пространстве.

Известен способ определения путей утечек в выработанном пространстве, включающий депрессионную съемку и экспертную оценку путей утечек [1].

Недостатком данного способа является невозможность точного определения путей утечек в выработанном пространстве.

Наиболее близким техническим решением является способ определения путей утечек, включающий запуск в выработанное пространство индикаторных газов и определение точек их выхода в горные выработки [2].

Недостатком данного способа является низкая эффективность из-за невозможности определения путей утечек непосредственно в выработанном пространстве. Кроме того, зачастую эти газы не достигают горных выработок из-за перемещения к дневной поверхности при избыточном давлении газа.

Целью изобретения является повышение эффективности способа определения путей утечек воздуха в выработанном пространстве с избыточным давлением газа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения путей утечек, включающему запуск в выработанное пространство индикаторных газов по скважинам и определение точек их выхода в горные выработки, запуск индикаторных газов осуществляют на различной глубине, постепенно переходя от поверхности до выработанного пространства, и строят траекторию движения утечек по точкам выхода аномалий индикаторных газов в приповерхностный слой после их запуска на разной глубине, причем в максимально удаленную аномалию индикаторного газа бурят дополнительную скважину и продолжают построение траектории движения утечек, а прекращают проведение операций при выходе индикаторного газа в действующие выработки, затем через скважину, в которую начинали подавать индикаторный газ, строят линию, перпендикулярную направлению утечек воздуха, и на ней бурят скважины для запуска индикаторных газов и строят полную картину движения утечек воздуха через выработанное пространство.

Существенными отличиями предлагаемого способа являются: - запускают индикаторный газ на различной глубине скважин, постепенно переходя от поверхности до выработанного пространства; - траекторию движения утечек строят по точкам выхода аномалий индикаторных газов в приповерхностный слой после запуска на разной глубине; - повторяют бурение скважин и запуск индикаторного газа в точки максимального удаления аномалий индикаторных газов в приповерхностном слое до выхода индикатора в действующие выработки; - строят линию, перпендикулярную направлению утечек воздуха, и на ней бурят скважины для запуска индикаторного газа и строят полную картину движения утечек воздуха через выработанное пространство.

При движении утечек воздуха через выработанное пространство с избыточным давлением газа, например, при нагнетательном способе проветривания, наряду с перемещением в горизонтальном направлении, существует перенос газа и в вертикальном направлении к поверхности. Учитывая, что наибольшая проницаемость пород в выработанном пространстве и по мере движения к поверхности уменьшается, то снижается и скорость горизонтальной составляющей утечек. Поэтому пуск газа на различной глубине приведет к изменению величины сноса газовой аномалии, образующейся в приповерхностном слое после запуска индикатора. По точкам выхода аномалий газа можно построить траекторию движения утечек воздуха.

Однако за счет постепенного подъема газа к поверхности существует максимальная дальность движения индикаторного газа в горизонтальном направлении. Чтобы продолжить траекторию движения утечек необходимо продолжить запуск газа и определение выхода его к поверхности через скважину, пробуренную в газовую аномалию, максимально удаленную от первоначальной точки подачи. Повторяют эти операции до полного построения траектории движения утечек до выхода в действующие выработки.

Для построения полной картины утечек через выработанное пространство строят траектории параллельных потоков, для чего повторяют бурение скважин и запуск в них индикатора на линии, перпендикулярной направлению утечек.

На чертеже показана технологическая схема предложенного способа. Схема включает выработанное пространство 1, скважину 2, емкость 3 для хранения и выдачи индикаторного газа, газовые аномалии 4, образующиеся в приповерхностном слое 5, прибор 6 для поиска газовых аномалий и действующая выработка 7.

Способ реализуется следующим образом.

Для определения путей утечек в выработанном пространстве 1, бурят скважину 2, в которую на различной глубине, постепенно переходя от поверхности к выработанному пространству, запускают индикаторный газ из емкости 3. После каждого запуска в приповерхностном слое 5 определяют аномалии 4, образуемые запускаемым газом, прибором 6. По полученным точкам 4 строят траекторию движения утечек воздуха.

Затем в газовую аномалию 4, максимально удаленную от точки подачи газа, бурят дополнительную скважину 2 и повторяют построение траектории утечек. Прекращают операции после выхода индикаторного газа в действующую выработку 7.

Перечисленные операции по построению траекторий повторяют через скважины, пробуренные на линии, перпендикулярной направлению движения утечек и проведенную через скважину 2.

Применение предложенного способа позволит повысить эффективность предупреждения, локализации и тушения пожаров, возникающих в выработанном пространстве. Одновременно повышается безопасность горных работ за счет возможности предотвращения выноса горючих и токсичных газов в действующие выработки.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПУТЕЙ УТЕЧЕК В ВЫРАБОТАННОМ ПРОСТРАНСТВЕ, включающий запуск в выработанное пространство индикаторных газов по скважинам и определение точек их выхода в горные выработки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности определения путей утечек в выработанном пространстве с избыточным давлением газа, запуск индикаторных газов осуществляют на различной глубине, постепенно переходя от поверхности до выработанного пространства, при этом строят траекторию движения утечек по точкам выхода аномалий индикаторных газов в приповерхностный слой после их запуска на разной глубине, а в максимально удаленную аномалию индикаторного газа бурят дополнительную скважину и продолжают построение траектории движения утечек, причем проведение указанных операций осуществляют до выхода индикаторного газа в действующие выработки, затем через скважину, в которую, начинали подавать индикаторный газ, проводят линию, перпендикулярную направлению утечек воздуха, и по ней бурят следующие скважины для запуска индикаторных газов и строят полную картину движения утечек воздуха через выработанное пространство.

РИСУНКИ

Рисунок 1