Способ изоляции горной выработки



Способ изоляции горной выработки
Способ изоляции горной выработки
Способ изоляции горной выработки
Способ изоляции горной выработки

 


Владельцы патента RU 2496005:

Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Коми" (ООО "ЛУКОЙЛ-Коми") (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано, например, для изоляции горных выработок при разработке месторождений высоковязкой нефти и природных битумов термошахтным способом. Техническим результатом является повышение надежности изоляции горной выработки путем герметизации трещин окружающих пород независимо от их расположения и времени происхождения. Способ изоляции горной выработки предусматривает предварительное определение глубины зоны деформации пород, окружающих изолируемую горную выработку. Затем перед установкой перемычек создают в месте изоляции совокупность шпуров длиной не менее глубины зоны деформации пород. Шпуры располагают в виде веера с образованием не менее трех вееров поперек изолируемой горной выработки. Закачивают в шпуры крайних вееров рабочий агент до потери его приемистости. Затем устанавливают воздухонепроницаемые перемычки в интервале шпуров крайних вееров и закачивают в межперемычное пространство газовую среду, поддерживая давление газовой среды в межперемычном пространстве равным или выше давления в изолируемой горной выработке в течение всего периода изоляции выработки. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 4 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано, например, для изоляции горных выработок при разработке месторождений высоковязких нефтей и природных битумов термошахтным способом.

Известен способ изоляции горной выработки за счет возведения двойных перемычек, с наполнением межперемычного пространства изолирующим материалом (см. а.с. СССР 1247558, МКИ: E21F 5/00, 1/14, опубл. 30.07.86).

Также известен способ изоляции горной выработки путем установки перед действующей горной выработкой изолирующей перемычки, заглубленной в горные породы (см. Горную энциклопедию. - М.: Советская энциклопедия, 1984. - С.356).

Однако данные способы не могут быть использованы, например, при изоляции отработанных горных выработок, в которых осуществлялась термошахтная добыча высоковязкой нефти путем закачки пара в пласт, так как через систему трещин в массиве пород вокруг изолирующей перемычки прорываются пар и углеводородные газы, ухудшая атмосферу в действующей горной выработке.

Также известен способ изоляции горной выработки, принятый авторами за прототип, включающий установку в выработке двух перемычек и подачу в межперемычное пространство газовой среды в виде воздуха и рабочего агента в виде твердеющей пены. Способ предусматривает перед подачей в межперемычное пространство твердеющей пены нагнетание в пространство между перемычками воздуха рассредоточенными струями и поддержание в межперемычном пространстве избыточного давления до полного заполнения межперемычного пространства твердеющей пеной. Таким образом, изоляцию отработанной горной выработки осуществляют за счет создания пенопластовой перемычки, образованной в горной выработке за счет отверждения пены с частичным заполнением твердеющей пеной трещин, контактирующих с межперемычным пространством на момент подачи твердеющей пены (см. а.с. СССР 1320452, МКИ: E21F 5/00, опубл. 30.06.87).

Однако данный способ недостаточно эффективен при изоляции отработанных горных выработок, например в которых осуществлялась термошахтная добыча высоковязкой нефти путем закачки пара в пласт, а именно:

1. Невозможность тампонирования трещин в окружающем горную выработку массиве пород, напрямую не связанных с межперемычным пространством, но связанных с отработанной горной выработкой и действующей горной выработкой.

2. Низкая проникающая способность пенного раствора пенопласта в глубокие трещины и микротрещины из-за его высокой вязкости и быстроты схватывания (1-1,5 мин).

3. Невозможность герметизации трещин, появляющихся после возведения перемычки вследствие действия горного давления.

Таким образом, так как в отработанных горных выработках длительное время сохраняется высокая температура (температура остывания отработанного массива 1°C в год) и избыточное давление, а ненадежная изоляция трещин в окружающем массиве пород приводит к прорывам оставшегося пара и углеводородных газов в действующую выработку, то в последней нарушаются санитарно-гигиенические нормы и требуются большие затраты средств для нормализации теплового режима в горных выработках с работающим персоналом.

Задачей изобретения является повышение надежности изоляции горной выработки путем герметизации трещин окружающих пород независимо от их расположения и времени происхождения.

Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом способе изоляции горной выработки устанавливают в изолируемой выработке воздухонепроницаемые перемычки, осуществляют подачу газовой среды в межперемычное пространство с созданием в нем избыточного давления, равного или выше давления в изолируемой горной выработке и закачивают в межперемычное пространство рабочий агент.

Существенными отличительными признаками заявленного изобретения являются:

- определяют глубину зоны деформации пород, окружающих изолируемую горную выработку;

- создают в месте изоляции перед установкой перемычек совокупность шпуров длиной не менее глубины зоны деформации пород, располагая их в виде веера, с образованием не менее трех вееров поперек изолируемой горной выработки;

- закачивают в шпуры крайних вееров рабочий агент до потери его приемистости;

- устанавливают в выработке перемычки в интервале шпуров крайних вееров;

- поддерживают избыточное давление газовой среды в межперемычном пространстве в течение всего периода изоляции выработки;

- используют в качестве рабочего агента жидкость с регулируемыми по времени свойствами вспениваться и отвердевать, например полиуретановую смолу «Беведол-Беведан»;

- используют в качестве газовой среды, например, воздух или азот.

Указанная совокупность существенных признаков позволяет создать надежный изоляционный экран на пути движения углеводородных газов и пара из отработанной горной выработки, ранее эксплуатирующейся путем закачки пара в пласт при термошахтной добыче высоковязкой нефти.

Образование в породах, окружающих изолируемую горную выработку, совокупности шпуров длиной не менее глубины зоны деформации пород и расположение их в виде веера, с образованием не менее трех вееров поперек изолируемой горной выработки, позволяет создать гидравлическую связь между большей частью существующих трещин. Закачка в шпуры крайних вееров жидкого рабочего агента до потери его приемистости, с контролируемой текучестью до вспучивания и твердения, обеспечивает герметизацию шпуров и контактирующих с ними трещин. Образование промежуточного веера шпуров обеспечивает создание гидравлической связи между промежуточными трещинами, в том числе не связанными с межперемычным пространством. Поддержание избыточного давления газовой среды в межперемычном пространстве равным или выше давления в изолируемой горной выработке в течение всего периода изоляции выработки обеспечивает создание условий для перекрытия потоков пара и улеводородных газов путем создания барьера по всем оставшимся трещинам, в том числе и вновь образуемым трещинам во время разработки месторождения.

Таким образом, предложенная совокупность признаков обеспечивает надежную изоляцию горной выработки путем герметизации трещин окружающих пород независимо от их расположения и времени происхождения.

Заявленная совокупность существенных признаков не известна нам из уровня техники, поэтому заявленное изобретение является новым. Заявленные отличительные признаки изобретения являются неочевидными для среднего специалиста в данной области. В связи с этим мы считаем, что заявленное изобретение имеет изобретательный уровень. Изобретение промышленно применимо, т.к. имеющееся оборудование и технология, разработанная нами, позволяют реализовать способ в полном объеме.

На фиг.1 изображена схема сопряжения действующей и изолируемой горных выработок с указанием размещения шпуров в месте изоляции и варианта подачи рабочего агента в шпур, в разрезе; на фиг.2 изображено сечение места изоляции горной выработки в поперечном разрезе 1-1 фиг.1; на фиг.3 изображена схема сопряжения действующей и изолируемой горных выработок с указанием размещения шпуров, перемычек, образующих межперемычное пространство, и схемы обвязки межперемычного пространства с вариантом подачи газовой среды, в разрезе; на фиг.4 изображено сечение места изоляции горной выработки с указанием размещения шпуров, перемычки в поперечном разрезе 1-1 фиг.3.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Выбирают место изоляции отработанной горной выработки. Согласно правилам техники безопасности изолирующее перекрытие сооружают на расстоянии не более 2-х метров от сопряжения с действующей горной выработкой. По свойствам пород, окружающим изолируемую отработанную горную выработку 1, определяют глубину зоны деформации пород по формуле

L = 0,75 К т Q f , где

Кт - коэффициент учета трещиноватости скальных пород;

Q - пролет выработки, м (ширина выработки);

f - коэффициент крепости пород по шкале Протодьяконова (см. «Методические рекомендации по расчету временной крепи тоннельных выработок», ВНИИ транспортного строительства, М, 1984).

На расстоянии 2-х метров от сопряжения с действующей горной выработкой 2 по контору боков и кровли перпендикулярно оси выработки 1 бурят шпуры 3 длиной не менее глубины зоны деформации пород, окружающих изолируемую выработку 1. Шпуры располагают в виде веера с образованием не менее трех вееров поперек изолируемой горной выработки приблизительно в вертикальной плоскости. Максимальное расстояние между крайними шпурами задают не менее глубины зоны деформации пород, окружающих изолируемую выработку 1. Расстояние между веерами шпуров, шпурами в веере и количество вееров определяют исходя из свойств горных пород изолируемой отработанной выработки и их деформации.

Шпуры крайних вееров оборудуют под нагнетание рабочего агента. Для этого устанавливают насос 4 с пневматическим приводом, например СТ-GX5 (DP 35), от которого с помощью шланга 5 подают в шпур рабочий агент до потери его приемистости. Возможна подача рабочего агента одновременно в несколько шпуров. В качестве рабочего агента используют жидкость, проникающую в трещины 6, вскрытые шпурами с регулируемыми по времени свойствами вспениваться и отвердевать, например полиуретановую смолу «Беведол-Беведан».

Таким образом, в горном массиве вокруг изолируемой выработки 1 перпендикулярно ее оси создают два низкопроницаемых барьера 7, при этом дополнительно происходит укрепление разрушений в массиве пород, возникших при проходке выработки. Далее в горной выработке 1 устанавливают в интервале шпуров крайних вееров две воздухонепроницаемые перемычки 8 (см. фиг.3). Перемычки могут быть выполнены, например, из кирпича или досок, обтянутых воздухонепроницаемой тканью. Возможны другие варианты изготовления воздухонепроницаемых перемычек. Перемычки снабжают гидрозатвором 9, U-образной трубкой (манометром) 10 с выводом концов трубки в закрытое пространство горной выработки 1 и межперемычное пространство 11, трубой 12 с запорным устройством (позицией на схеме не показано) со стороны действующей горной выработки для контроля за составом рудничной атмосферы в закрытом пространстве горной выработки 1, а также трубу 13 с запорным устройством 14 для подачи сжатой газовой среды, например воздуха, в межперемычное пространство. Трубу 13 подключают к источнику сжатого воздуха, расположенного в действующей горной выработке (позицией на схеме не показано) через запорное устройство 14, дополнительно выполняющее роль регулятора воздуха. Подают сжатый воздух в межперемычное пространство 11 с расходом, поддерживающим давление равным или выше давления закрытого пространства изолируемой выработки 1. Сжатый воздух через шпуры 3 среднего ряда заходит во все мелкие трещины массива пород, окружающих изолируемую горную выработку на всю глубину зоны разрушения, создавая барьер на пути миграции пара или углеводородных газов из закрытого пространства выработки 1 в действующую горную выработку 2. Разность давлений контролируют по манометру 10 и регулируют запорным устройством 14.

Рассмотрим пример конкретного осуществления. Заявленный способ может быть реализован, например, на Ярегском месторождении высоковязкой нефти. Продуктивный пласт залегает на глубине 200 м и содержит нефть вязкостью до 15 тыс. Па·с. Коллектор сложен в основном средне- и мелкозернистым кварцевым слабо сцементированным песчаником, имеющим слоистую структуру. Надпластовые аргиллиты (породы покрышки) представляют собой горизонтально-слоистые глинистые отложения зеленовато-серой и зеленовато-бурой (пятнистой) окраски, часто с прослоями и линзами песчаного материала. Вышезалегающая туфобазальтовая (туфодиабазовая) толща или («туфоидные слои») сложена различными туффитами с подчиненными прослоями туфобрекчий, туфопесчаников и туфоидных глин.

Месторождение разрабатывают термошахтным способом. Технология предусматривает отработку залежи участками площадью 100-200 тыс. м2. Для нагнетания пара в пласт используют горные выработки, пройденные в надпластовом горизонте. Из данных выработок бурят скважины для нагнетания пара в нефтяной пласт. Добычу нефти ведут из горных выработок, пройденных непосредственно в нефтяном пласте. Из данных выработок так же бурят скважины, выполняющие роль дренажной системы. После отработки участка до запланированного коэффициента нефтеотдачи закачку пара и добычу нефти прекращают, горные выработки этого участка изолируют от общешахтной вентиляционной сети.

Способ осуществляют следующим образом.

Выбирают место изоляции отработанной горной выработки не далее двух метров от сопряжения с действующей выработкой по правилам техники безопасности. Далее по свойствам пород, окружающих предназначенную для закрытия горную выработку 1, и параметрам этой выработки определяют глубину разрушения массива по контуру выработки - глубину зоны деформации пород по формуле

L = 0,75 К т Q f , где

Кт - коэффициент учета трещиноватости скальных пород;

Q - пролет выработки, м (ширина выработки);

f - коэффициент крепости пород по шкале Протодьяконова (Параметры Кт и f выбирают исходя из свойств пород по табличным данным, см., например, «Методические рекомендации по расчету временной крепи тоннельных выработок», ВНИИ транспортного строительства, М, 1984).

Для пород Ярегского месторождения коэффициент учета трещиноватости принимаем равным 3,0. Средняя ширина выработки в проходке 3,0 м; коэффициент крепости пород по шкале Протодьяконова - 4,0.

L = 0,75 3,0 3,0 4,0 = 1,68 м

Далее в месте изоляции отработанной горной выработки 1 по контуру боков и кровли перпендикулярно оси выработки бурят шпуры 3 глубиной не менее 1,68 м и диаметром примерно 40 мм, располагая их веерами. Для данного примера рассматриваем сооружение трех вееров. Исходя из средней длины трещин для данного вида пород, принимаем расстояние между веерами -1 метр. Расстояние между концами шпуров в каждом веере также принимаем равным 1 м.

Шпуры крайних вееров оборудуют под нагнетание рабочего агента. Для этого устанавливают насос 4 с пневматическим приводом и рабочим давлением до 19,0 МПа, например CT-GX5 (DP 35), от которого с помощью шланга 5 подают рабочий агент в каждый шпур до потери его приемистости. В качестве рабочего агента используют жидкость с регулируемыми по времени свойствами вспениваться и отвердевать. В данном примере используют полиуретановую смолу «Беведол-Беведан». Рабочий агент закачивают в шпуры 3 в виде жидкости, которая обладает способностью проникать в трещины 6, вскрытые шпурами и, по истечении расчетного времени, в данном примере - 1 минуты вспениваться и отвердевать. При этом происходит закупорка наиболее раскрытых трещин в зоне нарушения. Таким образом, в горном массиве вокруг изолируемой выработки 1 перпендикулярно ее оси, создают два низкопроницаемых барьера 7, удаленных друг от друга примерно на 2 метра, при этом дополнительно происходит укрепление разрушений в массиве пород, возникших при проходке выработки.

Далее в горной выработке 1 устанавливают в интервале шпуров крайних вееров две воздухонепроницаемые перемычки 8, например, из кирпича (см. фиг.3).

Перемычки снабжают гидрозатвором 9 для обеспечения выхода жидкости из закрытого пространства, U-образной трубкой (манометром) 10 с выводом концов трубки в изолируемое пространство горной выработки 1 и межперемычное пространство 11 для контроля за избыточным давлением, трубой 12 с запорным устройством (позицией на схеме не показано) со стороны действующей горной выработки для контроля за составом рудничной атмосферы в закрытом пространстве горной выработки 1, а также трубой 13 с запорным устройством 14 для подачи сжатой газовой среды, например, воздуха в межперемычное пространство. Трубу 13 подключают источнику сжатого воздуха, расположенного в действующей горной выработке (позицией на схеме не показано) через запорное устройство 14, дополнительно выполняющее роль регулятора воздуха.

Подают сжатый воздух в межперемычное пространство 11 с расходом, поддерживающим давление равное или выше, чем в изолируемом пространстве выработки 1. Сжатый воздух через шпуры 3 среднего ряда заходит во все мелкие трещины массива пород, окружающих изолируемую горную выработку на всю глубину зоны разрушения, создавая барьер, котрый надежно препятствует миграции пара или углеводородных газов из закрытого пространства выработки 1 в действующую выработку. Разность давлений контролируют по манометру 10 и регулируют запорным устройством 14.

Таким образом, предложенный способ выработки обеспечивает надежную изоляцию горной выработки путем герметизации трещин окружающих пород независимо от их расположения и времени происхождения.

1. Способ изоляции горной выработки, включающий установку в изолируемой выработке воздухонепроницаемых перемычек, подачу газовой среды в межперемычное пространство с созданием в нем избыточного давления, равного или выше давления в изолируемой горной выработке, и закачку в межперемычное пространство рабочего агента, отличающийся тем, что определяют глубину зоны деформации пород, окружающих изолируемую горную выработку, и перед установкой перемычек создают в месте изоляции совокупность шпуров длиной не менее глубины зоны деформации пород, располагая их в виде веера, с образованием не менее трех вееров поперек изолируемой горной выработки, закачивают в шпуры крайних вееров рабочий агент до потери его приемистости, затем устанавливают перемычки в интервале шпуров крайних вееров и поддерживают избыточное давление газовой среды в межперемычном пространстве в течение всего периода изоляции выработки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочего агента используют жидкость с регулируемыми по времени свойствами вспениваться и отвердевать, например полиуретановую смолу «Беведол-Беведан».

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газовой среды используют, например, воздух или азот.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при борьбе с пожарами в шахтах. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для прогноза выбросоопасных зон при ведении или планировании горных работ по выемке выбросоопасных пластов угля.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для прогноза выбросоопасных зон при проходке или проектировании подготовительных выработок. .

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для изоляции аварийных действующих горных выработок угольных шахт при подземных пожарах. .

Изобретение относится к технологиям, обеспечивающим безопасную подземную добычу твердых углеводородов шахтным способом. .
Изобретение относится к горному делу и может быть применено в газовой, нефтяной и угледобывающей промышленности. .

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для изоляции аварийных участков подземных горных выработок угольных шахт при подземных пожарах. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для борьбы с пожарами, возникающими от самовозгорания угля. .

Изобретение относится к угольной промышленности и предназначено для контроля и предотвращения взрыва пылеметановоздушной смеси в комплексно-механизированном забое.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для изоляции аварийных действующих горных выработок угольных шахт при подземных пожарах. .
Изобретение относится к области защиты окружающей среды в железорудной, угольной, строительной, энергетической отраслях промышленности, а также при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог, может быть использовано для закрепления эрозионно опасных пылящих поверхностей полиминерального состава в хвостохранилищах, золоотвалах, на отвалах горных пород, а также на радиоактивно загрязненных территориях и обочинах автомобильных дорог. Обеспыливающий состав для обработки пылящих поверхностей содержит полиэлектролит и воду, отличается тем, что он содержит водные растворы полиакрилата щелочного металла и сополимера акриламида с производными акриловой кислоты, при этом использованы сополимеры акриламида с диметиламиноэтилакрилатом, диметиламиноэтилметакрилатом или диметиламинопропилакриламидом, концентрация раствора полиакрилата щелочного металла составляет 0,1-1,0% (мас.), концентрация раствора сополимера акриламида с производными акриловой кислоты составляет 0,05-0,5% (мас.). Технический результат - состав обеспечивает хорошую эрозионную устойчивость обработанной поверхности.

Изобретение относится к области обеспечения пожарной безопасности и взрывобезопасности, а именно к способам предотвращения воспламенения, взрыва и детонации водородо-воздушных смесей. Способ предотвращения детонации и разрушения стационарной детонационной волны заключается в ведении в качестве ингибитора пропана или смеси пропан-бутана в водородо-воздушную смесь. Указанные компоненты смешивают, делают выдержку исследуемой смеси до полного перемешивания ее составляющих компонентов и подают смесь в откачанный до давления 100 Па реактор и секцию инициирования до давления от 80 до 90 кПа. Заполняют секцию инициирования стехиометрической кислородо-водородной гремучей смесью до достижения общего давления в реакторе и в секции инициирования 100 кПа. Инициируют детонацию в гремучей смеси и регистрируют её в исследуемой горючей смеси. Соотношение компонентов в исследуемых смесях, в об.%: водород 25,0-55,0; пропан - не менее 2,5; воздух - до 100 или водород 20,0-57,0; пропан-бутан - не менее 2,5; воздух - до 100. Время перемешивания газовых компонентов исследуемых смесей составляет не менее 15 час. Техническим результатом заявляемого изобретения является возможность использования более дешевого и доступного ингибитора, обладающего меньшей химической агрессивностью к материалам. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области исследования материалов путем определения их теплофизических свойств и предназначено для прогнозирования в лабораторных условиях эндогенной пожароопасности угольных шахтопластов при геологоразведочных разработках. Технический результатом является создание модели, имитирующей природные процессы низкотемпературного гидротермального и флюидогенного преобразования углей в очагах самовозгорания шахтопластов. Для прогнозирования склонности ископаемых углей к самовозгоранию создают модель, имитирующую природные процессы гидротермального и флюидогенного преобразования углей в очагах самовозгорания шахтопластов. Осуществляют непрерывную проточную фильтрацию водно-воздушной смеси через измельченную пробу угля, помещенную в кварцевый реактор с заданным режимом нагревания до температуры не превышающей температуру самовозгорания угля. Затем охлаждают кварцевый реактор до комнатной температуры и повторяют непрерывную проточную фильтрацию. Фиксируют начало термодеструкции пробы по реакции индикаторного газа с водно-щелочным раствором. По углу расхождения кривых, соответствующих первому и повторному нагреванию на графике определяют скорость протекания экзотермической реакции. Вычисляют время инкубационного периода самовозгорания, которое является прогнозным фактором склонности ископаемых углей к самовозгоранию. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к горному делу, а именно к области предотвращения воспламенения и взрыва метановоздушных смесей, и может быть использовано при разработке угольных месторождений подземным способом на всех этапах производства горных работ. Техническим результатом является нейтрализация образовавшихся метановоздушных смесей взрывоопасных концентраций и предотвращение их воспламенения. Предложенный способ предотвращения воспламенения метановоздушной смеси включает пневмогидроорошение зоны разрушения угля, автоматический контроль содержания метана датчиками и введение в шахтную атмосферу ингибирующего газа. Причем ингибирующий газ вводят под давлением автоматически через систему пневмогидроорошения при достижении концентрации метана в воздухе от 1,9 до 2%, с концентрацией ингибирующего газа от 0,1 до 2% от защищаемого объема и заданном содержании кислорода в шахтной атмосфере. При снижении уровня метана ниже 1% подача ингибирующего газа автоматически прекращается. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к горному делу, а именно к области техники безопасности и профилактики эндогенных пожаров при подземной разработке угольных пластов, склонных к самовозгоранию. Техническим результатом изобретения является повышение точности оценки эндогенной пожароопасности углепородного массива. Предложен способ оценки эндогенной пожароопасности при подземной разработке угольных пластов, включающий измерение из прилегающих выработок естественного электромагнитного излучения с выделением аномальных зон, использование методов электроразведки с определением текущей и фоновой разности потенциалов и определение температуры угля t в аномальной зоне. При этом дополнительно определяют относительное сопротивление влагонасыщенной породы Рп, общую пористость угля Кп, структурный показатель смачиваемости угля m и расчет температуры производят с учетом текстурных особенностей и состава горной породы c применением коэффициента An.

Изобретение относится к отрасли горного дела и посвящено проблеме обеспечения безопасности проведения подготовительных горных выработок по газовому фактору. Техническим результатом является повышение эффективности способа определения метановой опасности подготовительных горных выработок, путем учета влияния на метановую опасность подготовительных горных выработок режима работы вентилятора местного проветривания, фильтрационных и диффузионных параметров переноса метана воздушной струей. Способ определения метановой опасности подготовительной горной выработки заключается в определении геометрических параметров подготовительной горной выработки и определении значения абсолютной газообильности. При этом дополнительно определяют фильтрационные и диффузионные характеристики движения метана в угольном пласте и вентиляционной струе воздуха, определяют среднюю концентрацию метана на исходящей струе из решения уравнения диффузии метана, определяют метановую опасность подготовительной выработки, сравнивают среднюю концентрацию метана на выходе из подготовительной выработки с предельно допустимой концентрацией и нижним пределом взрывчатости метановоздушной смеси. Если эта концентрация меньше предельно допустимой концентрации, то ситуация не опасная. Если средняя концентрация метана превышает предельно допустимую концентрацию, то ситуация опасная. Если средняя концентрация метана превышает нижний предел взрывчатости метановоздушной смеси, то ситуация чрезвычайно опасная.

Изобретение относится к области охраны труда и техники безопасности в угольной и других областях промышленности, связанных с загрязнением атмосферы (газа) твердыми частицами, и, в частности, к пылеизмерительным приборам - аспираторам воздуха. Техническим результатом является повышение точности отбора и измерения объема прокачанного воздуха, поддержания и измерения постоянной объемной скорости прокачки воздуха через фильтр с пылевым осадком, повышение надежности работы аспиратора как при отборе проб пыли, так и в процессе эксплуатации, упрощение конструкции клапанов, упрощение процесса измерения объема прокачанного воздуха, приведенного к стандартным условиям. Аспиратор-пылепробоотборник состоит из корпуса, диафрагменного насоса с электроприводом, системы стабилизации объемной скорости прокачки воздуха, системы измерения объема прокачанного воздуха, пробозаборной трубки и фильтродержателя с фильтром. При этом диафрагменный насос выполнен в виде двух камер, в котором диафрагмы расположены навстречу друг другу, жестко соединены между собой и приводятся в движение при помощи эксцентрикового механизма. Эксцентриковый механизм насажен на ось электродвигателя таким образом, что переднее положение диафрагмы одной камеры соответствует противоположному положению диафрагмы другой камеры. При всасывании воздуха в одну камеру происходит выброс воздуха из другой камеры. Всасывающие клапаны размещены на подвижных диафрагмах, а выхлопные на неподвижном корпусе камер. Обе камеры являются стенками герметичного корпуса насоса, соединенного с всасывающим патрубком, в который вмонтирован датчик разрежения. Двухкамерный насос помещен в другой внешний герметичный корпус, куда выбрасывается воздух из камер и у которого одна стенка заменена резиновой диафрагмой, служащей вместе с внутренним объемом корпуса демпфером. В другую стенку врезан датчик массового расхода воздуха. Датчик разрежения и датчик расхода подсоединены к блоку управления режимом работы двигателя и к блоку информации о расходе воздуха, об объеме протянутого воздуха, о массе пыли на фильтре и концентрации пыли. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области горной промышленности, преимущественно к угольной, и может быть использовано для прогноза взрывоопасности метановоздушных смесей в шахтах. Техническим результатом является повышение достоверности прогнозирования взрывоопасности метановоздушных смесей в угольных шахтах. Способ прогноза взрывоопасности метановоздушных смесей в шахтах заключается в измерении метаноносности пластов угля, определении метанообильности выемочных участков, регистрации вспышек и взрывов метана в течение времени работы в шахте и установлении частоты аварийных по метану ситуаций. При этом на шахтных полях выделяют выемочные участки с различными горнотехническими условиями разработки, а метанообильность участков определяют по метаноносности угольных пластов и объемам выделяющегося свободного метана и устанавливают показатель взрывоопасности метановоздушных смесей. Причем показатель взрывоопасности метановоздушных смесей устанавливают по наиболее опасным метанообильным выемочным участкам шахты с учетом объемов выделяющегося метана из источников скопления. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способам контроля состава и параметров атмосферы угольных шахт, а именно к газовому анализу. Техническим результатом является повышение эффективности аэрогазового контроля в горных выработках угольных шахт за счет выполнения диагностики и выявления незаконных вмешательств в штатный режим работы систем аэрогазового контроля (АГК), а также реагирования на кратковременные пульсации концентраций метана, превышающих по амплитуде допустимые нормы. Предложенный способ АГК атмосферы угольной шахты заключается в непрерывном мониторинге состава и параметров рудничной атмосферы и использовании данных для диагностики ее состояния, а также для выявления «несанкционированного вмешательства» в штатный режим работы системы АГК. При этом для повышения информативности АГК обеспечивают увеличение количества точек контроля метана на объекте до величины n, которая зависит от длины лавы и определяется как оптимальное по минимуму число точек контроля, достаточное для отслеживания меняющейся картины распределения концентраций метана по вентиляционному потоку объекта контроля. Причем для выявления несанкционированного вмешательства осуществляют следующие операции: сначала фиксируют фоновое значение сигналов о концентрации метана в контролируемых точках в подготовительную смену при неизменном вентиляционном потоке и неработающих забойных машинах и механизмах; затем в рабочие смены в режиме онлайн фиксируют текущие значения этих же сигналов и сравнивают их с соответствующими фоновыми значениями, и судят о «несанкционированном вмешательстве», если текущие значения сигналов ниже фоновых значений. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при герметизации шпуров для оценки газоносности метаноносных угольных пластов и контроля газовыделения в горные выработки. Техническим результатом является обеспечение удобства при выполнении монтажа герметизатора в шпуре в стесненных условиях горных выработок. Герметизатор шпуров для контроля газоносности угольных пластов содержит уплотнительный элемент, выполненный в виде жесткого трубчатого корпуса с концевыми ниппельными опорами и упругой манжетой, надетой на корпус. Причем манжета закреплена на корпусе в его концевых ниппельных опорах посредством бандажа. Кроме того, герметизатор содержит ограничительный элемент, укрепленный на забойном конце уплотнительного элемента, средство досылки герметизатора в шпур, контрольно-измерительный узел, систему подачи воздуха с воздухоподводящими трубками и две дополнительные ниппельные опоры. При этом герметизатор дополнительно снабжен упругой втулкой, пресс-шайбой и пуансоном. Причем жесткий трубчатый корпус выполнен в виде отдельных трубчатых элементов, соединяемых между собой резьбовым соединением. А перед ниппельной опорой первого трубчатого элемента уставлена упругая втулка и пресс-шайба, поджатая пуансоном, установленным на резьбовом соединении с внешней стороны первого трубчатого элемента. Кроме того, воздухоподводящие трубки выполнены, проходящими через ниппельные опоры, а упругая манжета дополнительно закреплена на упругой втулке. 1 ил.
Наверх