Способ прогноза метанового баланса очистной выработки

Изобретение относится к горному делу. Предложен способ прогноза метанового баланса очистной выработки, включающий определение метаноносности угольного пласта, измерение интенсивности метановыделения в призабойное пространство лавы из отрабатываемого пласта и выработанного пространства. При этом полосе захода комбайна дополнительно устанавливают метаноносность угольного массива, интенсивность выделения метана измеряют после посадки основной кровли последовательно до работы комбайна по разрушению угля и при его разрушении, при этом метановый баланс очистной выработки устанавливают по интенсивности метановыделения из выработанного пространства до разрушения угля комбайном и из отрабатываемого пласта во время его разрушения комбайном. Внедрение способа позволит установить метановый баланс очистной выработки при работе комбайна по разрушению угля, когда интенсивность метановыделения наиболее высокая и является отправной величиной по выбору способов и параметров предварительной дегазации отрабатываемого угольного пласта и производительности очистного комбайна по метановому фактору.

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прогноза метанового баланса очистной выработки при отработке метаноносного угольного пласта, выбора способа и параметров предварительной его дегазации и производительности очистного комбайна.

Известен способ прогноза метанового баланса очистной выработки, включающий определение метаноносности угольного пласта и относительной метанообильности очистной выработки с выделением объемов метана из отрабатываемого угольного пласта и выработанного пространства (Управление газовыделением в угольных шахтах при ведении очистных работ /И.В. Сергеев, В.С. Забурдяев и др. - М.: Недра, 1992. - 256 с. (Стр. 51, 64-67).

Недостатком этого способа является использование величины относительной метанообильности очистной выработки, которую определяют по фактическим данным или прогнозом, исходя из метаноносности пластов угля в угленосной свите, углов разгрузки углепородной толщи в кровле и почве пласта, среднесуточной добычи угля, а метановый баланс представляют в численном или процентном выражении.

Известен другой способ прогноза метанового баланса очистной выработки, включающий экспериментальное определение составляющих метанового баланса в численном или процентном выражении в зависимости от глубины разработки угольного пласта (Проблемы разработки угольных пластов, извлечения и использования шахтного метана в Печорском бассейне / И.В. Сергеев, В.С. Забурдяев, А.Д. Рубан и др. - М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 2002. - 350 с. (Стр. 160-163).

Недостатки этого способа заключаются в определении относительной (а не абсолютной) метанообильности выемочного участка при различных длинах очистного забоя, глубинах разработки и суточной добыче угля.

Наиболее близким способом прогноза метанового баланса очистной выработки является способ, включающий определение газоносности пласта, относительного метановыделения из разрабатываемого пласта, сближенных пластов и газосодержащих пород, измерение интенсивности метановыделения из разрабатываемого пласта и установление метанового баланса по данным выделения метана из его источников (Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт, 1989. - 319 с. (стр. 18-32, 106-108).

К недостаткам данного способа относятся использование относительных величин выделения метана из источников и отсутствие абсолютных величин метановыделения в очистную выработку при разрушении угля комбайном, которые оказывают влияние на концентрацию метана в рудничной атмосфере.

Целью изобретения является установление метанового баланса очистной выработки при работе комбайна по разрушению угля за счет определения метаноносности угольного пласта в полосе захода комбайна и интенсивности метановыделения из отрабатываемого пласта при его разрушении комбайном.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе прогноза метанового баланса очистной выработки, включающем определение метаноносности угольного пласта, измерение интенсивности метановыделения в призабойное пространство лавы из отрабатываемого пласта и выработанного пространства, в полосе захода комбайна дополнительно устанавливают метаноносность угольного массива, интенсивность выделения метана измеряют после посадки основной кровли последовательно до работы комбайна по разрушению угля и при его разрушении, при этом метановый баланс очистной выработки устанавливают по интенсивности метановыделения из выработанного пространства и отрабатываемого пласта во время его разрушения.

Способ осуществляют следующим образом.

На выемочном участке метаноносного пласта, подготовленном к выемке комбайновым очистным забоем, определяют стандартными методами метаноносность угольного пласта, измеряют интенсивность выделения метана из отрабатываемого пласта и выработанного пространства до и во время работы комбайна по разрушению угля также нормативными методами, преимущественно с применением газовоздушных съемок в призабойном пространстве лавы, чтобы установить как абсолютную, так и долевую часть метана, выделяющегося из отрабатываемого пласта и выработанного пространства. При этом газовоздушные съемки проводят после первой или очередной посадки основной кровли в ремонтную смену, когда комбайн не работает по разрушению угля. По результатам таких съемок определяют интенсивность метановыделения из обнаженных поверхностей угольного пласта и из выработанного пространства в абсолютных величинах или в процентном (долевом) выражении.

Дополнительно к природной метаноносности угольного пласта в процессе работы очистного забоя также после первой или последующих посадок основной кровли устанавливают метаноносность угольного массива в полосе захода угольного комбайна. Интенсивность метановыделения из разрушаемого комбайном угля измеряют в средней части лавы, то есть за пределами дегазирующего влияния боковых участковых выработок и косых технологических заходов комбайна, которые предварительно осуществляют на концах очистного забоя до выемки очередных полос угольного массива.

Метановый баланс очистной выработки устанавливают по интенсивности метановыделения из выработанного пространства до выемки угля комбайном и из отрабатываемого угольного пласта во время его разрушения комбайном в полосе захода.

Внедрение способа позволит установить метановый баланс очистной выработки при работе комбайна по разрушению угля, когда интенсивность метановыделения наиболее высокая и является отправной величиной по выбору способов и параметров предварительной дегазации отрабатываемого угольного пласта и производительности очистного комбайна по метановому фактору.

Способ прогноза метанового баланса очистной выработки, включающий определение метаноносности угольного пласта, измерение интенсивности метановыделения в призабойное пространство лавы из отрабатываемого пласта и выработанного пространства, отличающийся тем, что в полосе захода комбайна дополнительно устанавливают метаноносность угольного массива, интенсивность выделения метана измеряют после посадки основной кровли последовательно до работы комбайна по разрушению угля и при его разрушении, при этом метановый баланс очистной выработки устанавливают по интенсивности метановыделения из выработанного пространства до разрушения угля комбайном и из отрабатываемого пласта во время его разрушения комбайном.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для дегазации угольных пластов. Способ включает сооружение взрывной скважины в угольном слое и выполнение операции резки слоя угля струей воды под давлением во взрывной скважине с интервалом, так, что ведущая канавка слоя образуется в угольном массиве вокруг взрывного пробуренного отверстия; подачу взрывной стальной трубы с закрытой пробкой верхней частью во взрывную скважину, образование множества воздушных выпусков на передней части взрывной стальной трубы и герметизация участка внутри проема отверстия скважины на 8-10 м, так, чтобы образовать цементную пробку; и соединение взрывной стальной трубы со станцией высокого давления воздуха через трубопровод на обнаженном конце стальной взрывной трубы и открывание клапана, устроенного на трубопроводе для инжектирования газа под высоким давлением.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной угледобыче, и предназначено для предварительной дегазации зоны повышенного горного давления со стороны погашенной лавы при отработке свиты пластов с прочной и слабопроницаемой кровлей/почвой и выработанного пространства.
Предложенное изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов. Техническим результатом изобретения является обеспечение создания равномерной сети трещин для повышения эффективности газоотдачи пласта.
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности. Предложен способ дегазации угленосной толщи, включающий оконтуривание участка угольного пласта подготовительными выработками и его отработку очистным забоем, определение метанообильности участка из сближенных пластов угля в зонах разгрузки, проведение скважин на сближенные пласты, измерение интенсивности метановыделения из скважин и установление удаленности от линии очистного забоя зон начального и максимального метановыделения из сближенных пластов и параметры заложения скважин.

Изобретение относится к подземной разработке месторождений полезных ископаемых, склонных к внезапным выбросам угля и газа, и в частности к скважинной разработке угольных месторождений.
Изобретение относится к горному делу, в частности к угольной промышленности, и может быть использовано для рекомендаций по повышению содержания метана в каптируемых газовоздушных смесях, пригодных для утилизации.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки мощных пологих пластов угля. Способ разработки мощных пологих угольных пластов включает подготовку выемочного столба, монтаж механизированного комплекса, подрезку нижнего слоя пласта очистным комбайном, разрушение подкровельной толщи тонкими гидравлическими струями, выпуск горной массы на подзавальный конвейер.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для извлечения метана из угольного пласта. Способ включает вскрытие угольного пласта скважиной с поверхности, обсадку ее трубами, тампонаж затрубного пространства, перфорацию обсадной колонны, гидрорасчленение пласта, выдержку рабочей жидкости в пласте и оттеснение ее из фильтрующих трещин в дальнюю зону пласта, извлечение метана в режиме самоистечения до истощения скважины.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при подготовке шахтного метана к утилизации различными потребителями. Техническим результатом является повышение эффективности работы установки подготовки шахтного метана к утилизации, путем обеспечения возможности предварительного разделения утилизируемых каптируемых метановоздушных смесей, и повышение безопасности работы установки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке полезного ископаемого. Способ улавливания метана при отработке угольных пластов с помощью механизированного комплекса включает отработку угольного пласта с использованием секций механизированной крепи с коробчатыми верхними перекрытиями забойного конвейера и комбайна.

Изобретение относится к области энергосбережения в технологии безопасности в угольных шахтах. Техническим результатом является обеспечение высокой эффективности энергосбережения и сокращения выбросов газовых смесей в атмосферу. Предложено саморегенеративное комплексное устройство для синергетического окисления низкоконцентрированного газа и вентиляционного газа в угольной шахте. Комплексное устройство содержит металлическую оболочку (5) и окислительный слой (13) из керамики в виде сот, который расположен внутри металлической оболочки (5) и разделен на регенеративную секцию (40) и секцию (41) окисления посредством теплообменной камеры (14). Первая полость между регенеративной секцией (40) и внутренней стенкой металлической оболочки (5) разделена на первую впускную камеру (6) и выпускную камеру (8) посредством впускной разделительной перегородки (7), вторая полость между секцией (41) окисления и внутренней стенкой металлической оболочки (5) разделена на вторую впускную камеру (22) и смесительную камеру (20) разделительной перегородкой (21) для усреднения газа, и множество газораспылительных форсунок (28), расположенных на разделительной перегородке (21) для усреднения газа. Внутренний теплообменник (35) расположен внутри камеры (14) теплообмена, а впуск (16) теплообменника и выпуск (15) теплообменника внутреннего теплообменника (35) соединены соответственно с барабаном (18) котла. Первая впускная камера (6) соединена с впуском (1) вентиляционного газа через регулирующий клапан (38) пропорционального действия, вторая впускная камера (22) соединена с впуском (31) для извлечения низкоконцентрированного газа через смеситель (33) пропорционального действия, и регулирующий клапан (38) пропорционального действия соединен со смесителем (33) пропорционального действия посредством соединительного трубопровода (36). Два конца трубы (9) предварительного нагрева впускаемого газа на окислительном слое (13) из керамики в виде сот соответственно сообщаются с первой впускной камерой (6) и смесительной камерой (20). 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу улучшения извлечения газа путем подземного двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва угольного массива в угольной шахте. В угольном пласте или проницаемом слое сооружают разрываемый ствол скважины и водонаправляющий ствол и уплотняют оба ствола так, чтобы выдерживать высокое давление. Присоединяют оборудование разрыва и нагнетают воду под давлением не более 3 МПа в разрываемый ствол 1 скважины, причем водяной насос отключают после 10 минут гидравлического разрыва разрываемого ствола скважины, останавливая таким образом гидравлический разрыв. Включают компрессор сжатого воздуха для газофазного разрыва разрываемого ствола скважины и, когда давление достигает 3 МПа, отключают компрессор сжатого воздуха, останавливая таким образом газофазный разрыв. Эти операции повторяют многократно, при этом, когда вода вытекает из водонаправляющего ствола скважины, расположенного на расстоянии от боковой стенки разрываемого ствола скважины, гидравлический разрыв останавливают, но продолжают газофазный разрыв. Когда вода перестает вытекать из водонаправляющего ствола или когда из водонаправляющего ствола прорывается газ, газофазный разрыв останавливают. Затем с разрываемым стволом скважины и с водонаправляющим стволом соединяют сеть трубопровода отвода газа для извлечения горючего газа. Технический результат заключается в повышении эффективности способа извлечения горючего газа. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, опасных по газо- и геодинамическим явлениям. В забое производят отделение потоков газа от взрывоопасной пыли, подготавливают изолированную выработку, изолируя ее от выработанного пространства забоя перемычкой с люк-лазом и выпуклой ударостойкой заслонкой. Сопло всасывающего газопровода крепят на кровле у забоя выработки, а сопло пылепровода устанавливают в нижней части выработанного пространства на его почве. Вентиляторы местного проветривания включают на отсос от забоя, на всасывание в изолированную выработку, где, смешивая потоки газа с шахтной пылью, изготавливают газонасыщенные пылегазоугольные брикеты, перемешивая продукты разрушения полезного ископаемого и вмещающих пород, уплотняя их давлением. Прочность полученных брикетов повышают добавлением вяжущих веществ, например нефтебитумов, а полученную смесь выдавливают через калибровочные отверстия в контейнер-брикетосборник. Затем брикеты сушат и герметизируют. Обеспечивается предотвращение взрывов газа и шахтной пыли, образующихся при добыче полезных ископаемых и проходке горных выработок современными высокопроизводительными комплексами, использование этих газов и пыли для изготовления энергоемких брикетов и исключение выбросов в атмосферу вредных веществ. 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для заблаговременной дегазации угольных пластов любой стадии метаморфизма, а также других полезных ископаемых, подлежащих или находящихся в разработке подземным (шахтным) способом. Техническим результатом изобретения является снижение времени дегазации угольных пластов, снижение безопасности при дегазации угольных пластов и повышение эффективности дегазации угольных. Способ заблаговременной дегазации неразгруженных и разрабатываемых угольных пластов, через скважины, пробуренные в куполах обрушения, включает бурение скважин в запланированных в шахте куполах обрушения с последующей обсадкой стальными колоннами с технологическими отверстиями и их цементированием ниже уровня водоносного горизонта; обсадку скважин перфорированными стеклопластиковыми колоннами ниже обсадной металлической трубы; плазменно-импульсное широкополосное периодическое воздействие нарабочие угольные пласты; плазменно-импульсное широкополосное периодическое воздействие на газоносные нерабочие пласты-спутники; плазмено-импульсное широкополосное периодическое воздействие на перекрывающие проницаемые взрывоопасные породы; съем чистого метана через затрубное пространство скважины из рабочего пласта, пласта-спутника и взрывоопасной проницаемой перекрывающей породы. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для обеспечения безопасности при подземной разработке газоносных угольных пластов. Техническим результатом является повышение достоверности и оперативности определения пластового давления метана и сорбционных параметров угольного пласта в исходном и влажном состояниях. Способ включает бурение пластовой скважины, герметизацию ее устья, измерение давления и дебита метана на стадиях закрытия и открытия скважины, верификацию сорбционных параметров в теоретической модели массопереноса метана с данными измерений давления и дебита метана. После достижения установившегося дебита метана в скважину нагнетают воду под давлением 10…15 МПа, закрывают устье скважины в течение времени стабилизации давлений воды и метана, затем после истечения воды из скважины измеряют текущий дебит метана, при этом по величине установившегося давления воды определяют верхний предел пластового давления метана, а по данным измерений дебита метана до и после гидрообработки верифицируют сорбционные параметры угольного пласта в исходном и влажном состояниях. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при дегазации углепородного массива скважинами, пробуренными из горных выработок. Техническим результатом является снижение подсосов воздуха из горной выработки в рабочую часть дегазационной скважины через углепородный массив. В частности, предложен способ герметизации дегазационных скважин, включающий выполнение ориентированного гидроразрыва горных пород, создание в окружающем массиве воздухонепроницаемых экранов, создание слоя горных пород, препятствующего фильтрации воздуха в рабочую часть дегазационной скважины. При этом слой горных пород, препятствующий фильтрации воздуха в рабочую часть дегазационной скважины, создают между двумя параллельно расположенными воздухонепроницаемыми экранами за счет пропитывания горных пород жидкостью с пластовым давлением выше давления воздуха в горной выработке. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к устройствам для подачи на забой пара или другого вещества интенсификации притока. Вставное инжекторное устройство включает в себя корпус, который имеет внутренний нефтяной канал, выполненный с возможностью обеспечивать сквозной проход нефти. Корпус дополнительно имеет кольцевую камеру, выполненную вокруг внутреннего нефтяного канала. Кольцевая камера имеет отверстие камеры, выполненное с возможностью соединения для приема потока газового теплоносителя. Корпус также имеет по меньшей мере одно инжекторное отверстие, обеспечивающее проход между кольцевой камерой и внутренним нефтяным каналом. По меньшей мере одно инжекторное отверстие выполнено с возможностью нагнетания газового теплоносителя в нефть, пропускаемую по внутреннему нефтяному каналу. Технический результат заключается в повышении эффективности забойного вставного инжекторного устройства. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к вентиляции станций метрополитена, обеспечивающей заданные параметры микроклимата на станции, а также ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации. Способ включает подачу на станцию поршневого потока из тоннелей, рассредоточенное удаление отработанного воздуха через подплатформенное пространство станционной вентиляционной шахтой. В штатном режиме циркуляционный воздух, поступающий из перегонного тоннеля, удаляют одновременно из верхней и нижней зон платформы через равномерно распределенные по длине платформы отверстия, выполненные в верхнем и нижнем вентиляционных каналах, при открытом клапане нижнего вентиляционного канала. Затем воздух, поступающий из верхнего и нижнего вентиляционных каналов, удаляют с помощью вентилятора тоннельной вентиляции на поверхность через вентиляционную шахту. В режиме дымоудаления нижний вентиляционный канал в автоматическом режиме перекрывают вентиляционным клапаном с электроприводом, а удаление продуктов горения осуществляют только через верхний вентиляционный канал, ограничивая распространение продуктов горения по путям эвакуации. Устройство вентиляции и дымоудаления на станциях включает приточные и вытяжные отверстия - тоннели, станционную вытяжную вентиляционную шахту с подплатформенным воздуховодом. Устройство включает вентиляционные каналы, расположенные над и под платформой за пределами габаритов подвижного состава, с площадью сечения вентиляционного канала над платформой F1=14 м2 и площадью сечения канала под платформой F2=16 м2. В стенках вентиляционных каналов выполнены равномерно расположенные вентиляционные отверстия площадью 4 м2 в канале над платформой, и площадью 0,5-1,0 м2 в канале под платформой, при этом вентиляционный канал в нижней зоне оборудован вентиляционным клапаном с электроприводом. Технический результат - поддержание нормируемых параметров микроклимата на станциях метрополитена с двухпутными тоннелями, обеспечение возможности регулирования воздухообмена в центре платформы станции во время движения поездов, ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации в случае задымления на станции. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для интенсивного извлечения метана через скважины из периодически образующейся полости расслоения под отрабатываемым пластом угля после очередной посадки пород основной кровли. Изобретение включает проведение на выемочном участке выработок, определение состава пород под отрабатываемым пластом угля, измерение протяженности зоны разгрузки пластов в надрабатываемой толще, проведение из участковой выработки скважин в почву пласта, подключение их к газопроводу и извлечение метана. Новизна изобретения состоит в том, что до и после первой посадки пород основной кровли устанавливают датчики напряженного состояния в породах почвы, по измеренным деформациям определяют протяженность изгиба слоя крепких пород в области сопряжения лавы и участковой выработки, при этом последующие на участке дегазационные скважины проводят в образовавшуюся под слоем крепких пород полость расслоения с интервалом, равным ее протяженности после очередной посадки пород основной кровли. Положительный эффект достигается за счет установления места нахождения полости расслоения пород почвы, сокращения времени активного извлечения метана из полости, уменьшения объема бурения дегазационных скважин, повышения эффективности извлечения метана из надрабатываемой углепородной толщи по технологическому и экономическому факторам.

Изобретение относится к горному делу. Предложен способ прогноза метанового баланса очистной выработки, включающий определение метаноносности угольного пласта, измерение интенсивности метановыделения в призабойное пространство лавы из отрабатываемого пласта и выработанного пространства. При этом полосе захода комбайна дополнительно устанавливают метаноносность угольного массива, интенсивность выделения метана измеряют после посадки основной кровли последовательно до работы комбайна по разрушению угля и при его разрушении, при этом метановый баланс очистной выработки устанавливают по интенсивности метановыделения из выработанного пространства до разрушения угля комбайном и из отрабатываемого пласта во время его разрушения комбайном. Внедрение способа позволит установить метановый баланс очистной выработки при работе комбайна по разрушению угля, когда интенсивность метановыделения наиболее высокая и является отправной величиной по выбору способов и параметров предварительной дегазации отрабатываемого угольного пласта и производительности очистного комбайна по метановому фактору.

Наверх