Способ определения газопроницаемости горных пород

 

Союз Советскмх

Соцмалмстмческмх

Реслублмн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (11) 61 5396

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (бт) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 17.01.77 (21) 2444143/18-25

$01 и 1 5/08 с присоединением заявки №

Гооудоротоенный яоиитет зевота Министроо СИР оо делом изобретений и отярмтий (23) Приоритет (43) Опубликовано 1 5.07.78.бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 07.06.78 (53) УДК 539,217..1 (088.8) (72) Автор изобретения

Ю. Д. Белов

Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОПРОНИБАЕМОСТИ

ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к способам определения пористости и может быть использовано для определения гаэопрони-. цаемести углей при решении вопросов борьбы с выбросами угля и газа.

Известен способ определения газопронипаемости пород, заключающийся в отделении куска породы от массива, изготовлении иэ этого куска небольшого образца, помещении образца в стальную обойму-кернодержатель, процускании через . образец газа под некоторым давлением и замерах давления и количества пропущенного газа (1).

Однако этот способ не позволяет на, дежно определять газопроницаем ость пород. Это обусловлено тем, что при отделении образца от массива возможно нарушение структуры образца, а при транс,портировке образца из полевых условий в лабораторные возможно изменение свойств образца. Это в первую очередь касается слабых перемятых углей выбросооаасных пластов.

Известен также способ определения водоупорных и механических свойств скального грунта, заключающийся в том, что в исследуемом массиве грунта обуривают целик по замкнутому контуру, а затем, одновременно с нагнетанием воды, подвергают его обжатию осевыми и радиальными нагруэк&ми различной интенсивности при помощи гидравлических подушек 12). та Однако этот способ трудоемок.

Белью изобретения является ускорение определения газопроницаемости ноpolt путем прямого ее определения в нату ральных условиях без отделения образца т 5 от массива.

Это достигается тем, что образец породы изолируют от окружающего масси ва зоной уплотненной породы того же

26 массива

Уплотненная эона породы вокруг образца препятствует перемещению газа эа прэ делы образца в направлении, перпендикулярном движению пропускаемого газа, н

25 выполняет роль кернодержателя.

615396

На фиг. 1-3 приведены варианты реа лизаций предлагаемого способа.

Уплотненная зона по этому способу создается одной давильной установкой (фиг. 1), двумя давильными установками (фиг. 2) и двумя гидравлическими подушками, при наличии бокового давления, создаваемого давильной установкой (фиг. 3).

На чертежах показаны уплотненная вана 1 породы, силовое устройство, вклю - 10 чающее гидроцилиндры 2 или гидроподушки 3, и опорные плиты 4, плоский штамп 5 с отверстием посередине, под- водящую трубку 6 и гаэоотводяшую трубку 7 с уплотнением 8.

По первому варианту (фиг. 1) уплотненную зону 1 вокруг образца создают давильной установкой, состоящей из гидроцилиндров 2 и опорной плиты 4, установленной на плоский квадратный

20 штамп 5 с отверстием посередине. Штамп устанавливают в щель, образованную в породер например угольном пласте На некотором расстоянии от первой щели прорезают вторую параллельную щель .приема газа, которую изолируют от атмосферы и соединяют трубкой 7 с измерительной аппаратурой.

Йавильной установкбй создают давле30 ние на штамп 5. Порода, находящаяся непосредственно под штампом, уплотняется и изолирует ненагруженную породу под отверстием штампа от окружающего массива. В пространство, образованное

35 отверстием в штампе 5 и плитой 4 давильной установки, через трубку 6 подают газ. для надежной изоляции испытуемого образца от окружающего массива во вта,40 рой параллельной щели можно установить вторую давильную установку (фиг. 2).

Штамп с отверстием посередине в этом случае устанавливают на плиту давильной установки, а гаэ выводят иэ пространства, образованного отверстием в штампе и плитой давильной установки.

При определении газопроницаемости породы при ее различных напряженных состояниях в породе прорезают третью щель, плоскости которой расположены перпендикулярно плоскостям первых двух щелей и контактируют с ними своими краями (фиг..3), В результате испытуемый участок породного массива оказывается оконтуренным тремя плоскостями. Силовое устройство (давильную установку или гидроподушку) устанавливают во вновь образованную щель и при помощи его i 1эадают необходимое давление на вновь образованную поверхность образца. ф ормула из обретения

Снос об определения газопроницаемости горных пород, включающий создание газонепроницаемости изоляции образца от массива, пропускание газа через образец и измерение давления и количества газа, .прошедшего через образец, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения определения газопроницаемости горных пород, образец породы изолируют от окружающего,массива путем уплотнения породы того же массива вокруг образца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Ходот В. В. Внезапные выбросы угля и газа М., 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

М 362231, кл. QOl N 15/08, -1969, 615ЗО6

У Я 1

Фиг. J

Составитель Е. Маллер

Редактор Л. Ватанова Техред, И. Климко Корректор Н. Тупица ,Зак " 3902/34 Тираж 1112 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи:.аб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4