Способ определения в угольномпласте участков, склонных кдинамическим и газодинамическимявлениям

 

Союз Соеетских

Социалистических

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i») SI099I

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.01.79 (21) 2707359/22-03 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания 09.04.81 (51) М.Кл." E21 F 5/00

Государстееииый комитет по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 622.087 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. T. Акиньшнн и И. М. Петухов

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геоМеханики и маркшейдерского дела (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В УГОЛЬНОМ ПЛАСТЕ УЧАСТКОВ, СКЛОННЫХ К ДИНАМИЧЕСКИМ

И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМ ЯВЛЕНИЯМ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения в угольном пласте участков, склонных к динамическим и газодинамическим явлениям.

Известен способ определения удароопасности участков буроугольных пластов, основанный на измерении и сравнении естественной влажности проб угля, извлекаемых пз напряженного угольного массива (1).

Недостатком этого способа является неоднозначность показателя естественной влажности проб угля, что затрудняет получение достоверной информации.

Известен способ определения в угольном пласте участков, склонных к динамическим и газодинамическим явлениям, заключающийся в отборе проб угля в краевой части пласта для определения влажности, герметизации проб, определении в пробах показателей влажности угля, сравнении между собой показателей естественной и максимальной гигроскопической влажностей и установлении участков угольных пластов, склонных к динамическим п газо ; .ï.3ìè÷åñêèM явлениям (2).

Недостатком этого способа является его трудоемкость.

Цель изобретения — упрощение технологического цикла операции по установлению склонности участков угольных пластов к динамическим и газодинамическим явлениям и повышение точности определения этих участков в угольном пласте за счет уменьшения суммарной ошибки в пзмереíиях.

Поставленная цель достигается тем, что отобранные пробы угля определенной массы помещают в среду с относительной влажностью воздуха 95 — 98%, выдерживают их в указанной среде в течение 1 — 2 ч, определяют массу каждой пробы угля после выдерживания ее в среде с относительной влажностью 95 — 98%, сравнивают к:ассу пробы после выдерживания в среде с относительной влажностью 95 — 98% с первоначальной массой этой же пробы до вы 1ерживания се в у1 азанной среде и пр увеличении массы пробы после выдержпванля ее в среде с относительной влажностью

95 — 98% по сравнению с первоначальной

25 массой этой пробы, участок угольного пласта, на котором огобраны пробы, относят к склонным к динамическим и газоди»амическим явлениям, а при уменьшении—

- неопасным по динамическим и газодинамическим явлениям.

810991

\о с о

А о (с о г.

» х о х с о о о

: — -зх о х

Б о

2 х о с, х х о«

v о г; х

> с (с х с с

Р

f о

Пласт, нi-.хта. объед!и!ение, участок обследования! с ! о х ! с ,Д с

1о х! х

», С.У > с о с

Я

L, .> о ч =1

Г!

1 ! о о с о

Известный с иосоо

32,13

31,85

1 . 18, 12

2 1,8 1,3

1,8!

32, 16 ) (- -)

31,83 (+) 32,15

3 l,865

ТУ внутренний, Шахта «Ноградская», «Прокопьевскуголь»

2-й параллельный штрек гор. — 4;0 л! (глубина 320 л!) .О о х х с

«> х о о, 3

4 !

1,8 1,2

1,8 1,3

31,98

31,87

31,97

31,85

31,99 (+ )

31,89 (+) Предлагаемый способ

31,11 13,09

32,67 I 32,64

32,50 32,48 !

3 l,95 I 31,91

1 2,8!

2 2,8

3 2,8

4 (2,8

33,07 ,s2,62

32,46 (— ) л () х () х

5,1

5,4

5,3

Мощный, Шахта «Коксовая»„

<сПрокопьевскуголь», Штрек гор. — 20 м (глубина 231)! л!) 2 х

v (Я х о

«> »

31,88

6,7 (†) I z

На чертеже представлены графики динамики установления гигроскопической влажности в различных условиях.

Способ осуществляют следующим образом. 5

Пробы угля отбирают с различной глубины, например, через каждый метр подвигания с!Ева>кины. По каждому интервалу выбуренный буровой штыб хорошо перемешивают, з него набирают ио 3 пробы угля, 10

iI Iп1)!1х!еI3, массой Оеоло 1,0 Г 1 cièÄaя. Масса пробы может быть принята и большей в зависимости от применяемого технологического оборудоьания и конструктивных решсний. При прямом весовом методе пробы уг- 15 ля взвешивают, после чего помещают во влажную сре.-,у с относительной влажностью воздуха 95 — 98% (например, в эксиеатор, в котором налит 10% -ц раствор серной кислоты или другие пасыщси- 20 ные растворы солей) . с!ерез проме>еуток времени, разный

1 — 2 ч после установки проб производят контрольные взвешивания и фиксируют имеющее мecTo приращение ил!! убыль в 25 массе. Учитыва1от показания для каждого интервала отбора по всем трем пробам.

При прира цении массы по сравнению с первоначальной считают участок пласта селонпым е Газодинамичссеим явлениям.,Проводилось определение по предлагаемой методике на ряде угольных пластов, являющихся склоннььми к динамическим и газодинамическим явлениям, а также неопасных разрабатываемых на основных 35 месторождениях страны. В таблице привеЛ1акс!!мал!>нуно Гигросеопичссеу10 В aжность 117;ч«кс уголь (образцы угля, бу Оовая мелочь различной крупности) приобретает в атмосфере с относительной влажностью воз11уха 95 — 98%-. В лабораторных условиях такую атмосферу создают в зксикаторах с 10%-иым раствором серной кислоты .1!ли, например, с насыщенным раствором

K«S О..

Если исходная влажность угля (У,) выше максимальной гигроскопической влажности (1!>, ""}, ru равновесие достигается в результате потери излишней влаги, а если Г, < lP,: путем приобретения исдостающси до Г, " влаги (см. граФ!1е 2) .

На чертеже показан пример динамики установления гигроскопической Ю„(график 1) и максимальной гигроскопической

Уб м "кс (Граф i 2) S."Iaжностп и у Г Ie ПЛаСта

l. „-, (Бабаковски1!) (шахта Ллександр-Запад объединения «Артемуголь», rop. 620,и, запад) .

График 1 получен на воздухе (при относителы1ой влажн"irï: воздуха ср — -35 — 40%) при комнатной температуре, а график 2— в закрытом эксиеаторе при 95 †9)в. дены характерные результаты, полученные при реализации предложенного способа на двух шахтопластах, разрабатываемых в объединении <4Прокопьевскуголь». Они сопоставлены с данными, полученными при использовании известного способа. Как

810991

ВО видно из таблицы, полученные результаты позволяют выявлять участки шахтопластов, угрожаемых по динамическим и газодинамическим явлениям различных типов.

Использование предложенного способа позволяет ускорить и упростить оценку влажности проб угля, извлекаемых из угольного пласта, сопоставляемой с критериальным показателем опасности пласта по динамическим и газодинамическим явлениям — максимальной гигроскопической влажностью и позволяют осуществить создание приборов, основанных на измерении изменения массы контрольных проб угля во влажной среде.

Способ предназначен для периодического локального прогноза динамической и газодинамической опасности угольных в естественную влажность угля, превышающую уровень максимальной гигроскопичности.

Формула изобретения

1. Способ определения в угольном пласте участков, склонных к динамическим и газодинамическим явлениям, заключающийся в отборе проб угля в краевой части пласта-для определения влажности, герметизации проб, определении в пробах показателей влажности угля, сравнении между собой показателей естественной и максимальной гигроскопической влажностей и установлении участков угольных пластов, 5

25 склонных к динамическим и газодинамическим явлениям, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического цикла операций по установлению склонности участков угольных пластов к динамическим и газодинамическим явлениям и повышения точности определения этих участков в угольном пласте за счет уменьшения суммарной ошибки в измерениях, отобранные пробы угля определенной массы помещают в среду с относительной влажностью возду ха 95 — 98 о, выдерживают их в указанной среде в течение 1 — 2 ч, определяют массу каждой пробы угля после выдерживания ее в среде с относительной влажностью 95 — 98Я>, сравнивают массу каждой пробы после выдерживания в среде с относительной влажностью 95 — 98Я, с первоначальной массой этой же коробы до выдерживания ее в указанной среде и при увеличении массы пробы после выдерживания ее в среде по сравнению с первоначальной массой этой пробы, участок угольного пласта, на котором отобраны пробы, относят к склонным к динамическим и газодинамическим явлениям.

Источники информации, принятые во внпмание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 368400, кл. Е 21 С 39 00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ б09914, кл. Е 21 F 5/ОО, 1975 (прототип).

810991

/8 Z7 Яб 4б б4 бГ 72 81 Уб Я9

Вреию еыбержи5аиия 5 ксикпгпаре г, иге ,г;

Составитель Л. Дудченко

Техред И. Пенчко

1(орректор С. Файн

1 едактор С. Титова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 421/35б Изд. № 294 Тираж 469 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,, 4(-35, Раушская иаб., д. 4/5