Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОГНОЗА МЕТАНОВОГО БАЛАНСА ОЧИСТНОЙ ВЫРАБОТКИ

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.