×
02.10.2019
219.017.ce47

Способ определения границ метаноопасной области выработанного пространства вблизи очистного забоя

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу определения границ метаноопасной области выработанного пространства вблизи очистного забоя. Техническим результатом является определение границ метаноопасной области выработанного пространства вблизи очистного забоя по содержанию в нем метана. Способ определения границ метаноопасной области выработанного пространства вблизи очистного забоя включает проведение боковых выработок в плоскости угольного пласта, измерение концентрации и расхода метана в лаве и в примыкающей к выработанному пространству части призабойного пространства лавы. Из боковой вентиляционной выработки выемочного участка проводят дегазационную скважину в кровлю пласта на не разгруженный от горного давления массив. По данным измерения в скважине концентрации и дебита метана устанавливают местоположение наибольшей его величины в координатах трехмерного пространства, охваченного вакуумным действием скважины. Влияние очистного забоя на процесс изменения содержания метана в выработанном пространстве лавы устанавливают по началу снижения дебита метана из скважины. Область возмущенной скважиной метановоздушной смеси в прилегающем к очистному забою выработанном пространстве определяют по границе внутреннего контура трехмерного газового пространства и почвой пласта на участке притечек воздуха из выработанного пространства в призабойное пространство лавы. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано при очистной отработке опасных по газу угольных пластов.

Изобретение направлено на определение границ метаноопасной области выработанного пространства вблизи очистного забоя путем измерения концентрации метана и расхода воздуха в лаве и в примыкающей к выработанному пространству части призабойного пространства лавы.

Известен способ определения аэрологических параметров призабойного пространства действующей лавы, включающий проведение газовоздушных съемок в очистном забое (Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. Макеевка-Донбасс, 1989. - 319 с; стр. 39, 62, 64, 129).

Недостатком способа является невозможность определения аэрологической области выработанного пространства вблизи проветриваемого очистного забоя.

Известен другой способ определения аэрогазодинамических параметров на выемочных участках, включающий измерения расхода воздуха и концентрации метана в выработках при различных объемах добываемого угля (Рубан А.Д., Артемьев В.Б. и др. Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах. - М: УРАН ИПКОН РАН, 2009. - 396 с; стр. 189-190).

К недостаткам этого способа относится невозможность определения метаноопасной области выработанного пространства вблизи проветриваемого очистного забоя.

Наиболее близким по технической сути и частично достигаемому результату является техническое решение, изложенное в патенте RU №2610600 С1, на способ определения расхода воздуха в выработанном пространстве очистного забоя, включающем проведение выработок в плоскости угольного пласта, измерение концентрации метана и его дебита в лаве и в примыкающей к выработанному пространству части призабойного пространства лавы.

И этому способу присущи недостатки, поскольку невозможно определить область опасного содержания метана в выработанном пространстве проветриваемого очистного забоя.

Целью изобретения является определение границ метаноопасной области выработанного пространства вблизи очистного забоя по содержанию в нем метана, преимущественно при возвратноточной схеме проветривания выработок добычного участка.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе определения метаноопасной области выработанного пространства вблизи проветриваемого очистного забоя проводят выработки в плоскости угольного пласта, измеряют концентрацию и расход метана в лаве и в примыкающей к выработанному пространству части призабойного пространства лавы, из боковой выработки выемочного участка проводят дегазационную скважину в кровлю пласта на не разгруженный от горного давления массив, по данным измерения в скважине концентрации и дебита метана устанавливают местоположение наибольшей его величины в координатах трехмерного пространства, охваченного вакуумным действием скважины, при этом влияние очистного забоя на процесс изменения содержания метана в выработанном пространстве лавы устанавливают по началу снижения дебита метана из скважины, а область возмущенной скважиной метановоздушной смеси в прилегающем к очистному забою выработанном пространстве определяют по границе внутреннего контура трехмерного газового пространства и почвой пласта на участке активных притечек воздуха из выработанного пространства в призабойное пространство лавы.

Способ определения метаноопасной области выработанного пространства вблизи проветриваемого очистного забоя осуществляют следующим образом.

В подготавливаемом к очистной отработке участке угольного пласта проводят боковые выработки в плоскости пласта вдоль выемочного участка. Измеряют в них и в примыкающей к выработанному пространству части призабойного пространства лавы концентрацию и дебит метана во время очистной добычи угля. Полученные данные используют для построения аэрогазодинамического состояния призабойного пространства лавы, то есть выявляют по сети выработок участка динамику концентрации и дебита метана во время очистной выемки угля в режиме работы лавы по добыче угля и метановыделению из угольных пластов в выработки участка и призабойное пространство лавы.

Измерение концентрации и дебита метана производят известными (стандартными) методами.

По распределению потоков воздуха в призабойном пространстве лавы устанавливают места утечек воздуха в выработанное пространство и его активных притечек в призабойное. Как правило, притечки газовоздушных смесей имеют место в четвертой - пятой частях длины лавы вблизи вентиляционной выработки, что обусловлено депрессией вентиляционной сети. При этом притечки газовоздушных смесей в призабойное пространство лавы в значительной степени предопределяют газовую ситуацию в прилегающем к призабойному пространству лавы пространстве, следовательно, и искомую область газосодержащего воздушного пространства вблизи проветриваемого очистного забоя.

Дополнительной операцией в решении задачи является бурение из боковой вентиляционной участковой выработки дегазационной скважины в кровлю пласта на не разгруженный от горного давления массив. Забой такой скважины располагают вне зоны влияния обрушенных пород кровли на процесс дегазации углепородного массива вблизи скважины, для чего в скважине сразу после ее бурения устанавливают паккер, отделяющий призабойную часть скважины от зоны обрушения и трещиноватости пород кровли. Дегазационную скважину подключают к трубопроводу под вакуумом, измеряют концентрацию и дебит метана, разрежение в скважине и ее местоположение относительно очистного забоя в координатах трехмерного пространства забоя скважины (координаты х - от очистного забоя, у - в боковую сторону выработанного пространства и z - в кровлю пласта).

Разгрузочное влияние очистного забоя на газодинамические процессы, протекающие в дегазационной скважине, определяют по началу снижения дебита метана из скважины. При этом область разгружаемого углепородного массива от горного давления и объем возмущенной скважиной газовоздушной смеси определяют по внутреннему контуру трехмерного газового пространства и почвой пласта на участке активных притечек воздуха из выработанного пространства в призабойное пространство лавы.

Фактические данные измерения дебита метана из дегазационной скважины в координатах х, у и z показаны на фигурах 1-3, где изменение дебита метана отражено в координатах х (фиг. 1), у (фиг. 2) и z (фиг. 3) в периоды накопления метана в скважине и снижения его дебита. При этом расстояния х, у и z соответствуют началу измерения газовыделения в дегазационную скважину, то есть до разгрузки массива от горного давления. Произведением максимальных величин дебита метана (см. координаты х, у и z) определяют расположение наиболее опасного объема метановоздушной смеси при традиционно используемых концентрациях метана: в объемных количествах 5-15% (взрывоопасная метановоздушная смесь), 25% и более (метановоздушная смесь, наиболее пригодная для утилизации). Содержание метана в газовоздушной смеси измеряют в скважине и в период снижения дебита метана на участке активных притечек воздуха из выработанного пространства в призабойное. Это участок длины лавы, равный не более 30-40 м от вентиляционной выработки.

Объем метаноопасной области выработанного пространства вблизи проветриваемого очистного забоя определяют произведением числовых величин х, у и z от почвы пласта и газодинамического состояния рудничного воздуха с учетом концентрации метана, степени разряженное™ воздуха в прилегающем к очистному забою выработанном пространстве в соответствии с положениями Инструкции по дегазации угольных шахт (2012 г.).

Объем опасной метаносодержащей смеси под кривой газовыделения определяют графоаналитическим методом с учетом измеренных величин дебита и концентрации метана, пространственного расположения объемной зоны газосодержащего воздуха в выработанном пространстве вблизи призабойного пространства лавы. Аналогичным методом определяют размеры зон метаносодержащего воздуха при газодинамическом процессе, отмеченном на участке кривой снижения дебита метана.

Суть выполняемых измерений дебита метана из пробуренной скважины поясняется чертежами, где на фигурах 1, 2 и 3 представлены зависимости дебита метана от координат забоя скважины соответственно х, у и z.

Внедрение способа определения границ метаноопасной области выработанного пространства вблизи проветриваемого очистного забоя позволит обоснованно рекомендовать мероприятия по предотвращению опасных скоплений метановоздушных смесей вблизи призабойного пространства лавы средствами дегазации.

Способ определения границ метаноопасной области выработанного пространства вблизи очистного забоя, включающий проведение боковых выработок в плоскости угольного пласта, измерение концентрации и расхода метана в лаве и в примыкающей к выработанному пространству части призабойного пространства лавы, отличающийся тем, что из боковой вентиляционной выработки выемочного участка проводят дегазационную скважину в кровлю пласта на не разгруженный от горного давления массив, по данным измерения в скважине концентрации и дебита метана устанавливают местоположение наибольшей его величины в координатах трехмерного пространства, охваченного вакуумным действием скважины, при этом влияние очистного забоя на процесс изменения содержания метана в выработанном пространстве лавы устанавливают по началу снижения дебита метана из скважины, а область возмущенной скважиной метановоздушной смеси в прилегающем к очистному забою выработанном пространстве определяют по границе внутреннего контура трехмерного газового пространства и почвой пласта на участке притечек воздуха из выработанного пространства в призабойное пространство лавы.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 16.
07.12.2018
№218.016.a48e

Устройство для выщелачивания концентратов цветных, редких и редкоземельных металлов

Изобретение относится к выщелачиванию металлов из руд и концентратов. Устройство содержит реактор из кислотостойкого и термостойкого материала, выполненный со штуцером для загрузки в него исходного сырья в виде пульпы, напорный бак для подачи в реактор реагента в виде раствора кислоты или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674183
Дата охранного документа: 05.12.2018
23.02.2019
№219.016.c713

Способ прогноза запыленности выработанного пространства очистного участка

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для прогноза запыленности выработанного пространства на выемочном участке при отработке не склонного к самовозгоранию угольного пласта за счет определения утечек воздуха из лавы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680570
Дата охранного документа: 22.02.2019
08.04.2019
№219.016.fe41

Способ прогноза запыленности выработанного пространства

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для прогноза запыленности выработанного пространства очистного забоя за счет определения утечек воздуха через выработанное пространство лавы и количества взвешенной в нем тонкодисперсной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684257
Дата охранного документа: 04.04.2019
13.04.2019
№219.017.0c61

Способ управления геомеханическим состоянием массива горных пород

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых при камерной и камерно-столбовой системах разработки с закладкой выработанного пространства. Техническим результатом является повышение эффективности ведения закладочных работ путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684647
Дата охранного документа: 11.04.2019
02.10.2019
№219.017.cdff

Способ определения пылеобразующей способности пород при проходке выработки

Изобретение относится к способу определения пылеобразующей способности пород при проходке выработки. Техническим результатом является определение пылеобразующей способности пород. Способ определения пылеобразующей способности пород при проходке выработки включает отбор проб породы и пыли,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700140
Дата охранного документа: 12.09.2019
02.10.2019
№219.017.d030

Способ прогноза взрывоопасности выработанного пространства очистного забоя

Изобретение относится к способу прогноза взрывоопасности выработанного пространства очистного забоя. Техническим результатом является прогноз потенциальной взрывоопасности выработанного пространства очистного забоя. Способ прогноза взрывоопасности выработанного пространства очистного забоя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700142
Дата охранного документа: 12.09.2019
02.10.2019
№219.017.d0a6

Способ геологического исследования хвостохранилищ и устройство для его реализации

Изобретение относится к геологии и горному делу и может быть использовано при геологическом исследовании и изучении хвостохранилищ, эфельных отвалов, иных массивов, сложенных на основе тонко дробленых и/или измельченных минеральных масс, в том числе, химически опасных продуктов. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700139
Дата охранного документа: 12.09.2019
08.11.2019
№219.017.df19

Способ флотационного отделения сфалерита и минералов меди от сульфидов железа

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых. Способ флотационного отделения сфалерита и минералов меди от сульфидов железа включает кондиционирование измельченной пульпы с регулятором комплексообразования, собирателем, селективным к цинку и меди, и вспенивателем и выделение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705280
Дата охранного документа: 06.11.2019
24.12.2019
№219.017.f16f

Способ взрывной отбойки руд и пород

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к взрывной отбойке горных пород. На верхнюю поверхность колонки забоечного материала в скважинах устанавливают вспомогательный цилиндрический заряд, диаметром, равным диаметру скважин, с кумулятивной выемкой, направленной в сторону...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709848
Дата охранного документа: 23.12.2019
24.12.2019
№219.017.f175

Способ взрыво-динамической забойки взрывных скважин

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к взрывному разрушению горных пород. Забойку скважины обеспечивают встречным, по отношению к потоку продуктов детонации основного заряда, движением потока продуктов детонации дополнительного кумулятивного цилиндрического заряда,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709847
Дата охранного документа: 23.12.2019
Показаны записи 1-10 из 38.
10.04.2014
№216.012.b22d

Способ воздействия на угольный пласт

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для гидродинамического воздействия на угольный пласт и глубокой его дегазации. Техническим результатом является повышение эффективности воздействия на слабопроницаемый угольный пласт и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511329
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b4f5

Способ управления газовыделением при отработке склонного к самовозгоранию угольного пласта

Способ относится к области горной промышленности, в частности к угольной, и может быть использован при отработке склонных к самовозгоранию угольных пластов. Техническим результатом является повышение безопасности ведения горных работ при отработке склонных к самовозгоранию угольных пластов. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002512049
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.05.2014
№216.012.c6e3

Способ дегазации мощного угольного пласта при его отработке по системе "слой-пласт"

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для дегазации мощного угольного пласта при его отработке в два слоя по системе «слой-пласт». Техническим результатом является снижение метановыделения из отрабатываемого пласта и повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516674
Дата охранного документа: 20.05.2014
10.08.2014
№216.012.e6bb

Способ прогноза взрывоопасности метановоздушных смесей в шахтах

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524860
Дата охранного документа: 10.08.2014
27.08.2014
№216.012.ef5d

Способ прогноза метаноопасности шахт

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для установления категорий опасности шахт по метану. Техническим результатом является повышение безопасности ведения горных работ по газовому фактору за счет повышения точности прогноза метаноопасности шахт по показателям...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527096
Дата охранного документа: 27.08.2014
20.09.2014
№216.012.f5fe

Способ прогноза риска взрывов метана и пыли в шахтах

Изобретение относится к области горной промышленности, преимущественно к угольной, и может быть использовано для прогноза риска взрывов метана и пыли в шахтах и газоопасных рудниках. Техническим результатом является повышение достоверности прогнозирования риска взрывов метана и пыли в шахтах в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528807
Дата охранного документа: 20.09.2014
20.11.2014
№216.013.080f

Способ управления метановыделением на выемочном участке при камерно-столбовой системе разработки угольного пласта

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано при камерно-столбовой системе разработки метаноносных угольных пластов. Техническим результатом является повышение безопасности ведения горных работ при разработке газоносных угольных пластов за счет эффективного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533464
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.081e

Способ дегазации сближенного угольного пласта на участках ведения очистных работ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для извлечения газов из сближенных пластов и выработанного пространства в условиях отработки метаноносных пластов угля. Техническим результатом является повышение безопасности ведения подземных горных работ по газовому фактору за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533479
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0821

Способ прогноза взрывоопасности метанопылевоздушных смесей при разрушении угля

Способ относится к области горной промышленности, преимущественно к угольной, и может быть использован для прогноза взрывоопасности метанопылевоздушных смесей при разрушении угля. Техническим результатом является повышение достоверности прогноза взрывоопасности метанопылевоздушных смесей....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533482
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.12.2014
№216.013.13fc

Способ проходки горной выработки по выбросоопасному пласту

Изобретение относится к области горного дела, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для безопасной проходки горной выработки по выбросоопасному пласту по газодинамическому и газовому факторам. Техническим результатом является повышение безопасности ведения работ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536540
Дата охранного документа: 27.12.2014
+ добавить свой РИД