RU2018691C1

RU2018691C1 - Method for detection of outburst-prone zones in coal seam

Info

Publication number: RU2018691C1
Authority: RU
Inventors: П.А. Рейпольский; И.С. Фридман
Original assignee: Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности
Priority date: 1991-06-19
Filing date: 1991-06-19
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: coal mining. SUBSTANCE: development working is driven by heading machine. Provided in face is relief zone. During coal extraction, air dust content is measured within relief zone by means of transducer, and its average value is determined. When face advance beyond zone of relief, air dust content is monitored in course of coal extraction. Presence of outburst-prone zone is determined under conditions of П₂ ≥ 1.5 П₁, П₁, where П₂ is average value of dust content in air within relief zone; mg/cm³ is dust content in air beyond the relief zone, mg/cu.cm. EFFECT: higher reliability and confidence in detection of outburst-prone zones in coal seam. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для ведения горных работ на выбросоопасных угольных пластах. The invention relates to the mining industry and can be used for mining on outburst coal seams.

Известен способ текущего прогноза выбросоопасности угольных пластов по сейсмоакустической активности и начальной скорости газовыделения из шпуров, которая измеряется поинтервально при бурении шпуров на глубину 3,5 м через каждые 2 м подвигания подготовительных выработок и 2,5 м - в очистных забоях [1]. There is a method for the current forecast of the outburst hazard of coal seams by seismic-acoustic activity and the initial rate of gas evolution from the holes, which is measured intervally when drilling holes to a depth of 3.5 m after every 2 m of moving preparatory workings and 2.5 m in the working faces [1].

Недостатком способа является его недостаточная надежность, обусловленная тем, что наблюдения за начальной скоростью газовыделения не являются непрерывными. Кроме того способ имеет невысокую точность, так как к неопасным могут быть отнесены участки пласта, характеризующиеся высоким газовыделением из шпуров, например, вследствие разгрузки в результате отработки защитного пласта. The disadvantage of this method is its lack of reliability, due to the fact that observations of the initial rate of gas evolution are not continuous. In addition, the method has low accuracy, since non-hazardous areas of the formation that are characterized by high gas evolution from holes can be classified as non-hazardous, for example, due to unloading as a result of mining the protective formation.

Известен способ прогноза ударо- и выбросоопасности пластов по фазово-физическим свойствам угля, основанный на определении фазово-физических свойств пластов. В этом способе используются, в частности, такие показатели как естественная влажность (W_e) и максимальная гигроскопическая влажность (W_мг) угля. Для их лабораторного определения отбираются пробы угля в шахте при бурении шпуров и с груди забоя. Путем сравнения полученных показателей W_e и W_мг можно выделить опасные и неопасные участки. Для первых из них характерно условие W_e < W_мг, а для вторых - W_e ≥ W_мг [3].There is a method for predicting the shock and outburst hazard of formations by the phase-physical properties of coal, based on the determination of the phase-physical properties of formations. In this method, in particular, indicators such as natural humidity (W _e ) and maximum hygroscopic humidity (W _mg ) of coal are used. For their laboratory determination, coal samples are taken in the mine while drilling holes and from the bottom of the face. By comparing the obtained values of W _e and W _mg , hazardous and non-hazardous areas can be identified. For the first of them, the condition W _e <W _{mg is} typical, and for the second, W _e ≥ W _mg [3].

Этому способу присущи следующие недостатки: требуется бурение шпуров для отбора проб угля на влажность; необходимость лабораторных определений влажности угля, что требует квалифицированного персонала и создает перерыв между отбором проб и получением данных по их влажности. The following disadvantages are inherent in this method: drilling of holes is required for sampling coal for moisture; the need for laboratory determination of coal moisture, which requires qualified personnel and creates a break between sampling and obtaining data on their moisture.

Таким образом данный способ является довольно трудоемким и неоперативным, а также недостаточно точным. Thus, this method is quite time-consuming and non-operational, and also not accurate enough.

Известен способ текущего прогноза выбросоопасных зон массива горных пород, наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату, в котором при работе комбайна в забое определяют потребляемую им удельную мощность, сравнивают ее с потребляемой удельной мощностью комбайна при работе в эталонной выбросоопасной зоне и при уменьшении потребляемой удельной мощности комбайна до величины, равной или меньшей потребляемой удельной мощности комбайна при работе в эталонной выбросоопасной зоне, определяют наличие выбросоопасной зоны в массиве горных пород. При этом наличие выбросоопасных и невыбросоопасных зон определяют с помощью одного из инструментальных методов [2]. There is a method for the current forecast of the outburst hazard zones of a rock mass, which is closest to that proposed in terms of technical nature and the achieved result, in which, when the combine is working in the face, the specific power consumed by it is determined, compared with the consumed specific power of the combine when operating in the reference outburst zone and with a decrease the consumed specific power of the combine to a value equal to or less than the consumed specific power of the combine during operation in the reference hazardous area, determine the presence of brosoopasnoy zones in the rock mass. Moreover, the presence of outburst and non-outburst zones is determined using one of the instrumental methods [2].

Способ имеет следующие недостатки: недостаточная точность и надежность, так как операция по предварительному установлению выбросоопасных и невыбросоопасных зон существующими методами не является достаточно надежной, не всегда возможно подобрать выбросоопасные и невыбросоопасные зоны, находящиеся в идентичных горнотехнических условиях; отсутствие численного критерия выделения опасных зон, так как уменьшение потребляемой мощности комбайна в исследуемой зоне по сравнению с эталонной может быть вызвано, например, изменением крепости угля (соли), а не тем, что комбайн вошел в выбросоопасную зону. The method has the following disadvantages: lack of accuracy and reliability, since the operation for the preliminary establishment of outlier and non-hazardous areas by existing methods is not reliable enough, it is not always possible to select outlier and non-hazardous areas that are in identical mining conditions; the absence of a numerical criterion for the allocation of hazardous areas, since a decrease in the power consumption of the combine in the studied area compared to the reference one can be caused, for example, by a change in the strength of coal (salt), and not because the combine entered the hazardous area.

Таким образом данный способ является недостаточно надежным и достоверным. Thus, this method is not sufficiently reliable and reliable.

Целью изобретения является повышение надежности и достоверности определения выбросоопасных зон. The aim of the invention is to increase the reliability and reliability of the determination of hazardous areas.

Цель достигается тем, что в способе определения выбросоопасных зон в угольном пласте, включающем проведение выработок комбайном и непрерывное измерение параметров выбросоопасности при выемке угля в забое, предварительно измеряют запыленность воздуха при выемке угля комбайном в пределах зоны разгрузки и устанавливают среднее значение запыленности воздуха, а наличие выбросоопасной зоны в угольном пласте определяют из соотношения
П₂ ≥1,5 П₁, где П₁ - среднее значение запыленности воздуха в пределах зоны разгрузки, мг/м³;
П₂ - запыленность воздуха за пределами зоны разгрузки, мг/м³.The goal is achieved by the fact that in the method for determining the outburst zones in a coal seam, which includes carrying out workings by the combine and continuously measuring the parameters of the outburst hazard when coal is mined in the face, the dust content of the air when mining coal by the combine within the discharge zone is preliminarily measured and the average dust content of the air is set, and the presence the hazard zone in the coal seam is determined from the ratio
P ₂ ≥1.5 P ₁ , where P ₁ is the average dustiness of the air within the discharge zone, mg / m ³ ;
P ₂ - dustiness of air outside the discharge zone, mg / m ³ .

На чертеже изображена технологическая схема комбайнового проведения выработки, вид в плане. The drawing shows a flow diagram of a combine harvesting, a plan view.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Подготовительную выработку 1 проводят с помощью комбайна 2. В угольном забое 3 с использованием противовыбросного мероприятия создают зону разгрузки на глубину l_p. При выемке угля комбайном 2 в пределах зоны разгрузки l_p измеряют запыленность воздуха по направлению движения вентиляционной струи 4 с помощью датчика 5, включенного в систему оперативного дистанционного контроля запыленности воздуха, и определяют ее среднее значение П₁. После выхода забоя выработки за пределы зоны разгрузки продолжают контролировать запыленность воздуха П₂ в процессе выемки угля, сравнивают ее со средним значением запыленности воздуха П₁ при работе комбайна 2 в зоне разгрузки, а наличие выбросоопасной зоны в угольном пласте определяют из соотношения
П₂ ≥ 1,5 П₁
По сравнению с прототипом способ имеет большую надежность и достоверность, а также обеспечивает возможность оперативного определения выбросоопасных зон в угольном пласте.The preparatory development 1 is carried out using the combine 2. In the coal face 3 using a blowout measure create an unloading zone to a depth of l _p . When coal is mined by the combine 2 within the discharge zone l _p, the dust content of the air is measured in the direction of movement of the ventilation jet 4 with the help of a sensor 5 included in the operational remote control system for air dust content, and its average value P _{1 is} determined. After the output of the mine bottom outside the unloading zone, air dust content P ₂ is continued to be controlled during coal extraction, it is compared with the average air dust content P ₁ during operation of the combine 2 in the discharge zone, and the presence of an outburst zone in the coal seam is determined from the ratio
P ₂ ≥ 1,5 P ₁
Compared with the prototype, the method has greater reliability and reliability, and also provides the ability to quickly determine the emission zones in the coal seam.

Claims

METHOD FOR DETERMINING EMISSION-PROOF ZONES IN THE COAL SEAM, including carrying out workings by the combine and continuously measuring the emission hazard parameters during coal mining in the face, characterized in that, in order to increase the reliability and reliability of the method, the dust content of the coal is mined during the coal mining within the discharge zone and set the average value of dustiness of the air, and the presence of an outburst zone in the coal seam is determined from the ratio of P ₂ ≥ 1,5 P ₁
where P ₁ - the average value of dust in the air within the unloading zone, mg / m ³ ;
P ₂ - dustiness of air outside the discharge zone, mg / m ³ .