RU2542068C1 - Method for determining boundaries of protected zones in long faces of coal beds - Google Patents

Method for determining boundaries of protected zones in long faces of coal beds Download PDF

Info

Publication number
RU2542068C1
RU2542068C1 RU2014104067/03A RU2014104067A RU2542068C1 RU 2542068 C1 RU2542068 C1 RU 2542068C1 RU 2014104067/03 A RU2014104067/03 A RU 2014104067/03A RU 2014104067 A RU2014104067 A RU 2014104067A RU 2542068 C1 RU2542068 C1 RU 2542068C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measurement
point
radiation temperature
distance
bed
Prior art date
Application number
RU2014104067/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Викторович Николин
Аркадий Иванович Шабаров
Геннадий Иванович Коршунов
Сергей Владимирович Ясюченя
Сослан Геннадиевич Кокоев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"
Priority to RU2014104067/03A priority Critical patent/RU2542068C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2542068C1 publication Critical patent/RU2542068C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: measurement of relative variation of radiation temperature of the surface of the working face of the bed is made remotely at the distance of 1.0-1.5 m in 3-5 m throughout the long face length; with that, at each measurement point an average value obtained at least in 30 measurement cycles is considered, and a boundary of the protected zone is accepted as distance from a contact line of the bed to the worked-out space to a fixation point of stabilisation of a radiation temperature value. As per the method for determining boundaries of protected zones in long faces of coal beds, remote measurement of relative variation of radiation temperature (infrared radiation intensity) of the surface of the working face of the bed is performed. The first measurement is made at a point at the distance of 3-5 m from a stable hole or a strike entry; the following measurement points are located at equal distance in 3-5 m throughout the long face length. At least 5 point measurements are made at each measurement point. After completion of each measurement cycle for each point in a cycle there calculated are average values. As per average values of at least 30 measurement cycles there built is a chart of relative variation of radiation temperature of the bed working face surface throughout the long face length, and a point of its stabilisation is fixed, which represents a boundary of the protected zone.
EFFECT: increasing safe execution of mining operations.
1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к повышению безопасности ведения горных работ.The invention relates to mining, and in particular to improving the safety of mining.

Известен способ определения размеров безопасной зоны разгрузки в призабойной части выбросоопасных угольных пластов по результатам поинтервальных измерений начальной скорости газовыделения из шпуров, в пределах которой разрешается вести выемку угля узкозахватными комбайнами по односторонней схеме или стругами без применения прогноза или противовыбросных мероприятий («Инструкция по безопасному ведению горных работ на угольных пластах, опасных по внезапным выбросам угля (породы) и газа.» РД 05-350-00).There is a method of determining the size of the safe discharge zone in the near-bottom part of outburst coal seams based on the results of interval measurements of the initial gas release rate from the boreholes, within which it is allowed to mine coal using narrow-sided combines according to a one-sided scheme or plows without using a forecast or anti-blowout measures (“Instructions for safe mining work on coal seams hazardous for sudden emissions of coal (rock) and gas. ”RD 05-350-00).

Недостатком данного способа является постоянная по мере подвигания очистного забоя необходимость его применения, что приводит к дополнительным трудовым и временным (выделению специальной рабочей смены) затратам.The disadvantage of this method is the constant need for its application as the working face moves, which leads to additional labor and time (allocation of a special work shift) costs.

Известен способ расчета и построения защищенных, незащищенных зон и зон ПГД при отработке защитных пластов («Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтопластах, разрабатывающих угольные пласты, склонные к горным ударам» РД 05-328-99), включающий графическое построение размеров зон на основании эмпирических коэффициентов, учитывающих: глубину разработки защитного пласта; вынимаемую мощность; принятый способ управления кровлей; угол падения; процентное содержание песчаников в составе междупластья; размеры очистной выработки.There is a method of calculating and constructing protected, unprotected zones and PGD zones during the development of protective seams ("Instructions for the safe conduct of mining operations in mine formations developing coal seams prone to mountain impacts" RD 05-328-99), including graphical construction of the sizes of zones on based on empirical coefficients, taking into account: the depth of development of the protective formation; removable power; adopted roof management method; angle of incidence; the percentage of sandstones in the interstratum; the size of the treatment plant.

Недостатком данного способа является использование эмпирических коэффициентов в графическом построении, которые не учитывают многообразие горногеологических и горнотехнических условий ведения горных работ и иногда приводят к ошибочным результатам, особенно при вторичной защите.The disadvantage of this method is the use of empirical coefficients in graphical construction, which do not take into account the variety of mining and geological and mining conditions of mining operations and sometimes lead to erroneous results, especially with secondary protection.

Известен способ определения безопасных зон выбросоопасного угольного пласта («Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа. - М: ИГД им. А.А. Скочинского. 1989 г. - 192 с.), включающий бурение контрольных шпуров, поинтервальное определение начальной скорости газовыделения, учет времени существования выработанного пространства вышележащего этажа и глубину разработки. При этом число циклов измерений должно быть не менее 30.There is a method of determining the safe zones of an outburst coal seam ("Instructions for the safe conduct of mining on seams hazardous for sudden emissions of coal, rock and gas. - M: IHD named after AA Skochinsky. 1989 - 192 S.), including drilling control holes, interval determination of the initial gas release rate, taking into account the lifetime of the worked-out space of the overlying floor and the depth of development. The number of measurement cycles should be at least 30.

Недостатком данного способа является невозможность его использования в уже действующих очистных забоях после первичной посадки пород основной кровли. Кроме того, способ не может быть применен в лавах, отрабатываемых столбами по восстанию (падению), а также при комбинированной системе разработки.The disadvantage of this method is the impossibility of its use in existing mines after the initial planting of rocks of the main roof. In addition, the method cannot be applied in lavas worked out by pillars for rising (falling), as well as with a combined development system.

Известен способ определения невыбросоопасной зоны для крутопадающих пластов в лавах уступной формы при поэтажной разработке (Авторское свидетельство №1395838, опубл. 15.05.1988 г.), включающий бурение контрольных шпуров во внутренних углах уступов по мере подвигания лавы, поинтервальные измерения начальной скорости газовыделения, фиксацию линии шпуров, где произошла стабилизация средней суммарной скорости газовыделения, и определение расстояния до линии примыкания к выработанному пространству предыдущего этажа.There is a method of determining a non-oversized zone for steeply falling strata in lavas of inferior shape during floor development (Author's certificate No. 1395838, publ. 05.15.1988), including drilling control holes in the inner corners of the benches as the lava moves, interval measurements of the initial gas evolution speed, fixing the line of holes where the average total rate of gas evolution was stabilized, and determining the distance to the line of contact with the worked-out space of the previous floor.

Недостатком данного способа является очень ограниченная область применения, достаточно высокая трудоемкость и необходимость вмешательства в технологический цикл угледобычи.The disadvantage of this method is the very limited scope, rather high complexity and the need for intervention in the coal mining process.

Известен способ оценки степени выбросоопасности призабойной части пласта по изменению радиационной температуры поверхности забоя (Бобров А.И., Николин В.В., Топалов О.В. Оценка степени выбросоопасности призабойной части пласта по изменению радиационной температуры поверхности забоя // Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда: Сб. научн. тр. - Макеевка-Донбасс. - МакНИИ. - С.203-209), принятый за прототип, включающий дистанционное измерение радиационной температуры (интенсивности инфракрасного излучения) поверхности забоя пласта и определение ее значения по среднему из 5 точечных замеров.A known method for assessing the degree of outburst hazard of the bottom of the formation by changing the radiation temperature of the bottom surface (Bobrov A.I., Nikolin V.V., Topalov O.V. Assessing the degree of outburst hazard of the bottom of the formation by changing the radiation temperature of the bottom surface // Methods and means of creating safe and healthy working conditions: Collection of scientific papers - Makeevka-Donbass - MakNII. - P.203-209), adopted as a prototype, including remote measurement of radiation temperature (infrared radiation intensity) of the face formation and determination of its value at the average of five point measurements.

Недостатком данного способа является отсутствие методики его выполнения и критериев, позволяющих использовать способ в промышленных условиях.The disadvantage of this method is the lack of methods for its implementation and criteria that allow you to use the method in an industrial environment.

Технический результат заключается в возможности использования способа и расширении области его применения на все типы лавы при любой принятой системе разработки благодаря дистанционному измерению относительного изменения радиационной температуры (интенсивности инфракрасного излучения) поверхности забоя пласта.The technical result consists in the possibility of using the method and expanding the scope of its application to all types of lava with any adopted development system due to remote measurement of the relative change in radiation temperature (infrared radiation intensity) of the face of the formation.

Технический результат достигается тем, что измерение относительного изменения радиационной температуры (интенсивности инфракрасного излучения) поверхности забоя пласта осуществляют дистанционно с расстояния 1,0-1,5 м через 3-5 м по длине лавы, при этом в каждой точке измерения к учету принимают среднее значение, полученное не менее чем в 30 циклах измерений, а границей защищенной зоны принимают расстояние от линии примыкания пласта к выработанному пространству до точки фиксации стабилизации значения радиационной температуры.The technical result is achieved in that the measurement of the relative change in radiation temperature (infrared radiation intensity) of the surface of the bottom of the formation is carried out remotely from a distance of 1.0-1.5 m through 3-5 m along the length of the lava, while at each measurement point the average is taken into account the value obtained in at least 30 measurement cycles, and the distance from the junction line of the formation to the developed space to the fixation point of stabilization of the radiation temperature value is taken as the boundary of the protected zone.

Описываемый способ поясняется графиком (Фиг.1), на котором приведены результаты измерений, выполненных в условиях 4-й восточной лавы пласта h10 «Ливенский» шахты им. М.И. Калинина.The described method is illustrated in the graph (Figure 1), which shows the results of measurements taken in the conditions of the 4th eastern lava of the h 10 "Livensky" mine of the mine. M.I. Kalinin.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Специальным прибором типа СТТ.У5 дистанционно с расстояния 1,0-1,5 м осуществляется измерение относительного изменения радиационной температуры (интенсивности инфракрасного излучения) поверхности забоя пласта. Первый замер производится в точке на расстоянии 3-5 м от ниши или от штрека (при безнишевой схеме выемке угля). Последующие точки измерения располагаются на равном расстоянии через 3-5 м (3-5 секций крепи) по длине лавы. Нумерация и расположение точек измерения в лаве должны быть постоянными во всех циклах измерений.Using a special instrument of the CTT.U5 type, a relative change in the radiation temperature (infrared radiation intensity) of the surface of the bottom of the formation is measured remotely from a distance of 1.0-1.5 m. The first measurement is carried out at a point at a distance of 3-5 m from the niche or from the drift (with a niche scheme for coal extraction). Subsequent measurement points are located at an equal distance after 3-5 m (3-5 support sections) along the length of the lava. The numbering and location of the measurement points in the lava must be constant in all measurement cycles.

В каждой точке измерения выполняется не менее 5 точечных замеров. На Фиг.2 показана схема выполнения замеров в точке измерения по пласту мощностью до 1,5 м. На пластах мощностью более 1,5 м на каждый метр увеличения мощности по вертикали добавляется одна точка измерения.At each measurement point, at least 5 point measurements are taken. Figure 2 shows a diagram of measurements at a measurement point in a formation with a thickness of up to 1.5 m. On formations with a thickness of more than 1.5 m, for each meter of vertical increase in power, one measurement point is added.

После выполнения каждого цикла измерений все данные заносятся в журнал и для каждой точки в цикле рассчитываются средние значения. По средним значениям не менее чем 30 циклов измерений строится график относительного изменения радиационной температуры поверхности забоя пласта по длине лавы и фиксируется точка ее стабилизации, которая и является границей защищенной зоны.After completing each measurement cycle, all data is logged and average values are calculated for each point in the cycle. Based on average values of at least 30 measurement cycles, a graph of the relative change in the radiation temperature of the bottom face of the formation along the length of the lava is plotted and its stabilization point is fixed, which is the boundary of the protected zone.

Данные положения подтверждаются сопоставлением результатов измерений относительного изменения радиационной температуры поверхности забоя пласта и результатов применения «Способа определения невыбросоопасной зоны для крутопадающих пластов в лавах уступной формы при поэтажной разработке» в условиях лавы участка 45/1080 м пласта m2 «Тонкий» шахты «Кочегарка», когда в обоих случаях граница защищенной зоны была определена в верхнем кутке 7-го уступа на расстоянии 43 м по падению от выработанного пространства вышележащего этажа. Способ иллюстрируется следующим примером.These provisions are confirmed by comparing the results of measurements of the relative change in the radiation temperature of the surface of the bottom of the formation and the results of the application of the “Method for the determination of a non-exhaustive zone for steeply falling formations in inferiorly shaped lavas during floor development” under the conditions of the lava of the 45/1080 m section of the m 2 “Thin” mine of the Kochegarka mine when in both cases the boundary of the protected zone was determined in the upper segment of the 7th ledge at a distance of 43 m from the fall from the worked out space of the overlying floor. The method is illustrated by the following example.

Пример. Необходимо определить границу защищенной зоны в верхней части лавы, примыкающей к выработанному пространству вышележащего этажа. Прибором типа СТТ.У5 дистанционно с расстояния 1,0-1,5 м осуществлялись измерения относительного изменения радиационной температуры (интенсивности инфракрасного излучения) поверхности забоя пласта. Первый замер производился в точке на расстоянии 3 м от вентиляционного штрека. В каждой точке измерения выполнялось пять точечных замеров. Последующие точки измерения располагались на равном расстоянии через 3 м по длине лавы. Расположение точек измерения было постоянным во всех 30 циклах измерений.Example. It is necessary to determine the boundary of the protected zone in the upper part of the lava adjacent to the worked out space of the overlying floor. A device of the STT.U5 type remotely from a distance of 1.0-1.5 m measured the relative changes in radiation temperature (infrared radiation intensity) of the bottom face of the formation. The first measurement was made at a point at a distance of 3 m from the ventilation drift. Five point measurements were taken at each measurement point. Subsequent measurement points were located at an equal distance through 3 m along the length of the lava. The location of the measurement points was constant in all 30 measurement cycles.

После выполнения каждого цикла измерений все данные заносились в журнал и для каждой точки в цикле рассчитывались средние значения. По средним значениям 30 циклов измерений построен график (Фиг.1) относительного изменения радиационной температуры поверхности забоя пласта по длине лавы и зафиксирована точка ее стабилизации на расстоянии 45 м от вентиляционного штрека, которая и является границей защищенной зоны.After each measurement cycle, all data were recorded in the log and average values were calculated for each point in the cycle. Based on the average values of 30 measurement cycles, a graph was plotted (Fig. 1) of the relative change in the radiation temperature of the bottom face along the length of the lava and a stabilization point was fixed at a distance of 45 m from the ventilation drift, which is the boundary of the protected zone.

Claims (1)

Способ определения границ защищенных зон в лавах угольных пластов, включающий дистанционное измерение радиационной температуры поверхности забоя пласта и определение ее значения по среднему из не менее чем 5 точечных замеров, отличающийся тем, что измерение относительного изменения радиационной температуры поверхности забоя пласта осуществляют дистанционно с расстояния 1,0-1,5 м через 3-5 м по длине лавы, при этом в каждой точке измерения к учету принимают среднее значение, полученное не менее чем в 30 циклах измерений, а границей защищенной зоны принимают расстояние от линии примыкания пласта к выработанному пространству до точки фиксации стабилизации значения радиационной температуры. A method for determining the boundaries of protected zones in the lavas of coal seams, including remote measurement of radiation temperature of the surface of the bottom of the formation and determining its value from an average of at least 5 point measurements, characterized in that the measurement of the relative change in radiation temperature of the surface of the bottom of the formation is carried out remotely from a distance of 1, 0-1.5 m after 3-5 m along the length of the lava, while at each measurement point, the average value obtained in at least 30 measurement cycles is taken into account, and the border is protected receiving zone away from the reservoir to the line of contiguity gob to stabilize the fixation point value of the radiation temperature.
RU2014104067/03A 2014-02-05 2014-02-05 Method for determining boundaries of protected zones in long faces of coal beds RU2542068C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014104067/03A RU2542068C1 (en) 2014-02-05 2014-02-05 Method for determining boundaries of protected zones in long faces of coal beds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014104067/03A RU2542068C1 (en) 2014-02-05 2014-02-05 Method for determining boundaries of protected zones in long faces of coal beds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2542068C1 true RU2542068C1 (en) 2015-02-20

Family

ID=53288907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014104067/03A RU2542068C1 (en) 2014-02-05 2014-02-05 Method for determining boundaries of protected zones in long faces of coal beds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2542068C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1305380A1 (en) * 1985-03-11 1987-04-23 А.И.Крамаренко Method of forecasting outburst hazard of coal seam in working face-adjoining zone
SU1661451A1 (en) * 1989-07-26 1991-07-07 О.Г.Кременев и В.С.Маевский Method and device for forecasting outburst hazard of coal seams in geological failure zones
RU2019706C1 (en) * 1992-04-15 1994-09-15 Сергей Анатольевич Радченко Method for determination of outburst-prone zones and gas-bearing capacity in face zone
CN101550841A (en) * 2009-05-08 2009-10-07 煤炭科学研究总院重庆研究院 Coal and gas outburst hazard early warning system and early warning method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1305380A1 (en) * 1985-03-11 1987-04-23 А.И.Крамаренко Method of forecasting outburst hazard of coal seam in working face-adjoining zone
SU1661451A1 (en) * 1989-07-26 1991-07-07 О.Г.Кременев и В.С.Маевский Method and device for forecasting outburst hazard of coal seams in geological failure zones
RU2019706C1 (en) * 1992-04-15 1994-09-15 Сергей Анатольевич Радченко Method for determination of outburst-prone zones and gas-bearing capacity in face zone
CN101550841A (en) * 2009-05-08 2009-10-07 煤炭科学研究总院重庆研究院 Coal and gas outburst hazard early warning system and early warning method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
НИКОЛИН В.И. И ДР., Геомеханические закономерности проявления горного давления в глубоких шахтах, Донецк, 2011. *
РАДЧЕНКО С.А., Развитие методов и разработка устройств для оценки метаноотдачи углей в шахтах на основе газокинетических и тепловых эффектов десорбции метана., Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора наук, Москва, 2008, стр. 23-27 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Konicek et al. Long-hole destress blasting for rockburst control during deep underground coal mining
Jiang et al. Assessment and mitigation of coal bump risk during extraction of an island longwall panel
WO2016041389A1 (en) Method for evaluating filling quality at working face of solid-filling coal mining
RU2013147967A (en) METHOD FOR FORECASTING THE COAL AND GAS EMISSIONS BY COMBINING VARIOUS INFORMATION
RU2014112516A (en) METHODS FOR DETERMINING THE LOCATION OF A SIGNED PROPLANE IN CRACKS FORMED UNDER HYDRAULIC FRACTURE
GB2535930A (en) System and method for making downhole measurements
Wang et al. Characteristics and evolutions of gas dynamic disaster under igneous intrusions and its control technologies
MX2013003741A (en) Spectral identification of proppant in subterranean fracture zones.
Wojtecki et al. Estimation of active rockburst prevention effectiveness during longwall mining under disadvantageous geological and mining conditions
GB2565730A (en) Capture gamma ray spectroscopy for analyzing gravel-packs, frac-packs and cement
PL409988A1 (en) Method and the system for detecting and minimising methane hazard within the excavation longwall area
Batugin et al. Effect of geodynamic setting on spontaneous combustion of coal waste dumps
MX2018005410A (en) Simultaneously evaluation of the volume and the position of voids in downhole cement.
Asadi et al. Profiling function for surface subsidence prediction in mining inclined coal seams
Zhang et al. Research and application of drainage parameters for gas accumulation zone in overlying strata of goaf area
RU2542068C1 (en) Method for determining boundaries of protected zones in long faces of coal beds
RU2477792C1 (en) Method for defining height of water conveying cracks zone over mined-out area at stratified deposits
RU2211334C2 (en) Method of forecast of gas volume in coal mine extraction section
Rybach et al. Verification of rock temperature prediction along the Gotthard base tunnel-A prospect for coming tunnel projects
Avdeev et al. The geomechanical state of the mine «Mnogovershinnoe» lower levels monitoring
RU2012133592A (en) METHOD FOR FORECASTING ZONE OF DEVELOPMENT OF SECONDARY COLLECTORS OF CRACKED TYPE IN SEDIMENTARY CASE
RU2552115C1 (en) Method of control of technological process of heap leaching of uranium ores
RU2541342C1 (en) Forecasting method of gas balance of working face
Hudecek et al. Results from dealing with rock and gas outburst prevention in the czech republic
Ilyukhin et al. The use of the finite element method for ensuring efficient and safe extraction of minerals

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190206