RU2543238C2 - Method of prediction of explosiveness of deposited dust in gassy mines - Google Patents

Method of prediction of explosiveness of deposited dust in gassy mines Download PDF

Info

Publication number
RU2543238C2
RU2543238C2 RU2013129453/03A RU2013129453A RU2543238C2 RU 2543238 C2 RU2543238 C2 RU 2543238C2 RU 2013129453/03 A RU2013129453/03 A RU 2013129453/03A RU 2013129453 A RU2013129453 A RU 2013129453A RU 2543238 C2 RU2543238 C2 RU 2543238C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dust
coal
explosiveness
deposited
mines
Prior art date
Application number
RU2013129453/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013129453A (en
Inventor
Виктор Семенович Забурдяев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН)
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 учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН)
Priority to RU2013129453/03A priority Critical patent/RU2543238C2/en
Publication of RU2013129453A publication Critical patent/RU2013129453A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2543238C2 publication Critical patent/RU2543238C2/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

FIELD: mining operation.
SUBSTANCE: method of prediction of explosiveness of deposited dust in gassy mines is proposed, comprising determining in the coal of volatile matter content and mineral impurities in it, measuring the amount of dust deposited in mines and determining the lower limit of its explosiveness. And in the coal bed the areas with inclusions of pyrite are determined, and in the process of coal-face operation in the working with outlet air flow the air flow rate is measured, the content of methane and hydrogen sulphide in it. According to the content of hydrogen sulphide generated during the thermal decomposition of pyrite dust, the lower explosiveness limit of the hybrid mixture is determined.
EFFECT: increase in reliability of prediction of explosiveness of the deposited dust in mines.

Description

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в выработках газообильных шахт.The invention relates to mining, mainly to the coal industry, and can be used to predict the explosiveness of deposited dust in the workings of gas mines.

Известен способ прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в выработках газообильных шахт, включающий определение в угле летучих веществ и минеральных в нем примесей, измерение концентрации метана в рудничном воздухе и количества отложившейся в горной выработке пыли, установление нижнего предела ее взрываемости (Геотехнологические проблемы разработки опасных по газу и пыли угольных пластов / А.Д. Рубан, Г.С. Забурдяев, B.C. Забурдяев; Институт проблем комплексного освоения недр РАН. - М.: Наука, 2007. - 279 с.).There is a method for predicting the explosiveness of deposited dust in the workings of gas mines, including the determination of coal in the volatile substances and mineral impurities in it, measuring the concentration of methane in the mine air and the amount of dust deposited in the mine, establishing a lower explosive limit (Geotechnological problems of developing hazardous gas and dust of coal seams / A.D. Ruban, G.S. Zaburdyaev, BC Zaburdyaev; Institute for the Integrated Development of the bowels of the Russian Academy of Sciences.

Недостатком способа является то, что в нем не учитывают расходы метановоздушных смесей в горных выработках, включения пирита в угольных пластах, пыль которого воспламеняется при температуре, значительно ниже температуры воспламенения угольной пыли.The disadvantage of this method is that it does not take into account the costs of methane-air mixtures in mine workings, the inclusion of pyrite in coal seams, the dust of which ignites at a temperature significantly lower than the ignition temperature of coal dust.

Известен способ прогноза взрывоопасности отложившейся в шахтах угольной пыли, включающий определение в углях содержания летучих и минеральных примесей, измерение количества отложившейся в горных выработках угольной пыли и установление нижнего предела ее взрываемости (Методические основы проектирования дегазации на действующих и ликвидируемых шахтах / B.C. Забурдяев, А.Д. Рубан, Г.С. Забурдяев и др. - М.: ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского, 2002. - 316 с.).A known method for predicting the explosiveness of coal dust deposited in mines, including determining the content of volatile and mineral impurities in coals, measuring the amount of coal dust deposited in mine workings and establishing a lower explosive limit (Methodological principles for the design of degassing in existing and liquidated mines / BC Zaburdyaev, A. D. Ruban, G.S. Zaburdyaev et al. - M.: NSC GP-IHD named after A.A. Skochinsky, 2002 .-- 316 p.).

Недостатком данного способа является то, что в нем не выявляют в угольных пластах включения пирита, не измеряют расходы метановоздушных смесей в запыленных выработках с исходящей струей воздуха в процессе очистной выемки угля.The disadvantage of this method is that it does not detect the inclusion of pyrite in coal seams, do not measure the costs of methane-air mixtures in dusty workings with an outgoing air stream in the process of coal extraction.

Наиболее близким является способ прогноза взрывоопасности отложившейся в угольных шахтах пыли, включающий определение в углях летучих веществ, минеральных и негорючих примесей, отбор проб отложившейся в выработках угольной пыли и установление нижнего предела ее взрываемости (Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах / А.Д. Рубан, В.Б. Артемьев, B.C. Забурдяев и др. - М.: УРАН ИПКОН РАН, 2009. - 396 с., прототип).The closest is a method for predicting the explosiveness of dust deposited in coal mines, including the determination of coal, volatile substances, mineral and non-combustible impurities, sampling deposited in coal dust mines and establishing a lower explosive limit (Problems of ensuring high productivity of treatment faces in methane-rich mines / A. D. Ruban, V. B. Artemyev, BC Zaburdyaev et al. - M .: URAN IPKON RAS, 2009. - 396 p., Prototype).

Недостатки способа заключаются в том, что в угольных пластах не выделяют участки с включениями пирита, в процессе очистной выемки угля в выработках с исходящей вентиляционной струей не измеряют расходы воздуха и содержание в нем метана и сероводорода, существенно влияющих на температуру воспламенения гибридных смесей.The disadvantages of the method are that in coal seams areas with pyrite inclusions are not distinguished, in the process of cleaning coal extraction in openings with an outgoing ventilation stream, air flow rates and the content of methane and hydrogen sulfide in it, significantly affecting the ignition temperature of hybrid mixtures, are not measured.

Целью изобретения является повышение достоверности прогноза взрывоопасности отложившейся в горных выработках пыли, что осложняет выбор технологических мероприятий по предотвращению взрывов пыли при ведении подземных работ в опасных по газу и пыли угольных шахтах.The aim of the invention is to increase the reliability of the forecast of explosive dust deposited in mine workings, which complicates the selection of technological measures to prevent dust explosions during underground work in coal mines hazardous to gas and dust.

Согласно изобретению поставленной цели достигают тем, что в способе прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в газообильных шахтах, включающем выделение в угольном пласте участков с включениями пирита, определение в угле количества летучих веществ и минеральных в нем примесей, измерение расхода воздуха, содержания в нем метана и сероводорода в процессе очистной выемки угля в выработке с исходящей вентиляционной струей, измерение количества отложившейся в горной выработке пыли, устанавливают нижний предел взрывоопасности отложившейся пыли и условия воспламенения газопылевой гибридной смеси. При этом за нижний предел взрываемости пыли принимают удельное в граммах количество пыли в кубическом метре рудничного воздуха, способное в определенных условиях к низкотемпературному воспламенению гибридной смеси.According to the invention, the goals are achieved in that in a method for predicting the explosiveness of deposited dust in gas mines, including the allocation of sections with pyrite inclusions in a coal seam, determining the amount of volatile substances and mineral impurities in the coal, measuring air flow, the content of methane and hydrogen sulfide in it in the process of coal mining in the mine with an outgoing ventilation stream, measuring the amount of dust deposited in the mine, the lower explosion limit is set dust and ignition conditions of the gas-dust hybrid mixture. At the same time, the specific dust amount per cubic meter of mine air, which is capable under certain conditions of low-temperature ignition of the hybrid mixture, is taken as the lower dust explosion limit.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

На шахтном поле по данным геологической разведки выделяют участки угольного пласта с включениями пирита, определяют в угле количество летучих веществ, минеральных в нем примесей и золы. Во время работы комбайна по добыче угля в выработке с исходящей из лавы струей измеряют расход воздуха и содержание в нем метана и сероводорода, определяют количество отложившейся пыли в выработке путем использования стандартных способов и средств отбора проб пыли. При этом за нижний предел взрываемости пыли принимают уровень удельного в граммах количества пыли в кубическом метре рудничного воздуха.According to geological exploration data, sections of a coal seam with pyrite inclusions are identified in a mine field, the amount of volatile substances, mineral impurities and ash in it is determined in coal. During the operation of the coal mining machine in a mine with a jet emanating from the lava, the air flow rate and the methane and hydrogen sulfide content in it are measured, the amount of dust deposited in the mine is determined by using standard methods and means of dust sampling. At the same time, the level of the specific amount of dust in a cubic meter of mine air is taken as the lower dust explosion limit.

Содержание в воздушном потоке сероводорода, образующегося в процессе термического разложения пиритной пыли и снижающего температуру воспламенения гибридных смесей, определяют путем измерения его концентрации в измеренном в выработке расходе воздуха.The content in the air stream of hydrogen sulfide generated during the thermal decomposition of pyrite dust and reducing the ignition temperature of hybrid mixtures is determined by measuring its concentration in the measured air flow rate.

Все упомянутые выше измерения и определения параметров метанопылевоздушных смесей, содержания в угле летучих веществ, минеральных примесей и золы, количества отложившейся в выработке пыли и нижнего предела ее взрываемости выполняют в соответствии с рекомендациями нормативно-методических документов в области рудничной аэрологии и технического анализа проб угля и пыли.All the above measurements and determination of the parameters of methane-dust mixtures, the content of volatile substances, mineral impurities and ash in coal, the amount of dust deposited in the production of dust and the lower explosive limit are carried out in accordance with the recommendations of regulatory and methodological documents in the field of mine aerology and technical analysis of coal samples and dust.

Положительный эффект достигается за счет учета условий и комплекса факторов, влияющих на формирование в рудничной атмосфере и в горной выработке количества взрывоопасной отложившейся пыли, а также путем измерения содержания в рудничном воздухе метана и сероводорода, существенно определяющих температурный режим воспламенения гибридных смесей.A positive effect is achieved by taking into account the conditions and a complex of factors affecting the formation of explosive dust in the mine atmosphere and in the mine, as well as by measuring the content of methane and hydrogen sulfide in the mine air, which significantly determine the temperature regime of ignition of hybrid mixtures.

Claims (1)

«Способ прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в газообильных шахтах, включающий определение в угле содержания летучих веществ и минеральных в нем примесей измерение количества отложившейся в горной выработке пыли и установление нижнего предела ее взрываемости, отличающийся тем, что в угольном пласте выделяют участки с включениями пирита, в процессе очистной выемки угля в выработке с исходящей вентиляционной струей измеряют расход воздуха, содержание в нем метана и сероводорода, по содержанию последнего, образующегося в процессе термического разложения пиритной пыли, устанавливают нижний предел взрываемости гибридной смеси». “A method for predicting the explosiveness of deposited dust in gas mines, including determining the coal content of volatile substances and mineral impurities in it, measuring the amount of dust deposited in the mine and setting the lower explosive limit, characterized in that sections with pyrite inclusions are identified in a coal seam in the process of cleaning coal extraction in a mine with an outgoing ventilation stream measures the air flow, the content of methane and hydrogen sulfide in it, according to the content of the latter formed in the process thermal decomposition of pyrite dust, set the lower explosive limit of the hybrid mixture. "
RU2013129453/03A 2013-06-27 2013-06-27 Method of prediction of explosiveness of deposited dust in gassy mines RU2543238C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013129453/03A RU2543238C2 (en) 2013-06-27 2013-06-27 Method of prediction of explosiveness of deposited dust in gassy mines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013129453/03A RU2543238C2 (en) 2013-06-27 2013-06-27 Method of prediction of explosiveness of deposited dust in gassy mines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013129453A RU2013129453A (en) 2015-01-10
RU2543238C2 true RU2543238C2 (en) 2015-02-27

Family

ID=53278803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013129453/03A RU2543238C2 (en) 2013-06-27 2013-06-27 Method of prediction of explosiveness of deposited dust in gassy mines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2543238C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661508C1 (en) * 2017-09-25 2018-07-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of assessment the risk of methane and dust explosion in mine
RU2751027C1 (en) * 2020-06-01 2021-07-07 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) Forecast method of pyrite in coal bed

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1382979A1 (en) * 1986-08-14 1988-03-23 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Method of forecasting outburst hazard of coal seams
RU2088909C1 (en) * 1995-06-14 1997-08-27 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт" Natural fuel dust explosibility estimation method
RU2230909C2 (en) * 2002-05-18 2004-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "ВостЭКО" Method for measuring explosion hazard of coal powder deposits in mines
RU2372484C1 (en) * 2008-04-15 2009-11-10 Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Method of determining methane content in coal bed
CN101787898A (en) * 2010-02-22 2010-07-28 中国科学院力学研究所 Coal and gas outburst forecasting method
RU2453704C1 (en) * 2010-10-25 2012-06-20 Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) Method for determination of methane content in coal vein

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1382979A1 (en) * 1986-08-14 1988-03-23 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Method of forecasting outburst hazard of coal seams
RU2088909C1 (en) * 1995-06-14 1997-08-27 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт" Natural fuel dust explosibility estimation method
RU2230909C2 (en) * 2002-05-18 2004-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "ВостЭКО" Method for measuring explosion hazard of coal powder deposits in mines
RU2372484C1 (en) * 2008-04-15 2009-11-10 Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Method of determining methane content in coal bed
CN101787898A (en) * 2010-02-22 2010-07-28 中国科学院力学研究所 Coal and gas outburst forecasting method
RU2453704C1 (en) * 2010-10-25 2012-06-20 Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) Method for determination of methane content in coal vein

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОЛЬШИНСКИЙ М.И. и др., Газодинамические явления в шахтах, Севастополь-Донецк, 2003, с.200-212 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661508C1 (en) * 2017-09-25 2018-07-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of assessment the risk of methane and dust explosion in mine
RU2751027C1 (en) * 2020-06-01 2021-07-07 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) Forecast method of pyrite in coal bed

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013129453A (en) 2015-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kędzior et al. Methane occurrence, emissions and hazards in the Upper Silesian Coal Basin, Poland
RU2372484C1 (en) Method of determining methane content in coal bed
RU2543238C2 (en) Method of prediction of explosiveness of deposited dust in gassy mines
Saki et al. Optimization of gob ventilation boreholes design in longwall mining
RU2528807C1 (en) Method of predicting risk of methane and dust explosion in mines
RU2524860C1 (en) Forecasting of explosive risks for methane-air mixes in mines
Gilmore et al. CFD modeling explosion hazards-bleeder vs. progressively sealed gobs
RU2019706C1 (en) Method for determination of outburst-prone zones and gas-bearing capacity in face zone
RU2372485C1 (en) Method of determining methane content in coal bed
EA030518B1 (en) Method of assessing dust controls in mining
RU2536544C1 (en) Method of prediction of risk of explosion of hybrid mixtures in mines and pits
Gamiy et al. Identifying sources of coal spontaneous heating in mine workings using aerogas control automatic systems
RU2700142C1 (en) Method of forecasting explosion hazard of mined-out area of a mining face
Dreger Changes in the methane emissions and hard coal output in the Brzeszcze mine (the Upper Silesian Coal Basin, Poland)
RU2010133198A (en) METHOD FOR DETERMINING EMISSION ZONES IN COAL SEAMS
RU2533482C1 (en) Method of forecast of explosion hazard of methane dust mixes during coal destruction
RU2541342C1 (en) Forecasting method of gas balance of working face
Yuan et al. CFD modelling of sampling locations for early detection of spontaneous combustion in long–wall gob areas
Wang et al. Impact of goaf gas drainage from surface vertical boreholes on goaf explosive gas zones
RU2340776C1 (en) Method of prognosis of endogenous fire hazard at underground development of coal beds prone to spontaneous ignition
Rudniev et al. Moisture as an indicator of the manifestation of hazardous properties of coal seams
RU2751027C1 (en) Forecast method of pyrite in coal bed
RU2684257C1 (en) Method for predicting dust content of cleared space
RU2459959C1 (en) Method for detection of processes of coil spontaneous ignition
RU2514017C1 (en) Method to assess endogenous fire risk during underground mining of coal beds

Legal Events

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

Effective date: 20160628