RU2731012C1 - Способ прогноза метанообильности отработанного пространства - Google Patents
Способ прогноза метанообильности отработанного пространства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731012C1 RU2731012C1 RU2019119267A RU2019119267A RU2731012C1 RU 2731012 C1 RU2731012 C1 RU 2731012C1 RU 2019119267 A RU2019119267 A RU 2019119267A RU 2019119267 A RU2019119267 A RU 2019119267A RU 2731012 C1 RU2731012 C1 RU 2731012C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- methane
- adjacent
- seam
- unloading
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 9
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использован для определения объемов выделения метана в ранее отработанные пространства. Техническим результатом является повышение безопасности ведения горных работ в метанообильных шахтах. Способ включает пройденные выработки на ранее отработанном участке, его геометрические параметры, показатели газового состояния углепородных массивов кровли и почвы пласта, углы их разгрузки от горного давления и измерение остаточной метаноносности сближенных пластов угля. При этом по параметрам залегания и мощности, метаноносности, срокам отработки лавы выделяют в сближенном пласте кратные длине лавы участки по направлению движения лавы, устанавливают в них динамику разгрузки и естественной дегазации сближенного пласта угля, при этом по размерам и остаточной метаноносности участков в сближенном пласте определяют объемы выделившегося из них метана в отработанное ранее пространство.
Description
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для прогноза объемов выделения метана из сближенных пластов угля в отработанное ранее пространство на выемочном поле.
Известен способ, включающий пройденные выработки на ранее отработанном участке выемочного поля, его геометрические параметры, бурение дегазационных скважин на сближенные пласты угля, разгрузку сближенных пластов от горного давления (Инструкция по дегазации угольных шахт. ЗАО НТЦ ПБ, 2012. - 250 с.; стр. 119, 142, 174).
Этому способу присущи недостатки, которые заключаются в том, что отсутствуют технические операции по определению объемов метана, выделившегося из сближенных пластов угля в отработанное ранее пространство.
Известен способ, включающий прогноз газоносности углепородного массива, горнотехнические условия разработки угольных пластов, бурение дегазационных скважин и извлечение метана из выработанного пространства (Артемьев В.Б., Рубан А.Д. и др. Промышленный регламент технологии извлечения и утилизации шахтного метана в процессе разработки высокогазоносных угольных пластов подземным способом. Уголь, 2010. - №2.- С. 18-20).
Недостатком способа является отсутствие операций по динамике естественной дегазации сближенных пластов угля и объемов выделения из них метана в выработанное пространство ранее отработанного участка.
Наиболее близким является способ прогноза ресурсов угольного метана на участке ликвидируемой шахты, включающий пройденные выработки на ранее отработанном участке, его геометрические параметры, показатели газового состояния углепородных массивов кровли и почвы пласта, определение метаноносности сближенных пластов угля и углов их разгрузки от горного давления (Патент RU, №2604533 С2, М. Кл. E21F 17/00. «Способ прогноза ресурсов угольного метана на участке ликвидируемой шахты» /В.С. Забурдяев. Опубл. 10.12.2016. Бюл. №34. Прототип).
К недостаткам данного способа следует отнести невозможность установления динамики разгрузки и естественной дегазации сближенных угольных пластов, залегающих в кровле и почве отрабатываемого пласта, следовательно, и метанообильности пространства ранее отработанного участка на выемочном поле.
Технической задачей изобретения является прогноз метанообильности пространства ранее отработанной части выемочного поля за счет выявления динамики разгрузки и естественной дегазации угля на выделенных участках сближенных угольных пластов в кровле и почве разрабатываемого пласта на выемочном поле с учетом горно-геологических и горнотехнических условий и параметров залегания свиты угольных пластов.
Поставленная цель достигается тем, что в условиях стратиграфического разреза углевмещающей толщи, параметров залегания, мощности, метаноносности и сроков отработки лавы выделяют в сближенном пласте кратные длине лавы участки по направлению ее движения, устанавливают в них динамику разгрузки и естественной дегазации угля на выделенных участках сближенных пластов угля, залегающих в кровле и почве разрабатываемого пласта, при этом на участке ранее отработанной лавы по ее размерам, природной и остаточной метаноносности угля на выделенных участках в сближенных пластах определяют объемы выделившегося из них метана в отработанное ранее пространство на действующем выемочном поле.
Способ реализуют следующим образом.
На ранее отработанном участке выемочного поля, при его геометрических параметрах (длина, ширина, мощность пласта), показателях газового состояния углепородных массивов кровли и почвы разрабатываемого пласта, углах их разгрузки от горного давления и измеренных природной и остаточной метаноносности выделяют в сближенных пластах кратные длине отработанной лавы участки по направлению ее движения, затем устанавливают в них природную метаноносность, динамику разгрузки и естественной дегазации анализируемого сближенного пласта под воздействием горного давления и остаточную его метаноносность.
При отработке разрабатываемого пласта лавами по простиранию природную и остаточную метаноносности сближенного пласта устанавливают как средние величины в целом по пласту и выделенным участкам сближенного пласта, а при разработке пласта лавами по восстанию или падению их числовые показатели метаноносности для выделенных участков определяют с учетом глубины залегания от поверхности путем прямых измерений стандартными методами, либо по опытным данным или расчетам. Углы разгрузки сближенных пластов угля устанавливают в соответствии с положениями Инструкции по дегазации угольных шахт (2012 г.).
Объемы выделившегося метана из выделенных участков i-гo сближенного пласта в отработанное ранее пространство устанавливают по формуле
где W - объем выделившегося метана из участка сближенного угольного пласта в отработанное пространство, м3;
х и 
- соответственно метаноносность угля выделенного участка i-гo сближенного пласта до и после разгрузочного действия на него горного давления, м3/т с.б.м.
b и L - соответственно ширина и протяженность участка, подверженного разгрузочному действию горного давления на выделенный участок i-гo сближенного пласта угля, м;
m - мощность угля i-ro сближенного пласта, м;
γ - объемная масса угля i-гo сближенного пласта, м3/т с.б.м.;
ке - коэффициент естественной дегазации сближенного пласта, доли ед.;
n - число подверженных разгрузке от горного давления участков сближенного пласта угля на выемочном поле.
Объемы метана по формуле (1) увеличивают на число выделенных участков в i-ом сближенном пласте угля, а поступившие объемы метана из всех выделенных участков сближенного пласта угля в отработанное пространство исследованной лавы - как общие объемы метана, выделившегося в отработанное пространство из всех участков сближенного пласта, подверженных разгрузочному влиянию горного давления и, следовательно, естественной дегазации подработанных и надработанных угольных массивов. Общие объемы метана, выделившегося из общего числа сближенных пластов, в исследуемый ранее отработанный участок выемочного поля суммируют по всем сближенным пластам, подверженным разгрузке и естественной дегазации.
Опытными работами на шахтах установлено, что на выемочном поле разрабатываемого пласта при его отработке лавами по восстанию на участке действующей лавы объемы выделившегося метана составили 40,9 млн м3, а на смежных с ним трех участках по времени их старения - 11,2, 4,6 и 2,8 млн м3 метана. Из подрабатываемых и надрабатываемых пластов угля на ранее отработанных 3-х участках выемочного поля выделилось 6,2 и 4,5 млн м3, 2,1 и 2,4, 1,0 и 1,8 млн м3 метана соответственно из менее и более удаленных от действовавшего участка по добыче угля. На шахте с отработкой разрабатываемого пласта лавами по простиранию в ранее отработанное пространство (третьей от действовавшей лавы по очереди отработки) выделилось 6,8 млн м3 метана, в том числе из подрабатываемых пластов 3,6 и надрабатываемых 3,3 млн м3 метана. Приведенные данные по выделению метана впечатляют своими объемами.
Внедрение способа позволит установить динамику разгрузки и естественной дегазации сближенных пластов угля, залегающих в кровле и почве разрабатываемого пласта, и на ранее отработанном участке выемочного поля. Объемы выделившегося метана в пространство ранее отработанной лавы явятся объектом извлечения средствами искусственной дегазации и последующей утилизации метана. Предотвращаются скопления больших объемов метана, которые могут создать предпосылки к мощным взрывам метановоздушных смесей в шахтах, что в отрасли наблюдалось неоднократно.
Claims (10)
- Способ прогноза метанообильности отработанного пространства, включающий пройденные выработки на ранее отработанном участке, его геометрические параметры, показатели газового состояния углепородных массивов кровли и почвы пласта, углы их разгрузки от горного давления и измерение остаточной метаноносности сближенных пластов угля, отличающийся тем, что по стратиграфическому разрезу углевмещающей толщи, параметрам залегания, мощности, метаноносности, срокам отработки лавы выделяют в сближенном пласте кратные длине лавы участки по направлению движения лавы, устанавливают в них динамику разгрузки и естественной дегазации сближенного пласта угля, при этом по размерам и остаточной метаноносности сближенных пластов определяют объемы выделившегося из них метана в отработанное ранее пространство по формуле
-
- где W - объем выделившегося метана из участка сближенного угольного пласта в отработанное пространство, м3;
- х и- соответственно метаноносность выделенного участка i-го сближенного пласта до и после разгрузочного действия на него горного давления, м3/т с.б.м.
-
- b и L - соответственно ширина и протяженность участка, подверженного разгрузочному действию горного давления на выделенный участок i-го сближенного пласта угля, м;
- m - мощность угля i-го сближенного пласта, м;
- γ - объемная масса угля i-го сближенного пласта, м3/т с.б.м.;
- ке - коэффициент естественной дегазации сближенного пласта, доли ед;
- n - число подверженных разгрузке от горного давления участков сближенного пласта угля на выемочном поле.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019119267A RU2731012C1 (ru) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | Способ прогноза метанообильности отработанного пространства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019119267A RU2731012C1 (ru) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | Способ прогноза метанообильности отработанного пространства |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2731012C1 true RU2731012C1 (ru) | 2020-08-28 |
Family
ID=72421465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019119267A RU2731012C1 (ru) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | Способ прогноза метанообильности отработанного пространства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2731012C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2811143C1 (ru) * | 2022-09-26 | 2024-01-11 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Способ определения ресурсов шахтного метана на выемочном участке |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101649751B (zh) * | 2009-08-31 | 2011-09-28 | 天地（常州）自动化股份有限公司 | 一种煤矿安全监控系统的监测方法 |
| RU2453704C1 (ru) * | 2010-10-25 | 2012-06-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) | Способ определения метаноносности угольного пласта |
| RU2524860C1 (ru) * | 2013-06-27 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза взрывоопасности метановоздушных смесей в шахтах |
| RU2600000C1 (ru) * | 2015-04-02 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза метанового баланса очистной выработки |
| RU2604533C2 (ru) * | 2015-04-02 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза ресурсов угольного метана на участке ликвидируемой шахты |
-
2019
- 2019-06-20 RU RU2019119267A patent/RU2731012C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101649751B (zh) * | 2009-08-31 | 2011-09-28 | 天地（常州）自动化股份有限公司 | 一种煤矿安全监控系统的监测方法 |
| RU2453704C1 (ru) * | 2010-10-25 | 2012-06-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) | Способ определения метаноносности угольного пласта |
| RU2524860C1 (ru) * | 2013-06-27 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза взрывоопасности метановоздушных смесей в шахтах |
| RU2600000C1 (ru) * | 2015-04-02 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза метанового баланса очистной выработки |
| RU2604533C2 (ru) * | 2015-04-02 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза ресурсов угольного метана на участке ликвидируемой шахты |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2811143C1 (ru) * | 2022-09-26 | 2024-01-11 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Способ определения ресурсов шахтного метана на выемочном участке |
| RU2813009C1 (ru) * | 2022-09-26 | 2024-02-06 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Способ прогноза метанообильности очистной выработки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Petlovanyi et al. | The influence of geology and ore deposit occurrence conditions on dilution indicators of extracted reserves | |
| Vennes et al. | Large-scale destress blasting for seismicity control in hard rock mines: a case study | |
| CN102518438B (zh) | 一种顶板再造中深孔落矿嗣后充填采矿法 | |
| RU2604533C2 (ru) | Способ прогноза ресурсов угольного метана на участке ликвидируемой шахты | |
| CN109611146B (zh) | 一种离层水疏放注浆方法 | |
| Malashkevych et al. | Integrated evaluation of the worked-out area partial backfill effect of stress-strain state of coal-bearing rock mass | |
| Qu et al. | Methane emissions and dynamics from adjacent coal seams in a high permeability multi-seam mining environment | |
| RU2731012C1 (ru) | Способ прогноза метанообильности отработанного пространства | |
| Eremenko et al. | Finding zones of stress concentrations and seismic events in deep ore mining affected by high horizontal stresses | |
| CN105804752A (zh) | 一种煤矿条带开采中覆岩离层注浆减沉工艺 | |
| Sakhno et al. | Field investigations of deformations in soft surrounding rocks of roadway with roof-bolting support by auger mining of thin coal seams | |
| RU2449125C1 (ru) | Способ разработки мощных пологих рудных тел | |
| RU2477792C1 (ru) | Способ определения высоты зоны водопроводящих трещин над выработанным пространством на пластовых месторождениях | |
| RU2646642C1 (ru) | Способ дегазации надрабатываемой угленосной толщи | |
| Driouch et al. | Geotechnical modeling of the method for mining cobalt deposits at the Bou Azzer Mine, Morocco | |
| RU2521987C1 (ru) | Способ селективной отработки запасов нерабочего борта рабочей зоны карьера нагорных месторождений минерального сырья | |
| Kurlenya et al. | Effect of partial water flooding on the stress-strain state of the crown pillar in the Aikhal Mine | |
| CN116446880B (zh) | 绿色开采方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN109025996A (zh) | 一种地下矿山逐层挤压、光面爆破采矿方法 | |
| RU2814072C1 (ru) | Способ прогноза ресурсов шахтного метана на выемочном участке газообильной шахты | |
| Gray | Mining gassy coals | |
| RU2811143C1 (ru) | Способ определения ресурсов шахтного метана на выемочном участке | |
| RU2814241C1 (ru) | Способ прогноза абсолютной метанообильности выемочного участка | |
| RU2814374C1 (ru) | Способ дегазации угольного пласта | |
| RU2781586C1 (ru) | Способ управления метановыделением на выемочном участке газообильной шахты |