RU2813009C1 - Способ прогноза метанообильности очистной выработки - Google Patents
Способ прогноза метанообильности очистной выработки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813009C1 RU2813009C1 RU2022125223A RU2022125223A RU2813009C1 RU 2813009 C1 RU2813009 C1 RU 2813009C1 RU 2022125223 A RU2022125223 A RU 2022125223A RU 2022125223 A RU2022125223 A RU 2022125223A RU 2813009 C1 RU2813009 C1 RU 2813009C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methane
- coal
- mined
- seam
- roof
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 104
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способу прогноза абсолютной метанообильности выемочного участка. Техническим результатом является повышение точности прогноза абсолютной метанообильности углепородного массива при отработке угольного пласта очистным забоем. Способ включает определение параметров залегания свиты угольных пластов в условиях газопородного массива. Также включает определение зоны обрушения пород кровли отрабатываемого пласта угля и зоны трещиноватости массива горных пород в кровле и почве рабочего пласта и скорости подвигания лавы. Дополнительно определяют показатели физико-механического и газодинамического состояния горных пород в области разгружающего действия очистных работ. Зоны трещиноватости пород кровли и почвы отрабатываемого пласта устанавливают по литологическому составу вмещающих угольных пластов пород и расстоянию между угольными пластами. С учетом скорости подвигания лавы устанавливают местоположение зон повышенной интенсивности метановыделения из сближенных пластов угля в выработки выемочного участка и выработанное пространство. Также устанавливают протяженность подверженных разгрузке зон в кровле и почве рабочего пласта и степень их естественной дегазации, по суммарной величине интенсивности выделения метана из отрабатываемого и сближенных пластов угля, залегающих в области выемочного участка. Также определяют величину абсолютной метанообильности участка, допустимую нагрузку на очистной забой по газовому фактору и категорию опасности шахты по метану.
Description
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано в шахтах для определения метанообильности выемочного участка и допустимой производительности очистного забоя по газовому фактору.
Известен способ прогноза метанообильности выработанного пространства очистного забоя при схеме проветривания его выработок с отводом метана из отработанного пространства лавы с помощью газоотсасывающей вентиляторной установки на поверхность шахты [«Инструкция по применению схем проветривания выемочных участков угольных шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок.» Серия 05, выпуск 18. - М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2010. - 152 с. (4 с)].
Недостаток способа состоит в том, что метанообильность выработанного пространства определяют по относительной величине выделения метана из его источников, что снижает уровень категории опасности шахты по метану при высокой производительности очистного забоя по объему добытого угля, в результате чего шахту относят к меньшей категории ее опасности по метану.
Известен способ прогноза метанообильности угольных шахт, включающий проведение выработок по угольному пласту на выемочном участке, определение его относительной метанообильности по источникам выделения метана и допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору [«Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт» Донбасс, Макеевка, 1989. - 319 с (стр. 16-32)].
К недостаткам данного способа следует отнести определение относительной величины метанообильности выемочного участка (на тонну добытого угля), что не отвечает фактической ситуации по газовой опасности шахты при высоких нагрузках на лавы, снижает уровень опасности шахты по метану.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способом определения метанообильности углегазового массива является техническое решение, включающее анализ состава горных пород в разрезе углепородного массива на выемочном поле, параметры свиты угольных пластов, определение их метаноносности, протяженности по нормали пластов зоны обрушения пород кровли, трещиноватости подрабатываемого и надрабатываемого массивов, проведение оконтуривающих выемочное поле выработок и отработку угольного пласта («Проблемы разработки метаноносных пластов в Кузнецком угольном бассейне» Ю.Н. Малышев, Ю.Л. Худин и др. - М.: Изд-во Академии горных наук, 1997, - 463 с (стр. 267-269, 277-285) (прототип)].
Недостатком способа является то, что определяют относительную величину метанообильности выемочного участка, которая не может быть принята применительно к высокой производительности очистного забоя как исходный показатель метановой опасности при установлении допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору.
Технической задачей изобретения является определение абсолютной метанообильности выемочного участка в условиях свиты угольных пластов и высокой производительности очистного забоя.
Технический результат, заключающийся в повышении точности прогноза абсолютной метанообильности углепородного массива при отработке угольного пласта очистным забоем, достигается тем, что согласно способу производят определение параметров залегания свиты угольных пластов в условиях газопородного массива, зоны обрушения пород кровли отрабатываемого пласта угля, зоны трещиноватости массива горных пород в кровле и почве рабочего пласта и скорости подвигания лавы, отличающийся тем, что дополнительно определяют показатели физико-механического и газодинамического состояния горных пород в области разгружающего действия очистных работ, при этом зоны трещиноватости пород кровли и почвы отрабатываемого пласта устанавливают по литологическому составу вмещающих угольных пластов пород и расстоянию между угольными пластами, с учетом скорости подвигания лавы устанавливают местоположение зон повышенной интенсивности метановыделения из сближенных пластов угля в выработки выемочного участка и выработанное пространство, протяженность подверженных разгрузке зон в кровле и почве рабочего пласта и степень их естественной дегазации, по суммарной величине интенсивности выделения метана из отрабатываемого и сближенных пластов угля, залегающих в области выемочного участка, определяют величину абсолютной метанообильности участка допустимую нагрузку на очистной забой по газовому фактору и категорию опасности шахты по метану.
Способ реализуют следующим образом.
На горном отводе угольной шахты в условиях залегания свиты метаноносных угольных пластов проводят оконтуривающие выемочный участок выработки в соответствии с технологией подготовки и отработки угольного пласта. Определяют геометрическое расположение и размеры отрабатываемого и сближенных пластов угля, их метаноносность и скорость подвигания очистного забоя. По вынимаемой мощности рабочего пласта устанавливают зону обрушения пород кровли, а по литологическому составу вмещающих угольные пласты пород и расстоянию между угольными пластами - зоны трещиноватости пород кровли и почвы отрабатываемого пласта. Затем с учетом скорости подвигания лавы устанавливают местоположение зон повышенной интенсивности метановыделения из сближенных пластов угля в выработки выемочного участка и выработанное пространство, протяженность подверженных разгрузке зон в кровле и почве рабочего пласта и степень их естественной дегазации.
По суммарной величине интенсивности выделения метана из отрабатываемого и сближенных пластов угля, залегающих в области выемочного участка, определяют величину абсолютной метан ообильности участка, допустимую нагрузку на очистной забой по газовому фактору и категорию опасности шахты по метану.
По опытным исследованиям, изучению геометрического состояния углепородных массивов, определении метаноносности угольных пластов и интенсивности метановыделения в условиях выемочных участков угольных шахт были установлены интенсивность метановыделения в сети выработок выемочных участков показатели абсолютной метанообильности в различных горнотехнических условиях отработки газоносных пластов угля с высокой нагрузкой на лавы, которые составили от 100 до 180 м3/мин метана. При этом выявлена связь между интенсивностью добычи угля в лавах и метанообильностью выемочных участков в течение работы очистных забоев от монтажной камеры до полной отработки угольного пласта в пределах очистного участка.
Исходные показатели состояния углепородного массива, протяженности зон его напряженного состояния, измерения метаноносности пластов угля и интенсивности выделения метана из основных источников его содержания определяют по инструкциям и нормативным документам, действующим в угольных шахтах.
Комплекс технологических операций по прогнозу абсолютной метанообильности углепородного массива при отработке угольного пласта очистным забоем позволяет повысить ее точность, определить допустимую нагрузку на очистной забой по газовому фактору и установить категорию опасности шахты по метану.
Claims (1)
- Способ прогноза абсолютной метанообильности выемочного участка, включающий определение параметров залегания свиты угольных пластов в условиях газопородного массива, зоны обрушения пород кровли отрабатываемого пласта угля, зоны трещиноватости массива горных пород в кровле и почве рабочего пласта и скорости подвигания лавы, отличающийся тем, что дополнительно определяют показатели физико-механического и газодинамического состояния горных пород в области разгружающего действия очистных работ, при этом зоны трещиноватости пород кровли и почвы отрабатываемого пласта устанавливают по литологическому составу вмещающих угольных пластов пород и расстоянию между угольными пластами, с учетом скорости подвигания лавы устанавливают местоположение зон повышенной интенсивности метановыделения из сближенных пластов угля в выработки выемочного участка и выработанное пространство, протяженность подверженных разгрузке зон в кровле и почве рабочего пласта и степень их естественной дегазации, по суммарной величине интенсивности выделения метана из отрабатываемого и сближенных пластов угля, залегающих в области выемочного участка, определяют величину абсолютной метанообильности участка, допустимую нагрузку на очистной забой по газовому фактору и категорию опасности шахты по метану.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2813009C1 true RU2813009C1 (ru) | 2024-02-06 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1767196A1 (ru) * | 1990-08-20 | 1992-10-07 | Коммунарский горно-металлургический институт | Способ прогноза метанообильности выемочных участков |
RU2372485C1 (ru) * | 2008-04-15 | 2009-11-10 | Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) | Способ определения метаноносности угольного пласта |
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 |
CN102434208A (zh) * | 2011-10-14 | 2012-05-02 | 陈洪凯 | 煤与瓦斯突出预报方法及系统 |
RU2527096C1 (ru) * | 2013-04-05 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза метаноопасности шахт |
RU2541342C1 (ru) * | 2014-01-30 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза газового баланса очистного забоя |
RU2731012C1 (ru) * | 2019-06-20 | 2020-08-28 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Способ прогноза метанообильности отработанного пространства |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1767196A1 (ru) * | 1990-08-20 | 1992-10-07 | Коммунарский горно-металлургический институт | Способ прогноза метанообильности выемочных участков |
RU2372485C1 (ru) * | 2008-04-15 | 2009-11-10 | Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) | Способ определения метаноносности угольного пласта |
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 |
CN102434208A (zh) * | 2011-10-14 | 2012-05-02 | 陈洪凯 | 煤与瓦斯突出预报方法及系统 |
RU2527096C1 (ru) * | 2013-04-05 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза метаноопасности шахт |
RU2541342C1 (ru) * | 2014-01-30 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза газового баланса очистного забоя |
RU2731012C1 (ru) * | 2019-06-20 | 2020-08-28 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Способ прогноза метанообильности отработанного пространства |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МАЛЫШЕВ Ю.Л. и др. "Проблемы разработки метаноносных пластов в Кузнецком угольном бассейне". М.: Изд-во Академии горных наук, 1997, - 463 с (с. 267-269, 277-285). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pysmenniy et al. | Development of resource-saving technology when mining ore bodies by blocks under rock pressure | |
Khomenko et al. | Analytical modeling of the backfill massif deformations around the chamber with mining depth increase | |
RU2604533C2 (ru) | Способ прогноза ресурсов угольного метана на участке ликвидируемой шахты | |
Nagornov et al. | Research of the condition of regional parts of massif at longwall mining of prone to spontaneous ignition coal seams | |
CN109236353A (zh) | 一种高瓦斯隧道穿越煤层的揭煤防突施工方法 | |
Kazanin et al. | Interaction between gas dynamic and geomechanical processes in coal mines | |
Hudecek | Analysis of safety precautions for coal and gas outburst-hazardous strata | |
Wang et al. | Practice and prospects of fully mechanized mining technology for thin coal seams in China | |
Meshkov et al. | Methane emission control at the high-productive longwall panels of the Yalevsky coal mine | |
Chistyakov et al. | Investigation of the geomechanical processes while mining thick ore deposits by room systems with backfill of worked-out area | |
RU2813009C1 (ru) | Способ прогноза метанообильности очистной выработки | |
RU2527096C1 (ru) | Способ прогноза метаноопасности шахт | |
Tishkov | Evaluation of caving as a mining method for the Udachnaya underground diamond mine project | |
Stupnik et al. | Technological measures to enhance efficiency of mining ore from stopes applying self-propelled equipment | |
RU2600000C1 (ru) | Способ прогноза метанового баланса очистной выработки | |
RU2693806C1 (ru) | Способ проходки горных выработок | |
Trubetskoy et al. | Characteristics of methane release in highly productive coal mines | |
RU2411361C1 (ru) | Способ выемки угля подэтажной гидроотбойкой с попутной добычей метана | |
Cherdantsev | Selecting and substantiating placement schemes of vertical degassing drill holes in underground mining of series of gas-bearing coal seams | |
Ahaiev et al. | The determination of the influence degree of mining-geological and mining-technical factors on the safety of the degassing system | |
RU2814072C1 (ru) | Способ прогноза ресурсов шахтного метана на выемочном участке газообильной шахты | |
RU2814374C1 (ru) | Способ дегазации угольного пласта | |
RU2811143C1 (ru) | Способ определения ресурсов шахтного метана на выемочном участке | |
RU2788064C1 (ru) | Способ дегазации выемочного поля при отработке угольного пласта лавами по восстанию | |
Sidorenko et al. | Estimation of methane emission from a longwall panel |