SU1145156A1 - Способ обнаружени очагов самонагревани угл в массиве - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ОЧАГОВ САМОНАГРЕВАНИЯ УГЛЯ В МАССИВЕ, включающий измерение электрических гттттТТТТ тчки измерени  :1тг1Тг1а1Т; параметров массива угл  с помощью электродов, отличаю щийс   тем, что, с целью повышени  оперативности определени  зоны самонагревани  на участках открытых горных работ, в качестве электрического параметра измер ют величину потенциала естественного стационарного электрического пол  по поверхности угольного скоплени  или уступа относительно электрода, установленного в зоне, не подверженной самонагреванию, и производ т сравнение измеренных величин. с фоновым значением потенциала, характерного дл  данного участка, при этом участки, дл  которых чени  потенциала естественного стационарного электрического по- л  превышают фоновое значение потенциала, относ т к области самонагревани  угл . М и N- ндлвбоО и измерите/юный ллектс катушка

Description

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  обнаружени  очагов самонагревани  угл  fe услови х открытых горных работ.

Известен способ определени  очагов самонагревани  угл  в по изменению электрического сопротивлени  наблюдаемых участков угольного массива, заключающийс  в том, что в.шпуры, пробуренные в массиве угл  на рассто нии 100150 м друг от друга, забивают металлические электроды и периодически измер ют и сравнивают электричекое сопротивление участка угольного массива электродами,По изменению

электрического сопротивлени  суд т об изменении температуры угольного массива Cl,,

Однако изменение электрического сопротивлени  участка будет определ тьс  не только температурным состо нием массива, но и зависеэть от изменени  влаги в почве (до и после дождей), метеоусловий, по влени  экзогенной трещиноватости при массовых взрывах на соседних участках, а также от переходного сопротивлени  почва-электрод . Кроме того, дл  бурени  шпуров на участке требуетс  специальное оборудование, поэтому способ не  вл етс  оперативным.

Известен способ обнаружени  очагов самонагревани  угл  в массиве, включающий измерение электрических параметров массива угл  с помощью электродов. Способ предполагает , что электроды помещаютс  внутри нагревающегос  угольного скоплени .Периодически измер етс  величина токов, обусловленна  разностью электродных потенциалов, и по ее изменению суд т о процессе самонагревани  внутри угольного скоплени  23.

Данному способу присущи недостатки предыдущего способа, кроме того при необходимости контрол  смонагревани  на прот женных участках длиною до нескольких километров применить способ не представл етс  возможным. Так как резко возрастут трудоемкость проведени  подготовите/(ьных операций и врем  измерений.

Цель изобретени  - повышение оперативности определени  зоны самонагревани  угл  на участках открытых горных работ, Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу обнаружени  очагов самонагревани  угл  в массиве , включающему измерение электрических параметров массийа угл  с помощью электродов, в качестве электрического параметра измер ют

величину потенциала естественного стационарного электрического пол  по поверхности угольного скоплени  или уступа относительно электрода , установленного в зоне, не подверженной самонагреванию, и производ т сравнение измеренных величин с фоновым значением потенциала , характерного дл  данного участка, при этом участки, дл  которых значени  потенциала естественного стационарного электрического пол  превышает фоновое значение потенциала, относ т к области самонагревани  угл .

Дл  разреза 50 лет Окт бр  в Кузбассе фоновое значение потенциа ла ЕСЭП составл ет около 20 мВ, в других районах эта величина может быть установлена .путгем предварительных измерений.

Выбор места дл  устанонки сравнительного электрода на участке, не подверженном самонагреванию, произвести не представл ет большого труда, так как (как показывает практика открытой разработки угольных пластов) самовозгоранию подвергаютс  только массы разрыхленного каменного угл , т.е. такие массы, в которые относительно легко проникает кислород воздуха. Возникновение разрыхленных скоплений угл  и углистых пород зарегистрировано в следующих местах: на площадках вскрытого угольного и породоугольного уступов, нарушенных, буровзрывными работами, и при некачественной зачистке площадок; на внешних и внутренних бровках угольного и смешанного уступов ; в местах оползней и осыпей, геологических нарушений; в породоугольных навалах,образующихс  в результате неполной выемки угл  и неудовлетворительной зачистки бульдозером угольного пласта; в зонах потушенных и списанных экзогенных и эндогенных пожаров.

Указанные участки  вл ютс  потенциально пожароопасными. К ним предъ вл ютс  следующие требовани : объем угл  в навалах должен составл ть не менее 25-100 м ; продолжительность времени с момента образовани  разрыхленных скоплений должна составл ть дл  каменных yi- лей Кузбасс.а 90-120 сут.

На фиг.1 изображена разметка участка наблюдени  на бровке уступа; на фиг.2 - то же, на площадке уступа;. на фиг.З - монтаж схемы; на фиг.4 - схема проверки работы измерительной схемы; на фиг.5 график результатов измерений по профилю А Скривые 1 и 2 - распределение потенциала до и после нагревани  соответственно); на фиг.6 - разметка дополнительных точек измерений; на фиг.7 - рконтуривание очага самонагревани  по оди наковым значени м величины потенциала . При разметке участка наблюдений точки измерени  располагают на рассто нии 1,5-2 м от кра  внутренней или внешней бровок уступа {фиг.1). Рассто ние между точками измерени  принимают 1-2 м. Рассто ние от точки установки нулевого электрода, которую можно выбрать на почве или кровле угольного пласта, ДО любой измерительной точки должно быть не менее 10 м. Рассто ние от электродов до металлических пред метов должно быть не менее 2 м дл  исключени  вли ни  электрических полей на результат измерени . Дл  обнаружени  очагов самонагре вани  на угольных уступах поверхность размечают координатной сеткой (фиг.2) профил ми А,В,С и Д и р дам с paccтo ниe 1 между профил ми и р дами 1-2 м. Измерительный и нулевой электроды посредством соединительных прово дов присоедин ют к входным клеммам приборе КК-3, причем нулеЕой элек-, трод подсоедин ют к плюсовой клемме , измерительный - к минусовой (фиг.З). Дл  проверки работы измерительной схемы электроды устанавливают р дом друг с другом на влажную поверхность (фиг.4) и включают прибор . На пределе С-50,0 мВ производ т измерение пол ризации электродов , котора  не должна превышать 5 мВ, в противном случае берут электроды. Электрод М последовательно перемещают от точки 1 к точкам 2,3,4 и т.д. Дл  исключени  ошибок измерений рекомендуетс  повторное проведение измерений путем обратного перемещени  электрода М к первоначальной точке. Анализ результатов провод т по полученным данным , которые окончательно представл ют в виде графика. График стро т следующим образом (фиг.5). По оси абцисс откладывают рассто ние в метрах или номера точек измерени , а по оси ординат - разность потенциалов в мЕ. Графики выполн ютс  по каждому профилю.Если величина потенциала больше 20 мВ, идет процесс .самонагревани  угл . Вокруг точки с величиной потенциала больше 20 мБ провод т уточнение границ самонагревани  угл . Дл  этого провод т доразметку площадки, где имеетс  зона самонагревани .Рассто ние между профилирук цими лини ми и р дами принимают равным 0,250 ,5 м.. Измерени  провод т в последовательном пор дке по каждой профилирующей линии. Полученные результаты нанос тс  на план измерений (фиг.6). Соедин ют точки с одинаковф величиной потенциала. Таким образом оконтуривают площадь с величиной потенциала 20 мВ, котора  соответствует зоне самонагревани  угл , дл  которой необходимо проводить профилактические меропри ти  (фиг.7). Предлагаемый способ позвол ет оперативно с высокой надежностью и точностью определ ть очаги самонагревани  угл .

ff

Г11ТГ1Т1Т1/Г1

vta „

, ics / Bra/v

тоцт наблюдени 

f

1д A ДА A A A/A

illlTrrikl

шжшшш шшшш$

246вЮ

Фиг. 5

:2

-4/,

пAI А

«о

Cf

«Ч

Claims (1)

1. СПОСОБ ' САМОНАГРЕВАНИЯ УГЛЯ В МАССИВЕ, включающий измерение электрических параметров массива’ угля с помощью электродов, отличаю щий‘с я тем, что, с целью повышения оперативности определения зоны самонагревания на участках открытых горных работ, в качестве электрического параметра измеряют величину потенциала естественного стационарного электрического поля ' по поверхности угольного скопления или уступа относительно электрода,; установленного в зоне, не подверженной самонагреванию, и производят ; сравнение измеренных величин. с фоновым значением потенциала, характерного для данного участка, при этом участки, для которых значения потенциала естественного стационарного электрического по- ля превышают фоновое значение потенциала, относят к области самонагревания угля.

   Милливольтметр

   М и N- нулевой и измерительный электроды

   L· =10'.. 20м

   Просриль А катушка точки измерения

   SU Л145156

   Фиг. 1