способ прогноза местонахождения нижней границы взрывоопасной газовой зоны в очистном забое

Формула изобретения

Способ прогноза местонахождения нижней границы взрывоопасной газовой зоны в очистном забое, включающий проходку параллельных выработок на выемочном участке, проведение скважины в кровлю пласта и измерение концентрации метана по ее длине подвижным газоизмерительным зондом, отличающийся тем, что скважину в кровлю пласта проводят из сопряжения лавы с прилегающей воздухоотводящей выработкой в направлении выработанного пространства действующего выемочного участка, при этом скважину проводят до посадки непосредственной кровли на длину, равную шагу ее посадки, под углом разгрузки пород кровли от подвижной границы очистного забоя, измерение концентрации метана по длине скважины производят при прямом и обратном движении газоизмерительного зонда в наперед заданных интервалах длины скважины, а нижнюю границу взрывоопасной газовой зоны устанавливают от кровли пласта по нижнему концентрационному пределу взрываемости газовоздушной смеси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для разработки мероприятий по повышению безопасности ведения очистных работ по газовому фактору.

Известен способ прогноза местонахождения нижней границы взрывоопасной газовой зоны в выработанном пространстве действующего очистного забоя метанообильной угольной шахты, включающий проведение дегазационных скважин из выработки в кровлю пласта угля, отрабатываемого с периодическим обрушением пород кровли, измерение концентрации метана в скважинах на различных расстояниях от кровли отрабатываемого пласта (Управление газовыделением в угольных шахтах при ведении очистных работ /И.В. Сергеев, В.С. Забурдяев и др. - М.: Недра, 1992. - 256 с.).

Недостатком этого способа является сложность процесса экспериментального определения местонахождения нижней границы взрывоопасной газовой зоны в выработанном пространстве очистного забоя по концентрации метана в дегазационных скважинах.

Известен другой способ прогноза местонахождения нижней границы взрывоопасной газовой зоны в очистном забое, включающий проведение дегазационной скважины из участковой горной выработки в кровлю пласта, измерение концентрации метана в скважине по ее длине подвижным газоизмерительным зондом с применением средств отбора проб газовоздушных смесей и определения в них концентрации метана (Методические рекомендации о порядке дегазации угольных шахт (РД-15-09-2006). Серия 05. Выпуск 14/ Колл. авт. - М.: ОАО «НТЦ по безопасности в промышленности», 2007. - 256 с.).

К недостаткам этого способа относятся длительность и сложность выполнения операций по измерению концентраций метана по длине скважины.

Наиболее близким является способ прогноза местонахождения нижней границы взрывоопасной газовой зоны в очистном забое на выемочном участке, подготовленном параллельными выработками, включающий проведение скважины в кровлю пласта, измерение концентрации метана по ее длине подвижным газоизмерительным зондом (Инструкция по дегазации угольных шахт. Серия 05. Выпуск 22. - М.: ЗАО «НТЦ исследований проблем промышленной безопасности», 2012. - 250 с., прототип).

Недостатком этого способа является продолжительность и сложность выполнения операций в отключенной от вакуумной сети скважине по измерению концентрации метана в интервалах скважины по всей ее длине.

Целью изобретения является сокращение числа интервалов по длине скважины и снижение времени выполнения операций по установлению местонахождения нижней границы взрывоопасной газовой зоны в кровле пласта очистного забоя при обрушении ее пород.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе прогноза местонахождения нижней границы взрывоопасной газовой зоны в очистном забое, включающем проходку параллельных выработок на выемочном участке, проведение скважины в кровлю пласта и измерение концентрации метана по ее длине подвижным газоизмерительным зондом, скважину в кровлю пласта проводят из сопряжения лавы с прилегающей воздухоотводящей выработкой в направлении выработанного пространства действующего выемочного участка, при этом скважину проводят до посадки непосредственной кровли на длину, равную шагу ее посадки, под углом разгрузки пород кровли от подвижной границы очистного забоя, измерение концентрации метана по длине скважины производят при прямом и обратном движении газоизмерительного зонда в наперед заданных интервалах длины скважины, а нижнюю границу взрывоопасной газовой зоны устанавливают от кровли пласта по нижнему концентрационному пределу взрываемости газовоздушной смеси.

Способ осуществляют следующим образом.

На выемочном участке газообильной шахты, подготовленном параллельными выработками, в кровлю пласта проводят скважину из сопряжения лавы с прилегающей воздухоотводящей выработкой в направлении выработанного пространства действующего выемочного участка. При этом скважину проводят до посадки пород непосредственной кровли на длину, равную шагу ее посадки, под углом разгрузки пород основной кровли от подвижной границы очистного забоя.

Концентрацию метана по длине скважины измеряют датчиками, размещенными в газоизмерительном зонде при прямом и обратном его движении с измерениями в наперед заданных пунктах длины скважины, определяемых длиной составных частей обсадной трубы, то есть в местах соединения труб.

Нижнюю границу взрывоопасной газовой зоны устанавливают от кровли пласта по нижнему концентрационному пределу взрываемости газовоздушной смеси, который устанавливают для метана или смеси взрывоопасных газов (водород, гомологи метана и пр.) путем отбора проб и определения в них состава газов по стандартным методикам при геологоразведочных работах или в процессе эксплуатации месторождения. Параметры газовоздушных смесей (давление, расход, содержание метана) определяют в соответствии с нормативным документом.

Внедрение способа позволит установить, в каждом конкретном случае отработки угольного пласта, местонахождение нижней границы взрывоопасной газовой зоны в очистном забое в наиболее опасной его части, то есть на сопряжении лавы с воздухоотводящей выработкой при возвратноточной схеме проветривания, разработать рекомендации по устранению скоплений взрывоопасных газов и повысить безопасность ведения очистных работ по газовому фактору.