способ прогноза выбросоопасности угольных пластов
Классы МПК: | E21F5/00 Способы и средства для предотвращения образования пыли, для связывания, осаждения или удаления пыли; предотвращение взрывов или рудничных пожаров |
Автор(ы): | Жимчича Иван Михайлович[UA], Иванов Борис Михайлович[RU] |
Патентообладатель(и): | Жимчича Иван Михайлович[UA], Иванов Борис Михайлович[RU] |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-04-01 публикация патента:
15.10.1994 |
Изобретение позволяет расширить область применения прогноза выбросоопасности, повысить надежность прогноза и снизить затраты на его осуществление. Сущность изобретения: способ заключается в том, что разрушаемость для ранее пробуренных скважин определяют по статистической зависимости между разрушаемостью и геолого-геофизическими параметрами, а комплексный показатель B выбросоопасности определяют по приведенной формуле. При B > 0,7 пластопересечение относят к выбросоопасному, а при B < 0,7 - к невыбросоопасному. Выбросоопасность пласта определяют из соотношения Bп=nв/N , где nв - количество пластопересечений с B
0,7 , N - общее количество пластопересечений. При B
0,1 пласт относят к невыбросоопасному, 0,1<B
0,4 - к низкой степени выбросоопасности, 0,4<B
0,8 - к средней, B > 0,8 - к высокой. 2 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021011/8805.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021002/8773.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021002/8773.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021002/8773.gif)
Формула изобретения
СПОСОБ ПРОГНОЗА ВЫБРОСООПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий бурение скважин до пересечения угольного пласта, отбор угольных проб, определение по ним разрушаемости, природной газоносности, выхода летучих веществ, глубины залегания угольного пласта, расчет комплексного показателя выбросоопасности, определение необходимого количества пластопересечений и показателя выбросоопасности угольного пласта, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на осуществление прогноза выбросоопасности угольных пластов за счет использования ранее пробуренных скважин и расширения области его применения, разрушаемость пластов для ранее пробуренных скважин определяют по статической зависимости между разрушаемостью, определенной по пробам, и геолого-геофизическим параметрам, а расчет комплексного показателя выбросоопасности производят по формулеB =
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021531/2021531-8t.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021011/183.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021531/2021531-9t.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021011/183.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021531/2021531-10t.gif)
где H - глубина залегания угольного пласта, м;
H0 - глубина зоны газового выветривания, м;
R - разрушаемость угольного пласта, мм-1;
Rmin, Rкр - минимальное и критическое значение разрушаемости, равные 0,25 и 10 мм соответственно;
X - природная газоносность угольного пласта, м3 т,с.б.с;
Xост, Xср - остаточная и средняя газоносность для данной марки угля, м3/т, с.б.м,
и при B
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021011/8805.gif)
Bп =
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021531/2021531-11t.gif)
где nb - количество пластопересечений с B
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021011/8805.gif)
N - общее число пластопересечений,
и при N
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021011/8805.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021002/8773.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021002/8773.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021002/8773.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа. Существует "Временное руководство по прогнозу выбросоопасности угольных пластов Донецкого бассейна", по которому на каждый квадратный километр разведываемой площади бурят не менее двух скважин до пересечения угольного пласта, производят отбор проб, определяют разрушаемость, выход летучих веществ, глубину, мощность, количество угольных пачек, природную газоносность угольного пласта и комплексный показатель выбросоопасности по формулеB =
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021531/2021531t.gif)
Хост, Хср - остаточная и средняя газоносность для данной марки угля, м3/т.с.б.м.;
R - разрушаемость угольного пласта, мм-1;
m - мощность угольного пласта, м;
с - количество угольных пачек;
Н - глубина залегания угольного пласта, м. И если комплексный показатель хотя бы по трем пластоперечислениям больше 15 - пласт относят к выбросоопасному. По существующему "Временному руководству" определение выбросоопасности угольных пластов проводится только в Донецком бассейне на пластах мощностью менее 3-х метров и в большинстве случаев требует бурения дополнительных скважин, что связано с большими затратами средств и времени. Известен способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, включающий бурение скважин до пересечения угольного пласта, отбор угольных проб, определение по ним разрушаемости, выхода летучих веществ, газоносности, глубины залегания, мощности угольного пласта и числа угольных пачек, расчет комплексного показателя выбросоопасности для каждого пластопересечения, при этом перед отбором проб устанавливают глубину появления внезапных выбросов угля и газа, отбор угольных проб производят начиная с глубины появления внезапных выбросов, определяют вероятность вскрытия выбросоопасной зоны одной скважиной по формуле
Pв=
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021531/2021531-2t.gif)
n - количество пластопересечений со значением комплексного показателя выбросоопасности B
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021011/8805.gif)
N - общее количество пластопересечений. Определяют количество пластопересечений, необходимое для отнесения всего пласта к выбросоопасному по формуле
No=
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021531/2021531-3t.gif)
B =
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021531/2021531-4t.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021011/183.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021531/2021531-5t.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021011/183.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021531/2021531-6t.gif)
Но - глубина зоны газового выветривания, м;
R - разрушаемость угольного пласта, мм-1;
Rmin, Rкр - минимальное и критическое значение разрушаемости и равное 0,25 и 10 мм соответственно;
Х - природная газоносность угольного пласта, м3/т.с.б.м.;
Хост, Хср - остаточная и средняя газоносность для данной марки угля, м3/т.с.б.м. При B
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021011/8805.gif)
Bп =
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021531/2021531-7t.gif)
nв - число выбросоопасных пластопересечений;
N - общее число пластопересечений в пределах разведываемого участка пласта определяют показатель выбросоопасности пласта. Известными способами определяют необходимое (достаточное) количество пластопересечений (No). При N
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021011/8805.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021002/8773.gif)
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021002/8773.gif)
при 0,4 < Вп
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021002/8773.gif)
при Вп > 0,8 - к высокой. Применение относительных показателей для расчета комплексного показателя выбросоопасности теоретически соответствует физическим представлениям о природе выбросоопасности, которая обусловлена влиянием трех основных факторов: горного давления (Н), физико-механических свойств угля (R) и газа (Х), а статистически эти показатели несут вероятностную нагрузку (табл. 1). Результаты оценки выбросоопасности угольных пластов по заявленному способу, проведенные в различных угольных бассейнах, показывают, что при Вп
![способ прогноза выбросоопасности угольных пластов, патент № 2021531](/images/patents/452/2021011/8805.gif)
- снижение затрат на его осуществление за счет использования ранее пробуренных скважин;
- расширение области применения за счет возможности его использования на пластах различной мощности и следовательно в различных бассейнах, а также за счет применения его при оценке выбросоопасности угольных пластов на больших глубинах;
- увеличение надежности прогноза за счет увеличения общего количества определений комплексного показателя выбросоопасности при использовании ранее пробуренных скважин.
Класс E21F5/00 Способы и средства для предотвращения образования пыли, для связывания, осаждения или удаления пыли; предотвращение взрывов или рудничных пожаров