Файл: Дмитриев, А. М. Прогноз природной газоносности усовершенствованными методами для проектирования угольных шахт [сотрудникам НИИ, проектно-конструкторских и проектных институтов].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.11.2024
Просмотров: 33
Скачиваний: 0
воздушного терм остата доводится до температуры опыта и поддерживается постоянной с точностью i 0,2°. Образцы уг
ля |
без |
предварительной |
дегазации |
донасыщаются |
метаном |
до |
заданного давления. Для этого |
в металлические |
емкости |
||
31-35 |
набирается г а з из |
транспортного баллона. |
Давление |
||
заготовленного га за фиксируется образцовыми манометрами
21-25. Затем с помощью кранов 11, |
13, |
15, 17 и |
19 в |
ампу |
лы с образцами природного угля (1 |
-5) |
подается |
га з, |
объ |
емы которого определяются по разности давлений и емкости
соответствую щ его |
баллона. После |
установления равновесно |
го давления г а за |
в угле, которое |
регистрируется образцо |
выми манометрами 6- 10, производятся последовательные вы
пуски |
га за из |
ампулы с углем в предварительно |
вакууми- |
|||
рованную часть |
установки |
при работе |
по десорбции |
или |
||
впуски |
га за в |
ампулы из |
калиброванных баллонов |
31-35 |
при |
|
работе |
по сорбции. При выпусках газа |
происходит |
поглоще |
|||
ние из него воды ангидроном, находящимся в ловушке 37.
После снятия изотермы сорбции включается |
водяная |
|
ба |
||||||
ня 53 и образцы угля подвергаю тся |
дегазации |
при |
t |
= |
|||||
= 60-100° с поглощением влаги и замером |
|
количества |
вы |
||||||
деливш егося га за (малометаморфизованные |
угли |
нагреваю т |
|||||||
ся до 60°, а остальные угли и антрациты - |
до |
100°). Д ега |
|||||||
зация считается законченной, когда газовыделение |
за |
сут |
|||||||
ки составляет в среднем 0,01- 0,02 мл |
на |
1 г угля. |
|
|
|
||||
Сорбция сухого угля определяется |
аналогично. |
Свобод |
|||||||
ное пространство сорбционной ампулы |
после |
снятия |
сорбци |
||||||
онной кривой для сухого угля может |
зам еряться объемным |
||||||||
методом с помощью гелия. Для этого |
проводится |
дополни |
|||||||
тельная |
откачка углей до остаточного |
давления 10“2- 10“ ^ мм |
|||||||
р т.ст ., |
после чего из транспортного баллона |
через |
измери |
||||||
тельную часть установки в ампулу с углем |
впускается |
|
ге |
||||||
лий. Давление гелия изм еряется |
манометром. |
|
|
|
|
||||
Для |
получения общей газоем кости |
природного |
угля |
с |
|||||
большой влажностью и после снятия изотермы для |
этого |
||||||||
угля в |
сорбционные ампулы загруж ается несорбирующий |
|
ма |
||||||
териал, объем которого точно соответствует |
|
кажущемуся |
|||||||
объему |
пробы угля. По разности |
объемов |
га за , |
впущенных |
|||||
в ампулу с углем и с несорбирующим |
материалом , |
опреде |
|||||||
ляется |
общая газоем кость природного |
угля. |
|
|
|
|
|
||
М етод определения природной |
газоносности угольных пла |
||||||||
стов по |
данным газовы х съемок |
в горных |
выработках шахт |
||||||
28
базируется на установлении газового баланса |
|
выемочных |
|||||||||||||
участков |
шахты |
газовы ми |
съемками |
по |
источникам |
газо вы - |
|||||||||
делений, |
в |
том |
|
числе и |
из |
самого |
разрабаты ваем ого |
плас |
|||||||
та. Газовыделение только |
из разрабаты ваем ого |
пласта, от |
|||||||||||||
несенное |
к |
1 т |
добытого |
угля, в сумме с остаточной |
газо |
||||||||||
носностью угля, |
вы даваемого из лавы, как |
|
правило, |
соот |
|||||||||||
ветствует природной газоносности угольного пласта. |
|
||||||||||||||
М етодика проведения |
газовы х съемок |
в |
горных |
выработ |
|||||||||||
ках шахт |
в |
целях установления |
газового |
баланса |
|
подробно |
|||||||||
изложена |
в |
работе [ б J . |
Ниже |
приводятся |
только |
особенно |
|||||||||
сти методики проведения |
специальных газовы х |
съемок в це |
|||||||||||||
лях определения газоносности угольных пластов. |
|
|
|
||||||||||||
При типичных системах разработки и схемах проветрива |
|||||||||||||||
ния пункты |
зам еров концентрации метана, |
скорости |
воздуха |
||||||||||||
и поперечного сечения выработок следует |
располагать |
сле |
|||||||||||||
дующим образом (рис. 4): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
пункт |
1 |
— на |
свежей |
струе |
в откаточном |
штреке |
в |
15- |
|||||||
20 м от очистного забоя; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
пункт |
1; |
- |
в |
откаточном штреке |
в 15-20 |
м |
за |
очистным |
|||||||
заб о ем ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пункт |
2 — в |
|
очистном |
забое в 20—25 м от сопряжения его |
|||||||||||
с выработкой, |
в |
которую |
поступает |
исходящая |
струя |
воз |
|||||||||
духа; |
|
|
|
|
пункт 3 |
- в |
вентиляционном штреке в 10-20 м от выхода |
||
исходящей |
струи |
воздуха |
из очистного |
забоя; |
пункт 4 |
— в |
штреке с |
подсвежающей |
струей воздуха в |
5-15 м от очистной выработки.
Отбор проб шахтного воздуха рекомендуется проводить в
пунктах 1, 1/ |
и 2 , а замеры скоростей |
проходящего |
возду |
||
ха и сечения |
выработок - в пунктах 1, |
I7 , 3 и 4, |
где |
се |
|
чение горных выработок относительно постоянно |
и |
менее |
|||
загромож дено. |
|
|
|
|
|
Расчетное |
время проведения газовы х |
съемок |
исходя |
из |
|
положений теории вероятности, закона больших чисел и слу чайного характера изменения параметров вентиляционной струи составляет 8—10 суток. С точки зрения экономической
целесообразности продолжительность |
газовы х съемок |
сокра |
|||
щ ается до трех суток. Правильнее решать |
этот вопрос сле-^ |
||||
дует исходя из зависимости степени |
неравномерности |
га зо - |
|||
выделения от способа' выемки угля |
|
и |
продолжительности |
||
выемочного цикла, в течение которого |
источники |
газовы де- |
|||
ления обновляются. Как показал опыт |
проведения |
газовы х |
|||
|
|
|
|
|
29 |
съемок, при широкозахватной выемке достаточно |
проводить |
|||
наблюдения в течение снятия одной полосы |
и при узкозах |
|||
ватной - в течение снятия |
двух |
полос. При |
использовании |
|
буро-взрывной выемки или |
в ее |
сочетании с |
подрубкой у г |
|
ля врубовыми машинами, а |
также отбойными |
молотками — |
||
в течение одного цикла. Однако во всех случаях |
продолжи |
|||
тельность газовы х съемок |
должна составлять |
не |
менее чем |
|
одни сутки. |
|
|
|
|
Рис. 4. Схемы расположения наблюдательных |
пунктов |
при |
|||||||
проведении газовы х |
съемок в |
целях |
определения природной |
||||||
газоносности |
разрабаты ваемы х |
угольных пластов: |
|
||||||
а - сплошная систем а разработки |
с |
возвратноточной |
схемой |
||||||
проветривания; |
б - |
столбовая |
систем а разработки с |
прямо |
|||||
точной схемой |
проветривания |
и подсвежением |
исходящей |
||||||
струи; в - сплошная |
систем а |
разработки с прямоточной схе |
|||||||
мой проветривания |
с |
подсвежением |
|
исходящей |
струи; |
г - |
|||
столбовая систем а |
разработки |
с |
возвратноточной |
схемой |
|||||
|
|
|
проветривания |
|
|
|
|
||
Интервалы отбора проб рудничного воздуха следует пере см отреть. Ранее рекомендовалось во всех случаях пробы отбирать через равные промежутки времени. Это допустимо
30
при применении отбойных молотков |
или врубовых |
машин с |
|||
более или |
менее |
равномерным распределением |
во |
времени |
|
выемки полезного |
ископаемого. |
|
|
|
|
Однако |
в случае использования |
высокопроизводительных |
|||
агрегатов |
и комплексов, создающих |
большие |
пиковые га зо - |
||
выделения в процессе работы, периоды замеров должны быть иными.
При относительно непродолжительном ( 1-3 суток) |
прове |
|||||||||||||||
дении газовы х съемок |
и периодах |
работы |
выемочных |
|
агре |
|||||||||||
гатов, исчисляемых минутами или |
десятками |
минут, |
возни |
|||||||||||||
кает опасность получения завышенных результатов, |
|
когда |
||||||||||||||
моменты |
отбора |
проб будут |
совпадать |
с |
периодами работы |
|||||||||||
машины, или, наоборот, заниженных, когда отбор |
проб |
бу |
||||||||||||||
дет осущ ествляться в |
моменты остановки |
машины. |
|
Исходя |
||||||||||||
из этого рекомендуется параметры свежей |
|
вентиляционной |
||||||||||||||
струи изм ерять |
через 1 ч, а |
при продолжительности газовой |
||||||||||||||
съемки, менее трех суток - |
через |
30 |
мин. |
|
На |
|
исходящей |
|||||||||
струе зам еры через 30 мин |
следует |
проводить |
только |
|
в |
ре |
||||||||||
монтные |
смены. |
Интервалы |
замеров |
в добычные смены |
вы |
|||||||||||
бираются в |
зависимости |
от |
способов |
выемки |
угля. |
Так, |
при |
|||||||||
струговой |
выемке и отбойке |
угля |
отбойными |
молотками за |
||||||||||||
меры на |
исходящей струе должны |
проводиться |
не |
реже |
чем |
|||||||||||
через 10 |
мин. При выемке угля врубовыми машинами |
|
и бу |
|||||||||||||
ро-взрывным способом в течение |
первых 60 мин после взры |
|||||||||||||||
вания угля замеры необходимо проводить через |
|
5 мин, |
в |
|||||||||||||
следующий |
час - |
через |
10 мин, а |
последующие |
2 |
ч - |
|
через |
||||||||
15 мин и затем |
- через |
20 |
мин до конца смены. |
При |
ком |
|||||||||||
байновой |
выемке |
угля |
отбор |
проб |
исходящего |
воздуха |
сле |
|||||||||
дует осущ ествлять как |
можно чаще, |
в |
особенности |
при |
его |
|||||||||||
работе. При этом возможно |
использование |
интерферометров |
||||||||||||||
с повышенной точностью |
замеров |
типа |
"Рикен" |
или ЛИ-2, а |
||||||||||||
мокрым |
способом можно |
отбирать |
только контрольные пробы. |
|||||||||||||
Во время проведения газовой съемки должен проводиться полный хронометраж всех производственных процессов, вклю чая посадку кровли, бурение шпуров, взрывание угля и т.Д.
Для установления объема газа , поступающего из вырабо
танного пространства в призабойное, |
в |
ремонтные |
смены |
||
проводятся поперечные съемки. |
М есто |
|
проведения |
этих |
|
съемок вы бирается в зависимости от |
схемы проветривания |
||||
участка. |
В трех сечениях осущ ествляются |
наблюдения при |
|||
сплошной |
систем е разработки с |
возвратноточной |
схемой |
||
31