Способ прогноза внезапного выброса угля и газа

(51) 21 41/18 (2010.01) 21 5/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Сущность достигается тем, что в процессе бурения опережающих разведочных скважин контролируется комплексный параметримпульсное увеличение объема газа,исходящего из буримой скважины на величину более 3 м 3/м. импульсное увеличение концентрации пылевидных частиц размером менее 0.01 мм, снижение температуры исходящего из скважины газа на 3-5 С по отношению к температуре горных пород в проводимом забое. Положительный эффект способ позволяет заблаговременно определить выбросоопасную ситуацию и предупредить внезапный выброс угля и газа.(76) Акимбеков Азимбек Кыздарбекович Самусев Владимир Филиппович Усенбеков Мейрамбек Сабденович(56) Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа, Караганда, 1995(54) СПОСОБ ПРОГНОЗА ВНЕЗАПНОГО ВЫБРОСА УГЛЯ И ГАЗА(57) Изобретение относится к угольной промышленности. Задача Повышение достоверности и своевременности прогноза внезапного выброса угля и газа. Способ относится к угольной промышленности. Известны признаки опасности выброса при ведении горных работ по выбросоопасным пластам,такие как удары в массиве, шелушение забоя,выбивание штыба газом при бурении шпуров,зажатие буровых штанг (см. книга авторов И.М. Петухова Механика горных ударов и выбросов,Москва, Недра, 1983.) Однако, указанные признаки не всегда имеют место и проявляются непосредственно перед выбросом. Только опытный специалист может их распознать своевременно. Известен,также,метод прогноза(см. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа) Караганда-95 г., так называемый, текущий прогноз, при котором бурятся шпуры диаметром 42 мм. в мягкую пачку пласта. Бурение производят поинтервально 0,5 м 1 м 1 м 1 м 1 м 1 м итого 5,5 м. С помощью штыбомера измеряют выход бурового штыбал/м на втором и последующих интервалах. После окончания 2-го и последующих интервалов измеряют начальную скорость газовыделения, измеренную через 2 минуты после бурения интервала и по эмпирической формуле определяют выбросоопасность(4 )(1 . 8 )6 где,и, соответственно, максимальные значения начальной скорости газовыделения и выхода штыба. Применее 0 ситуация считается не опасной,приболее - 0 опасной. Известный способ Текущий прогноз трудоемок, требует участия в подготовке прогноза специализированной организации по обработке проб, не дает сиюминутного результата по прогнозу,кроме того не обеспечивает прогнозирования внезапного выброса при удалении забоя от выбросоопасной зоны на 7-8 метров. В этом случае этот вид прогноза дает результат - не опасно, а при выемке цикла 4 м может произойти выброс, так как перегородка между опасной зоной и забоем окажется равной 1,5 - 2 м. Предлагаемый способ позволяет определить выбросоопасную ситуацию сразу в процессе бурения разведочных опережающих скважин диаметром 100-130 мм, не требует времени для обработки результатов по выходу массы штыба,повышает достоверность прогноза опасности внезапного выброса. Способ включает выполнение следующих операций бурение опережающих разведочных скважин по пласту диаметром 100-130 мм длиной не менее 30 метров по направлению проводимой горной выработки. Контроль в процессе бурения комплекса следующих параметров импульсное увеличение объема газа метана исходящего из буримой скважины, импульсное увеличение выхода твердых частиц размером менее 0.01 мм в потоке исходящего газа уменьшение температуры газа по отношению к температуре горных пород на 3-5 С. Процесс обнаружения выбросоопасной ситуации по предлагаемому способу осуществляется следующим образом при бурении опережающей разведочной скважины визуально или специальными приборами контролируются следующие параметрыимпульсное увеличение объема газа из буримой скважины на величину более 3 м 3 /мин, появление пылевидных частиц размером менее 0,01 мм повышенной концентрации в исходящем из скважины газе,- снижение температуры исходящего газа на 35 С по отношению к температуре горных пород в проходческом забое. Значение объема выходящего газа, снижение температуры и практическое снижение видимости за счет запыленности мелкодисперсной пылью взяты из фактически происходящих процессов предвыбросной ситуации в подготовительных забоях шахт Карагандинского бассейна при проведении горных выработок на выбросоопасных пластах. Возможность осуществления предлагаемого способа прогноза внезапного выброса подтверждается практикой бурения разведочных скважин на глубину 30 метров по курсу проводимой выработки. Бурение разведочных скважин производится для определения местоположения пласта в пространстве его кровли и почвы, мощности пласта. Бурение разведочных скважин производится буровыми снарядами с промывкой (вынос штыба) водой или продувкой сжатым воздухом. В этом случае при попадании снаряда в вобросоопасную зону, как это описано выше, происходит так же микровыброс угля и газа но наличие несущей среды(вода, воздух) не дают возможность уловить эти признаки. При этом теряется возможность уловить признаки выбросоопасности,предлагаемые настоящей заявкой (импульс пыли, температура,всплеск газа). Эти признаки размываются несущей средой. Предлагаемое изобретение позволит при бурении разведочных скважин одновременно осуществлять прогнозирование выбросоопасности. Для осуществления предлагаемого способа необходимы специальный буровой станок и инструмент. Заявка на изобретение на такую бурильную установку направлена в адрес НИИС за 2010/0659.1 Таким образом, предлагаемый способ прогноза внезапного выброса позволяет определить предвыбросную ситуацию в процессе бурения опережающих разведочных скважин, а также место выбросоопасной структуры горных пород по глубине скважины при появлении вышеотмеченных признаков. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ прогноза внезапного выброса угля и газа,включающий бурение опережающих скважин по курсу проводимой выработки отличающийся тем,что скважины бурят диаметром 100-130 м на глубину более 30 м при этом контролируется комплексный параметримпульсное увеличение объема газа,исходящего из буримой скважины на величину более 3 м 3 /мин импульсное увеличение концентрации пылевидных частиц размером менее 0,01 ммснижение температуры исходящего из скважины газа на 3-5 С по отношению к температуре пород в проводимом забое