Спосіб визначення метановиділення з підроблених вугільних пластів

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб визначення метановиділення з подрібнених вугільних пластів, що включає виміри дебіту метану в дегазаційні свердловини, встановлення залежності його величини від часу  і використання цієї залежності для інших вугільних пластів, що розробляються, який відрізняється тим, що свердловини бурять в породи покрівлі з боку монтажної виробки, вимірюють під час відпрацювання виїмкової дільниці сумарний дебіт метану з подрібнених вугільних пластів, при встановленні залежності  використовують нормований показник дебіту метану  (де  - абсолютний максимум метановиділення за весь період вимірів,  - виміряні значення метановиділення на стадії його зменшення після досягнення абсолютного максимуму) і визначають поточне значення метановиділення з і-го подрібненого пласта за формулами:

- в період зростання метановиділення до досягнення локального максимуму, який відповідає максимальному розвантаженню і-го подрібненого вугільного пласта:

,

де  - виміряне поточне значення метановиділення в період зростання дебіту метану до досягнення локального максимуму, який відповідає максимальному розвантаженню і-го подрібненого вугільного пласта;

 - сума поточних значень метановиділення в період зменшення дебіту метану з і-1 подрібнених пластів, розташованих нижче і-го;

- в період зменшення дебіту метану після досягнення локального максимуму, який відповідає максимальному розвантаженню і-го подрібненого вугільного пласта:

,

де  - максимальне метановиділення з і-го подрібненого вугільного пласта, яке характеризує положення у часі і просторі і-го локального максимуму газовиділення;

,

де  - виміряний локальний максимум метановиділення, відповідний і-му подрібненому вугільному пласту;

 - сума значень метановиділення в період зменшення дебіту метану з і-1 подрібнених пластів, розташованих нижче і-го;

 - період часу вимірів у момент досягнення локального максимуму метановиділення з і-го подрібненого вугільного пласта.

Текст

Реферат: UA 76979 U UA 76979 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до вугільної промисловості і може бути використана при проектуванні заходів щодо безпечного відпрацювання метаноносних вугільних пластів, пов'язаних з прогнозом метановості виїмкових дільниць, підрахунком об'ємів метану, що виділяються з подрібнених вугільних пластів і залишкової їх газоносності, вирішення інших завдань, пов'язаних із забезпеченням безпечних умов праці. Відомий розрахунковий спосіб визначення метановиділення з зближених вугільних пластів, викладений у чинному нормативному документі [Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт: ДНАОТ 1.1.30-6.09.93. - К.: Основа, 1994.-312 с.]. В основу способу покладено загальні для всіх гірничо-геологічних умов, не пов'язані поміж собою залежності метановиділення від геомеханічних, технологічних і десорбційних процесів. По кожному процесі враховуються розрізнені фактори, наприклад, по технологічному процесі один фактор - швидкість посування очисного вибою, по геомеханічному - відстань поміж пластами, що відробляються та подрібнюються, і виймальна потужність пласта, по десорбційному - вихід летючих речовин, вологість і зольність вугілля, що дуже недостатньо для відображення в повній мірі особливостей умов відпрацювання конкретних виїмкових дільниць. У способі не враховується взаємозалежність процесів розвитку очисних робіт, зсування подрібнених порід і десорбції газу з вугілля подрібнених пластів і тому, як свідчить багаторічний досвід використання способу, результати розрахунку можуть істотно відрізнятися від фактичних значень. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є спосіб визначення метаноносності вугільного пласта [Патент RU № 2372484 С1, кл. Е 21 F 5/00, опубл. 10.11.2009]. Реалізація цього способу полягає в наступному. Бурять дегазаційні свердловини у вугільний пласт. Вимірюють періодично витрати метану і встановлюють зміну інтенсивності зворотної величини питомого метановиділення зі свердловини в часі. З встановленої залежності визначають чисельне значення початкового питомого метановиділення (максимального метановиділення в початковий період фільтрації газу з вугільного пласта) і фільтраційний показник, за який приймається постійний коефіцієнт у часі. Встановлюють вміст мікрокомпонентів вітриніту і фюзиніту. Встановлену залежність при зміні умов коригують з використанням відомих залежностей фільтраційного показника від глибини робіт, потужності пласта, мікрокомпонентів вітриніту і фюзиніту. Спосіб має суттєві недоліки. Вміст мікрокомпонентів вітриніту і фюзиніту в пласті може коливатися в досить широких межах і для точності прогнозу потрібно постійно контролювати їх вміст в пласті, що істотно підвищує трудомісткість реалізації способу. Умовою реалізації способу є забезпечення безпосереднього доступу до вугільного пласта, за яким здійснюється прогноз, і тому для подрібнених пластів він не може застосовуватися. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу визначення метановиділення з подрібнених вугільних пластів шляхом вимірів сумарного дебіту метану в дегазаційні свердловини з вугільних пластів під час їх подрібнення і наступного обчислення дебітів по кожному пласту окремо. Реалізація поставленої задачі дозволяє підрахувати обсяги метану по кожному пласту, що виділився в процесі подрібнення і залишився після нього. Знання цих обсягів метану і динаміки їхньої зміни в часі надають можливість більш обґрунтовано підходити до проектування заходів по дегазації та вентиляції виїмкових дільниць. Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення метановиділення з подрібнених вугільних пластів, який включає виміри дебіту метану в дегазаційні свердловини, встановлення залежності його величини від часу φ(t) і використання цієї залежності для інших вугільних пластів, що розробляються, згідно з корисною моделлю, свердловини бурять в породи покрівлі з боку монтажної виробки, вимірюють під час відпрацювання виїмкової дільниці сумарний дебіт метану з подрібнених вугільних пластів, при встановленні залежності φ(t) I t  використовують нормований показник дебіту метану y (де Im.a - абсолютний максимум Im.a метановиділення за весь період вимірів, I y t  - виміряні значення метановиділення на стадії його зменшення після досягнення абсолютного максимуму) і визначають поточне значення метановиділення з і-го подрібненого пласта за формулами: - в період зростання метановиділення до досягнення локального максимуму, який відповідає максимальному розвантаженню і-го подрібненого вугільного пласта: 55 Iip t   Ip t   Iy t  , 1 UA 76979 U де Ip t  - виміряне поточне значення метановиділення в період зростання дебіту метану до досягнення локального максимуму, який відповідає максимальному розвантаженню і-го подрібненого вугільного пласта;  Iy t  - сума поточних значень метановиділення в період зменшення дебіту метану з і-1 5 подрібнених пластів, розташованих нижче і-го; - в період зменшення дебіту метану після досягнення локального максимуму, який відповідає максимальному розвантаженню і-1 подрібненого вугільного пласта: Iiy t   Iim  t  , 10 де Iim - максимальне метановиділення з і-го подрібненого вугільного пласта, яке характеризує положення у часі і просторі і-го локального максимуму газовиділення; Iim t   Iіm.л.  Iy t m.л  , де Iіm.л. - виміряний локальний максимум метановиділення, відповідний і-му подрібненому вугільному пласту;  Iy t m.л  - сума значень метановиділення в період зменшення дебіту метану з і-1 15 20 подрібнених пластів, розташованих нижче і-го; t m.л - період часу вимірів у момент досягнення локального максимуму метановиділення з іго подрібненого вугільного пласта. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. На кресл. представлено зміну дебіту метану в дегазаційні свердловини під час відпрацювання виїмкової ділянки при наявності трьох подрібнених вугільних пластів-супутників, де значення виміряного дебіту метану представлені суцільною лінією, а розраховані значення в 2 період його зменшення пунктирною лінією; t 1 .л. , t m.л. , t m.a - значення часу вимірів відповідно m до першого, другого локальних максимумів і абсолютного максимуму метановиділення в 25 2 дегазаційні свердловини; I1 .л. , Im.л. , Im.a - відповідно значення першого, другого локальних m 2 a 1 максимумів і абсолютного максимуму метановиділення в дегазаційні свердловини; Tp , Tp , Tp періоди спостереження при зростанні дебіту метану до досягнення відповідно першого, другого 30 35 2 3 1 локальних і абсолютного максимумів; Ty , Ty , Ty - періоди спостереження при зменшенні дебіту метану після досягнення відповідно першого, другого локальних і абсолютного максимумів. Спосіб здійснюється таким чином, наприклад при трьох подрібнених вугільних пластахсупутниках, які попадають у зону дегазації. До початку роботи очисного вибою з боку монтажної вироблення в покрівлю пласта бурять дегазаційні свердловини, вимірюють під час відпрацювання виїмкової дільниці сумарний дебіт метану з подрібнених вугільних пластів, при I t  встановленні залежності φ(t) використовують нормований показник дебіту метану y (де Im.a Im.a - абсолютний максимум метановиділення за весь період вимірів, I y t  - виміряні значення метановиділення після досягнення абсолютного максимуму) і визначають поточне значення метановиділення з і-го подрібненого пласта за формулами. 1 Для першого подрібненого пласта поточні значення метановиділення I1 t  в період Tp росту p до першого локального максимуму дорівнюються виміряним значенням в цей період: 40 I1 t   Ip t  . p Максимальне значення метановиділення з першого зближеного пласта дорівнюється виміряному першому локальному максимуму метановиділення 1 I1 .л.  I1 . У період Ty m m зменшення метановиділення після досягнення першого локального максимуму поточні значення метановиділення з першого зближеного пласта визначаються за формулою: 45 Iiy t   Iim.л  t  . 2 UA 76979 U 2 2 Для другого подрібненого пласта поточні значення метановиділення Ip t  в період Tp зростання метановиділення до досягнення другого локального максимуму визначаються за формулою: 2 Ip t   Ip t   Iim.л  t  , 5 2 в період Ty зменшення метановиділення після досягнення другого локального максимуму: 2 I2 t   Im  t  , y де максимальне метановиділення з другого подрібненого пласта розраховується наступним чином: 2 2 2 Im  Im.л  I1   t m.л , m   10 де - відповідно значення часу виміру і виміряне значення другого локального максимуму метановиділення. 2 t m.л. , 2 Im.л. 3 3 Для третього подрібненого пласта поточні значення метановиділення Ip t  в період Tp зростання метановиділення до досягнення третього локального максимуму (абсолютного максимуму) обчислюються за формулою: 15 3 2 Ip t   Ip t   I1 .л  t   Im.л  t  , m 3 в період Ty зменшення метановиділення після досягнення третього локального максимуму (абсолютного максимуму): 20 25 3 I3 t   Im  t  , y де максимальне метановиділення з третього пласта-супутника дорівнюється: 3 2 Im  Im.a  I1  t m.a   Im  t m.a  , m де t m.a , Im.a - відповідно значення часу виміру і виміряне значення третього локального максимуму (абсолютного максимуму) метановиділення. Реалізація способу дозволяє підрахувати дебіти метану по кожному пласту окремо. Знання дебітів метану і динаміки їхньої зміни в часі надають можливість більш обґрунтовано підходити до проектування заходів по дегазації та вентиляції виїмкових дільниць, що буде сприяти більш ефективному використанню технічних можливостей сучасного виїмкового обладнання та підвищення рівня безпеки його експлуатації. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб визначення метановиділення з подрібнених вугільних пластів, що включає виміри дебіту метану в дегазаційні свердловини, встановлення залежності його величини від часу t  і використання цієї залежності для інших вугільних пластів, що розробляються, який відрізняється тим, що свердловини бурять в породи покрівлі з боку монтажної виробки, вимірюють під час відпрацювання виїмкової дільниці сумарний дебіт метану з подрібнених вугільних пластів, при встановленні залежності t  використовують нормований показник дебіту метану I y t  Im.a (де Im.a - абсолютний максимум метановиділення за весь період вимірів, I y t  - виміряні значення метановиділення на стадії його зменшення після досягнення 40 абсолютного максимуму) і визначають поточне значення метановиділення з і-го подрібненого пласта за формулами: - в період зростання метановиділення до досягнення локального максимуму, який відповідає максимальному розвантаженню і-го подрібненого вугільного пласта: Iip t   Ip t   Iy t  , де Ip t  - виміряне поточне значення метановиділення в період зростання дебіту метану до 45 досягнення локального максимуму, який відповідає максимальному розвантаженню і-го подрібненого вугільного пласта;  Iy t  - сума поточних значень метановиділення в період зменшення дебіту метану з і-1 подрібнених пластів, розташованих нижче і-го; 3 UA 76979 U - в період зменшення дебіту метану після досягнення локального максимуму, який відповідає максимальному розвантаженню і-го подрібненого вугільного пласта: Iiy t   Iim  t  , 5 де Iim - максимальне метановиділення з і-го подрібненого вугільного пласта, яке характеризує положення у часі і просторі і-го локального максимуму газовиділення; Iim t   Iіm.л.  Iy t m.л  , де Iіm.л. - виміряний локальний максимум метановиділення, відповідний і-му подрібненому вугільному пласту;  Iy t m.л  - сума значень метановиділення в період зменшення дебіту метану з і-1 подрібнених 10 пластів, розташованих нижче і-го; t m.л - період часу вимірів у момент досягнення локального максимуму метановиділення з і-го подрібненого вугільного пласта. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for the detection of methane emission from crushed coal seams

Автори англійською

Antoschenko Mykola Ivanovych, Kulakova Svitlana Ivanivna, Kharin Yevhen Mykolaiovych

Назва патенту російською

Способ определения метановыделения из измельченных угольных пластов

Автори російською

Антощенко Николай Иванович, Кулакова Светлана Ивановна, Харин Евгений Николаевич

МПК / Мітки

МПК: E21F 1/00

Мітки: підроблених, спосіб, пластів, визначення, метановиділення, вугільних

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/6-76979-sposib-viznachennya-metanovidilennya-z-pidroblenikh-vugilnikh-plastiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб визначення метановиділення з підроблених вугільних пластів</a>

Подібні патенти