RU2751027C1 - Способ прогноза пирита в пласте угля - Google Patents
Способ прогноза пирита в пласте угля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2751027C1 RU2751027C1 RU2020117978A RU2020117978A RU2751027C1 RU 2751027 C1 RU2751027 C1 RU 2751027C1 RU 2020117978 A RU2020117978 A RU 2020117978A RU 2020117978 A RU2020117978 A RU 2020117978A RU 2751027 C1 RU2751027 C1 RU 2751027C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- pyrite
- concentration
- air temperature
- along
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 51
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 10
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 4
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F7/00—Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области горного дела, преимущественно к угольной отрасли, и может быть использован для определения местонахождения пирита в угольных пластах. Способ включает отбор проб угля в очистном забое, измельчение угля, определение его сорбционных показателей и элементного состава, хронометраж движения комбайна по отбойке угля, установление датчиков температуры и содержания газа в рудничном воздухе. Отбор проб угля производят в средней по длине части очистного забоя до посадки пород основной кровли, определяют в угле содержание тонкодисперсных фракций угольной пыли и частиц пыли пирита, датчики температуры воздуха и концентрации сероводорода в нем устанавливают на очистном комбайне, размещают их вдоль комбайна по ходу движения потока призабойного исходящего воздуха, результаты хронометража движения комбайна по очистному забою, совмещают их с показаниями датчиков температуры воздуха и концентрации сероводорода в нем, при этом местонахождения пирита в пласте угля определяют по повышению концентрации сероводорода вблизи углеразрушающего комбайна. Технический результат достигается за счет определения в угле после его измельчения тонкодисперсной фракций угольной пыли и частиц пыли пирита, установки датчиков температуры воздуха и концентрации сероводорода в нем на очистном комбайне по ходу движения потока призабойного исходящего воздуха, хронометраже движения комбайна по очистному забою во время разрушения пласта угля, совмещения данных хронометража с показаниями температуры воздуха и концентрации сероводорода вблизи углеразрушающего комбайна. Это позволяет определить местонахождение пирита в пласте угля по длине очистного забоя.
Description
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для прогноза местоположения пирита в пласте угля.
Известен способ определения содержания углепородной пыли в воздухе призабойного пространства лавы при работе очистного комбайна по разрушению угольного массива [Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах. - М.: Недра, 1979. - 319 с.; стр. 7-12].
Недостатком данного способа является то, что определяют в воздухе призабойного пространства только содержание угольной пыли.
Известен способ влияния на взрывоопасность гибридных смесей в угольной шахте, состоящих из угольной пыли и метана (Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах [А.Д. Рубан, В.Б. Артемьев, и др. - М.: УРАН ИПКОН РАН, 2009. - 396 с. С. 98-100].
Недостатком способа служит то, что в нем отсутствует технологическое решение по установлению местонахождения по длине лавы пирита в угольных пластах, который создает предпосылки для формирования взрывоопасных ситуаций из-за фрикционного искрения при работе очистного комбайна по разрушению массива угля.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ прогноза содержания пирита в метаноносных пластах угля в виде включений, содействующих формированию искрения при работе комбайна в процессе разрушения угольного пласта [Геотехнологические проблемы разработки опасных по газу и пыли угольных пластов / А.Д. Рубан, Г.С. Забурдяев, В.С. Забурдяев. ИПКОН РАН - М.: Наука, 2007. - 279 с.; стр. 11-13, 88-92. (Прототип)].
Недостаток способа состоит в том, что его технологические решения не позволяют определять местонахождение включений пирита в угольном пласте по длине очистного забоя.
Технической задачей изобретения является прогноз местонахождения пирита в пласте при очистной выемке угля комбайном за счет определения серосодержащих веществ в угле и измерения концентрации сероводорода вблизи углеразрушающего комбайна.
Поставленная цель достигается тем, что в способе прогноза пирита в пласте угля, включающем отбор проб угля в очистном забое, измельчение угля, определение его сорбционных показателей и элементного состава, хронометраж движения комбайна по отбойке угля, установление датчиков температуры и содержания газа в рудничном воздухе, отбор проб угля производят в средней по длине части очистного забоя до посадки пород основной кровли, определяют в угле содержание тонкодисперсных фракций угольной пыли и пирита, датчики температуры воздуха и концентрации сероводорода устанавливают на очистном комбайне, размещают их вдоль комбайна по ходу движения потока призабойного исходящего воздуха, хронометраж движения комбайна совмещают с показаниями датчиков температуры воздуха и концентрации сероводорода в нем, при этом местонахождения пирита в пласте угля определяют по повышению концентрации сероводорода вблизи углеразрушающего комбайна.
Способ реализуется следующим образом.
В рудничной атмосфере измеряют содержание взрывоопасных газов и угольной пыли. Отбирают пробы угля по длине очистного забоя до посадки пород основной кровли, то есть на участке угольного пласта в меньшей степени подверженного разгрузке от горного давления. При этом три - четыре рассредоточенных пробы угля отбирают в средней части очистного забоя, отступив от участковых выработок на 35-40 м. Отобранные пробы угля после удаления частиц породы подвергают измельчению до тонкодисперсной фракции пыли. Определяют сорбционные показатели и элементный состав угля по стандартным методикам.
Датчики температуры воздуха и концентрации сероводорода в нем устанавливают на очистном комбайне, размещают их вдоль комбайна по ходу движения потока исходящего призабойного воздуха, омывающего место установки датчиков.
Во время работы очистного комбайна по разрушению пласта угля производят хронометраж его движения в призабойном пространстве лавы. Совмещают результаты хронометража с данными измерения температуры воздуха и концентрации сероводорода вблизи установленных на комбайне датчиков, регистрирующих температуру воздуха и концентрацию сероводорода.
В процессе контакта резцов исполнительного органа комбайна с пиритом происходит его разрушение с образованием пиритной пыли, термическое разложение которой приводит к ее зажиганию с последующим выделением сероводорода. Температура воспламенения сероводорода составляет 290-320°С, что значительно ниже температуры воспламенения метана, равной 650-750°С. Воспламенение сероводорода способствует зажиганию как метана, так и угольной пыли, температура воспламенения которой более высокая и составляет 750-850°С. Такая последовательность воспламенения сероводорода, метана и угольной пыли формирует условия для взрыва газопылевоздушных смесей с катастрофическими последствиями (гибель людей, разрушение выработок, потеря горного оборудования и приборов).
Местонахождение пирита в угольном пласте по протяженности очистного забоя определяют с использованием результатов хронометража движения очистного комбайна по разрушению пласта угля и показаниям датчиков температуры воздуха и концентрации сероводорода. При этом за основной критерий потенциальной газовой опасности ведения горных работ в очистном забое принимают фактическое повышение концентрации сероводорода в области работающего очистного комбайна.
Показания датчиков температуры воздуха и концентрации сероводорода, установленных на комбайне, используют для изучения динамики протекания процесса формирования взрывоопасной ситуации в очистном забое при работе комбайна по выемке угля на газоносном пласте и для разработки мероприятий по предотвращению формирования взрывоопасных ситуаций на выемочном очистном участке при составлении паспорта ведения горных работ.
В отобранной и измельченной пробе угля определяют частицы взвешенной угольной пыли, размером 100-60 мкм, способной взрываться при определенных газотермодинамических условиях. Такую пыль из общей массы тонкодисперсных фракций выделяют известным стандартным методом, в том числе и путем счета пылинок под микроскопом. Элементный состав углей определяют с использованием, например, рентгенфлуоресцентного спектрометра Olympus Х-5000 или других приборов.
Claims (1)
- Способ прогноза пирита в пласте угля, включающий отбор проб угля в очистном забое, измельчение угля, определение сорбционных показателей и его элементного состава, хронометраж движения комбайна по отбойке угля, установление датчиков температуры и содержания газа в рудничном воздухе, отличающийся тем, что отбор проб угля производят в средней по длине части очистного забоя до посадки пород основной кровли, определяют в угле содержание тонкодисперсных фракций угольной пыли и частиц пыли пирита, датчики температуры воздуха и концентрации сероводорода в нем устанавливают на очистном комбайне, размещают их вдоль комбайна по ходу движения потока призабойного исходящего воздуха, результаты хронометража движения комбайна совмещают с показаниями датчиков температуры воздуха и концентрации сероводорода в нем, при этом местонахождения пирита в пласте угля определяют по повышению концентрации сероводорода вблизи углеразрушающего комбайна.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020117978A RU2751027C1 (ru) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | Способ прогноза пирита в пласте угля |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020117978A RU2751027C1 (ru) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | Способ прогноза пирита в пласте угля |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2751027C1 true RU2751027C1 (ru) | 2021-07-07 |
Family
ID=76755913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020117978A RU2751027C1 (ru) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | Способ прогноза пирита в пласте угля |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2751027C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1150378A1 (ru) * | 1983-12-30 | 1985-04-15 | Государственный Макеевский Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности | Способ прогноза выбросоопасных зон в угольном пласте |
| RU2018691C1 (ru) * | 1991-06-19 | 1994-08-30 | Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности | Способ определения выбросоопасных зон в угольном пласте |
| CN102926810A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-02-13 | 天地（常州）自动化股份有限公司 | 煤与瓦斯突出的预测方法 |
| RU2536544C1 (ru) * | 2013-07-18 | 2014-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и рудниках |
| RU2543238C2 (ru) * | 2013-06-27 | 2015-02-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в газообильных шахтах |
-
2020
- 2020-06-01 RU RU2020117978A patent/RU2751027C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1150378A1 (ru) * | 1983-12-30 | 1985-04-15 | Государственный Макеевский Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности | Способ прогноза выбросоопасных зон в угольном пласте |
| RU2018691C1 (ru) * | 1991-06-19 | 1994-08-30 | Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности | Способ определения выбросоопасных зон в угольном пласте |
| CN102926810A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-02-13 | 天地（常州）自动化股份有限公司 | 煤与瓦斯突出的预测方法 |
| RU2543238C2 (ru) * | 2013-06-27 | 2015-02-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в газообильных шахтах |
| RU2536544C1 (ru) * | 2013-07-18 | 2014-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и рудниках |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ZABURDYAEV G.S. "Investigation of the conditions and features of the development of methane-bearing coal seams, hazardous by the explosive properties of dust", 2007. P.181-191. * |
| ЗАБУРДЯЕВ Г.С. "Исследование условий и особенностей разработки метаноносных угольных пластов, опасных по взрывчатым свойствам пыли", 2007. С.181-191. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bräuner | Rockbursts in coal mines and their prevention | |
| Fisne et al. | Coal and gas outburst hazard in Zonguldak Coal Basin of Turkey, and association with geological parameters | |
| Lu et al. | Case study on microseismic effect of coal and gas outburst process | |
| KORNEV et al. | Reduction of Dust in the Longwall Faces of Coal Mines: Problems and Perspective Solutions. | |
| Wasilewski | Influence of barometric pressure changes on ventilation conditions in deep mines | |
| Su et al. | Assessment of pick wear based on the field performance of two transverse type roadheaders: a case study from Amasra coalfield | |
| Dogruoz et al. | Study of correlation between specific energy of cutting and physical properties of rock and prediction of excavation rate for lignite mines in Çayırhan area, Turkey | |
| Bessinger et al. | Remnant roof coal thickness measurement with passive gamma ray instruments in coal mines | |
| Abdollahisharif et al. | Monitoring and assessment of pollutants resulting from bench-blasting operations | |
| RU2751027C1 (ru) | Способ прогноза пирита в пласте угля | |
| RU2524860C1 (ru) | Способ прогноза взрывоопасности метановоздушных смесей в шахтах | |
| Ward et al. | Identification of potential for methane ignition by rock friction in Australian coal mines | |
| RU2528807C1 (ru) | Способ прогноза риска взрывов метана и пыли в шахтах | |
| Gamiy et al. | Identifying sources of coal spontaneous heating in mine workings using aerogas control automatic systems | |
| RU2536544C1 (ru) | Способ прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и рудниках | |
| RU2543238C2 (ru) | Способ прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в газообильных шахтах | |
| RU2533482C1 (ru) | Способ прогноза взрывоопасности метанопылевоздушных смесей при разрушении угля | |
| Belle et al. | Explosion prevention in coal mine TBM drifts–an Operational Safety Knowledge Share | |
| Shishlyannikov et al. | Use of heading-and-winning machine parameter loggers to predict gas-dynamic phenomena at potash mines | |
| Keleş | Cutting performance assessment of a medium weight roadheader at Cayırhan coal mine | |
| RU2700142C1 (ru) | Способ прогноза взрывоопасности выработанного пространства очистного забоя | |
| Calleja et al. | Coalburst control methods | |
| Cook | Occurrence, emission and ignition of combustible strata gases in Witwatersrand gold mines and Bushveld platinum mines, and means of ameliorating related ignition and explosion hazards, Part 1: literature and technical review. | |
| Gerike et al. | Highly efficient hard rock-breaking tool for mining machines | |
| Gibsher et al. | Ore-bearing fluids of the Eldorado gold deposit (Yenisei Ridge, Russia) |