Спосіб визначення сорбованого ацетилену у вугіллі й зниження його концентрації

УКРАЇНА (19) UA (11,6781 (із» U (51)7E21F5/OO МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ СОРБОВАНОГО АЦЕТИЛЕНУ У ВУГІЛЛІ Й ЗНИЖЕННЯ ЙОГО КОНЦЕНТРАЦІЇ (21)20041109490 (22)19.112004 (24) 16.05.2005 * (46) 16 05.2005, Бюл № 5, 2005 р. (72) Рубінський Олексій Олександрович, Муравйова Валентина Михайлівна (73) ДЕРЖАВНИЙ МАКІЇВСЬКИЙ НАУКОВОДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ З БЕЗПЕКИ РОБІТ У ГІРНИЧІЙ ПРОМИСЛОВОСТІ (57) Спосіб визначення сорбованого ацетилену й зниження його концентрації у вугіллі, що полягає в Запропоноване технічне рішення належить до гірничої' промисловості й може бути використане для визначення сорбованого ацетилену і зниження його концентрації в привибійних зонах вугільних пластів. Ацетилен накопичується в привибійній частини вугільного пласта внаслідок фільтрації разом з метаном на вибій і, тому що ацетилен десорбує одним з останніх неграничних вуглеводнів, що складають залишкову частину рудникового газу, він накопичується в сорбційному об'ємі вугілля в небезпечних концентраціях. Унаслідок незначних деформацій накопичений ацетилен здатний до детонації. Відомий спосіб визначення ацетилену у вугіллі полягає в відборі проб газу з пробурених по вугіллю свердловин, відбору проб газу з вибою й наступного аналізу їх хроматографічним методом [Є.Л. Звягільський, А Н. Сукачев, Б.В Бокій. Досвід дослідження низьковуглецевої газової' складової' шахтопластів шахти ім. А Ф. Засядька для безпечного видобутку вугілля. Д. - 2003]. Недоліком способу, визначеного за прототип, є те, що він не дозволяє виявити межі зони небезпечних скупчень ацетилену й не передбачає "їх ліквідації, а також дуже трудомісткий І, як наслідок, не оперативний. У основу корисної моделі поставлено завдання зі створення такого способу визначення сорбованого ацетилену й зниження його концентрації у вугіллі, у якому за рахунок уведення під тиском у бурінні свердловин по вугільному пласту, їх герметизації та відборі проб газу, який відрізняється тим, що у одну із свердловин, центральну, під тиском нагнітають газ, який не сорбується, відбір проб ведуть із свердловин, розташованих з обох боків від центральної, при цьому газ безперервно проходить через розчин у поглинальному приладі, і при зміні кольору розчину в ньому судять про наявність ацетилену. пласт газу, який не сорбується, забезпечується можливість визначення вмісту ацетилену безпосередньо в шахтних умовах і зниження його концентрації Поставлене завдання розв'язується за рахунок того, що в способі визначення сорбованого ацетилену й зниження його концентрації у вугіллі, який полягає в бурінні свердловин по вугільному пласту, їх герметизації та відборі проб газу, відповідно до корисної моделі, у одну із свердловин, центральну, під тиском нагнітають газ, що не сорбується, відбір проб ведуть із свердловин, розташованих з обох боків від центральної, при цьому газ безперервно проходить через розчин у поглинальному приладі і, при зміні кольору розчину в ньому, судять про наявність ацетилену. При цьому подача газу, що не сорбується, елюенту, через пускову свердловину забезпечить десорбцію ацетилену і, отже, знизить його концентрацію. Використання поглинальних приладів у системі рудникового аспіратора типу АЕРА дозволить здійснювати оперативну та якісно-кількісну оцінку ацетилену за допомогою індикаторної шкали, приготовленої попередньо в лабораторії і розміщеної в дерев'яному штативі Спосіб здійснюють так. У вибої очисної чи підготовчої виробки, у якій проводиться визначення наявності ацетилену, у напрямку її просування бурять свердловину діаметром 42-45мм. Попередньо чи одночасно з бурінням свердловини визначають параметри напруже 00 CD З 6781 ності фарбування в усіх чотирьох поглиначах проно-деформованого стану вугільного пласта: глитягом 20-30 хвилин визначення припиняють, що бину зони віджимання Ь і відстань до максимуму свідчить про відсутність ацетилену. опорного тиску її одним з відомих методів, наприклад, за амплітудно-частотними характеристиками Виявлене фарбування порівнюють з індикатоакустичного сигналу. Довжина пускової свердлорною шкалою, підготовленою в лабораторії. Як вини відповідає відстані h, а відстань її герметизапоглинач використовують реактив Ілосвая чи аміації - 0.75І1 Праворуч І ліворуч від пускової свердчний розчин солей закису міді. При виявленні фаловини на відстані 1,0-1,5м від останньої і одна від рбування поглинача газ-елюент подають у пускову одної бурять по дві приймальні свердловини Висвердловину доти, поки не зникне фарбування бір відстані між ними обумовлено вимогами «інпоглинача. Це буде свідчити про відсутність ацеструкції». тилену на досліджуваній ділянці пласта. Як показує досвід хроматографічного роздіДовжина приймальних свердловин відповідає лення багатокомпонентних газових систем на вугіb і герметизують їх на глибину 0,9Ь, залишаючи льному сорбенті, при довжині стовпчика 3,0-5,0м камеру завдовжки 0,1 Із- Камери приймальних свемаксимальний час їх добування складає 20-ЗОхв рдловин з'єднано з виробкою пропущеними через Якщо вважати, що максимальна довжина пускової герметизатор металевими трубками Останні обсвердловини Ь=6м, глибина герметизації -4,5м, то ладнано мікровентилями й приєднано гумовими радіус впливу свердловини відповідно до Інструктрубками до чотирьох поглинальних приладів і ції з безпечного ведення гірничих робіт на пластах, далі до реометрів рудникового аспіратора АЕРА небезпечних за раптовими викидами вугілля, поПід тиском 1,5РО, де Ро - тиск газу в незайманому роди і газу [М., 1989. - 191 с] визначається як пласті, через пускову свердловину в пласт подаКЄф=3,6(0,8х4,5) Отже, 30-ти хвилинне дослідженють газ - елюент. За останній може бути викорисня ділянки вугільного пласта є достатнім. тано будь-який хімічно Інертний газ, наприклад, азот, гелій, гексофторид сірки й ін. Після здійснення способу свердловини можуть бути використані для інших робіт, наприклад, для Газ-елюент подають під тиском 1,5РО для погідророзпушування, досліджень газопроникності і долання опору газу, що знаходиться в пласті, і його витиснення в приймальну свердловину. Т.Д Запропонований спосіб дозволить оцінити наВідбір проб газу протягом 20-30 хвилин із приявність і вміст сорбованого ацетилену у привибійймальних свердловин починають одночасно з поній зоні або на інших ділянках масиву і запобігти дачею газу-елюенту в пускову свердловину. його небезпечне накопичення і, як наслідок підвиЗ появою рожевого чи червоного фарбування щити безпеку гірничих робіт. в погпинальному приладі його від'єднують, заміняючи іншим, зі свіжим поглиначем. У разі відсут Комп'ютерна верстка А. Крижанівський Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислово! власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601