РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ

"Рекомендации по определению газоносности угольных пластов"

     УТВЕРЖДЕНО приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 9 августа 2016 г. N 333

Руководство по безопасности "Рекомендации по определению газоносности угольных пластов" содержит рекомендации по порядку отбора угольных проб при бурении скважин в горных выработках угольных шахт, порядку определения объема газа, выделившегося из отобранных угольных проб, порядку расчета природной и остаточной газоносности угольных пластов

Руководство рекомендуется использовать для определения природной и остаточной газоносности угольных пластов.

В разработке Руководства принимали участие М.О.Долгова, А.Б.Палкин, О.Н.Малинникова, В.Н.Захаров, С.С.Кубрин, Р.А.Ахметгареев, А.В.Харченко, Е.В.Федоров, И.В.Зверев (ИПКОН РАН), О.В.Тайлаков, Д.Н.Застрелов, А.Н.Кормин (Институт угля ФИЦ УУХ СО РАН), Н.В.Подъяпольская (ОАО "СУЭК Кузбасс"), Г.П.Ермак, В.В.Скатов, С.Н.Подображин, Б.Ю.Чапля (Ростехнадзор).

          I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Руководство по безопасности "Рекомендации по определению газоносности угольных пластов" (далее - Руководство по безопасности) разработано в целях содействия соблюдению требований Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила безопасности в угольных шахтах", утвержденных приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 19 ноября 2013 г. N 550 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 31 декабря 2013 г., регистрационный N 30961; Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, 2014, N 7), с изменениями, внесенными приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 2 апреля 2015 г. N 129 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 20 апреля 2015 г., регистрационный N 36942; Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, 2015, N 38), Инструкции по дегазации угольных шахт, утвержденной приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 1 декабря 2011 г., N 679 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 29 декабря 2011 г., регистрационный N 22811; Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, 2012, N 13), с изменениями, внесенными приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 20 мая 2015 г. N 196 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 18 июня 2015 г., регистрационный N 37710; Официальный интернет-портал правовой информации (www.pravo.gov.ru), 22 июня 2015 г.).

Настоящее Руководство по безопасности не является нормативным правовым актом.

2. Настоящее Руководство по безопасности содержит рекомендации по:

порядку отбора угольных проб при бурении скважин в горных выработках угольных шахт;

порядку определения объема газа, выделившегося из отобранных угольных проб;

порядку расчета природной и остаточной газоносности угольных пластов.

3. Руководство по безопасности рекомендуется использовать для определения природной газоносности угольных пластов (далее - природной газоносности) X, м/т сухой беззольной массы (далее - с.б.м.), и остаточной газоносности угольных пластов (далее - остаточной газоносности) , м/т с.б.м.

4. Расчеты природной и остаточной газоносности основаны на изучении кинетики десорбции газа из угольных проб, отобранных при бурении скважин в подземных горных выработках.

5. Результаты расчетов природной и остаточной газоносности рекомендуется использовать при прогнозе газообильности подготовительных выработок и выемочных участков и оценке эффективности применения мер, направленных на снижение природной газоносности угольных пластов.

6. В настоящем Руководстве по безопасности используются термины и их определения, условные обозначения, приведенные в приложении N 1 к настоящему Руководству по безопасности.

7. Технические средства и оборудование, используемые для отбора угольных проб и определения объема газа, выделившегося из них, приведены в приложении N 2 к настоящему Руководству по безопасности.

8. Природную газоносность угольных пластов в соответствии с настоящим Руководством по безопасности рекомендуется определять для угольных пластов, у которых природная газоносность, установленная при геологоразведочных работах, составляет 13 м/т с.б.м. и более.

9. Природную газоносность рекомендуется определять при проведении подготовительных выработок, оконтуривающих выемочный участок, до начала проведения мер, направленных на снижение природной газоносности угольных пластов.

10. Остаточную газоносность угольных пластов рекомендуется определять для оценки эффективности применения мер, направленных на снижение природной газоносности угольных пластов.

11. Природная и остаточная газоносность определяются по формуле:

  ,                                                 (1)

где   - объем газа, выделившегося из угольной пробы при бурении скважины , м, приведенный к стандартным условиям (далее - ст.у), м;

- объем газа, выделившегося из угольной пробы при атмосферном давлении , м , приведенный к ст.у, м;

- объем газа, выделившегося из угольной пробы при ее измельчении до фракции менее 0,1 мм , м, приведенный к ст.у, м;

- масса угольной пробы, кг;

- содержание золы в угольной пробе, %;

- содержание влаги в угольной пробе, %.

Объемы газа, выделившегося из угольной пробы , и , рекомендуется определять с помощью измерительного оборудования в соответствии с приложением N 3 к настоящему Руководству по безопасности.

Содержание золы в угольной пробе рекомендуется определять в соответствии с национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р 55661-2013 "Топливо твердое минеральное. Определение зольности", утвержденным и введенным в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 октября 2013 г. N 1232-ст (далее - ГОСТ Р 55661-2013).

Содержание влаги в угольной пробе рекомендуется определять в соответствии с национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р 52911-2008 "Топливо твердое минеральное. Методы определения общей влаги", утвержденным и введенным в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 марта 2008 г. N 59-ст (далее - ГОСТ Р 52911-2008).

За результат измерения в точке опробования принимается максимальное значение газоносности среди угольных проб, отобранных из скважины.

12. Определение , , к ст.у рекомендуется приводить в соответствии с государственным стандартом Союза ССР ГОСТ 2939-63 "Газы. Условия для определения объема", утвержденным Государственным комитетом стандартов, мер и измерительных приборов СССР 16 апреля 1963 г. (далее - ГОСТ 2939-63). Ст.у рекомендуется считать: температура 20°C (293,15 К), давление 760 мм рт.ст. (101,3 кПа).

13. Для приведения к ст.у рекомендуется использовать формулу:

,                                                         (2)

где - приведенный к ст.у объем газа , или , м;

- свободный объем герметичного сосуда , м, или дробилки, , м;

- объем газа, выделившегося из угольной пробы , или , м;

- атмосферное давление в месте определения , или , кПа;

- температура атмосферы в месте определения , или , °C.

Свободный объем герметичного сосуда или дробилки рекомендуется определять в порядке, приведенном в приложении N 4 к настоящему Руководству по безопасности.

14. Объем газа, выделившегося из угольной пробы при бурении скважины, определяется методом обратной экстраполяции по результатам определения объема газа, выделившегося из угольной пробы при атмосферном давлении.

Объем газа, выделившегося из угольной пробы при атмосферном давлении, определяется по формуле:

,                                                            (3)

где - объем газа, выделившегося из угольной пробы при атмосферном давлении на i-м временном интервале, приведенный к ст.у, м;

- количество временных интервалов измерений объема газа, выделившегося из угольной пробы при атмосферном давлении.

15. Объем газа, выделившегося из угольной пробы при бурении скважины, рекомендуется определять в следующем порядке:

в системе координат, в которой ось абсцисс - время t, час:мин, ось ординат - объем выделившегося газа , м, в соответствии с рисунком 1 настоящего Руководства по безопасности строят график десорбции газа из угольной пробы (далее - график десорбции). На оси абсцисс в точке ее пересечения с осью ординат указывается время начала извлечения угольной пробы из скважины , час:мин;     

после помещения угольной пробы в герметичный сосуд на оси абсцисс графика десорбции откладывают время ее герметизации , час:мин;

определяют объемы газа, выделившегося из угольной пробы , м, и результаты этих определений наносят на график десорбции;

график десорбции линейно аппроксимируют на интервале от времени извлечения угольной пробы до времени ее герметизации.

Значение графика десорбции в точке его пересечения с осью ординат считают равным объему газа, выделившемуся из угольной пробы при ее отборе.

Рис.1. График десорбции газа из угольной пробы  

16. Объем газа, выделяющийся из угольной пробы при ее измельчении до фракции менее 0,1 мм, определяется по формуле:

,                                                            (4)

где - объем газа, выделившегося из угольной пробы при ее измельчении до фракции менее 0,1 мм на i-м временном интервале , м, приведенный к ст.у, м;