РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ

 "РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГАЗОНОСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ"

УТВЕРЖДЕНО приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от "30" августа 2023 г. N 314

I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Руководство по безопасности "Рекомендации по определению газоносности угольных пластов" (далее - Руководство по безопасности) разработано в целях разъяснения требований промышленной безопасности и содержит рекомендации по применению Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Инструкция по аэрологической безопасности угольных шахт", утвержденных приказом Ростехнадзора от 8 декабря 2020 г. N 506.

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 - природная газоносность) X, м/т сухой беззольной массы (далее - с.б.м.), и остаточной газоносности угольных пластов (далее - остаточная газоносность) , 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.

По результатам полученных данных строится карта прогноза газоносности угольного пласта в пределах участка, на котором отбирались пробы. Изолинии газоносности на геолого-газовых разрезах проводятся в соответствии с выявленными изменениями газоносности по площади и с глубиной с учетом конкретной геологической обстановки.

6. Рекомендуемые технические средства и оборудование, используемые для отбора угольных проб и определения объема газа, выделившегося из них, приведены в приложении N 1 к настоящему Руководству по безопасности.

7. 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 5 м/т и более.

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

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

10. Список ГОСТов, применяемых при определении газоносности угольных пластов, и их наименования приведены в таблице.

     Список ГОСТов, применяемых при определении газоносности угольных пластов, и их наименования

11. Природная и остаточная газоносность X, , м/т с.б.м 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 2 к настоящему Руководству по безопасности.

Содержание золы в угольной пробе рекомендуется определять в соответствии с ГОСТ Р 55661-2013.

Содержание влаги в угольной пробе рекомендуется определять в соответствии с ГОСТ Р 52911-2020.

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 ГОСТ 2939-63. Стандартными условиями рекомендуется считать: температура 20°С (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 , °С.

Свободный объем герметичного сосуда или дробилки рекомендуется определять в порядке, приведенном в приложении N 3 к настоящему Руководству по безопасности.

14. Объем газа, выделившегося из угольной пробы при бурении скважины, рекомендуется определять 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-ом 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 (рисунок 1):

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.

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-ом временном интервале , м, приведенный к ст.у, м;

- количество временных интервалов измерений объема газа, выделившегося из угольной пробы при ее измельчении до фракции менее 0,1 мм.

     Рисунок 1 - График десорбции газа из угольной пробы

II. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ ПО ОЦЕНКЕ ГАЗОНОСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

17. Работы по оценке газоносности угольных пластов рекомендуется выполнять в следующем порядке: