Вестник ТГПУ им Л.Н. Толстого №4 2007

экология № 4,2007 десорбированного метана и снижением температуры угля линейной в случаях, когда влиянием теплообмена можно пренебречь; - значительное снижение температуры угля любой влажности в нарушенных зонах при десорбции, особенно в средней части пласта по мощности; - быстрое и значительное изменение температуры в тонком поверхностном слое угля и медленное изменение его температуры на большей глубине; - необходимость измерять температуру угля малоинерционными устройствами для повышения точности вычисления объема десорбированного метана; - возможность совершенствования методов и устройств для текущего экспресс- прогноза в забоях выбросоопасности, десорбции метана, метанообильности и перспек­ тивности участка для добычи метана на основе более точного замера динамики десорб­ ции и температуры угля в зонах любой нарушенное™. Пока традиционные методы не решают в нарушенных зонах следующих проблем: - точное определение объема газа, десорбированного до герметизации пробы; - герметизация шпуров в связи с их сильным разбуриванием; - опасность внезапных выбросов угля и газа при буровык работах; - определение размера микропористых частиц в угле любой нарушенное™. Поэтому автор научно обосновал и разработал комплексные методы и портативные устройства для более быстрого и надежного получения количественных характеристик газокинетических свойств угля в забое, в том числе: - способ определения выбросоопасных зон и газоносности угольных пластов в при­ забойной зоне [4], удостоенный золотых медалей Всемирного салона изобретений, науч­ ных исследований и промышленных инноваций «Брюссель-Эврика» и «Евро-Интеллект Восток-Запад», и способ определения выбросоопасных зон угольного пласта [5], про­ шедшие промышленные испытания на шахте «Перевальская» ПО «Ворошиловградуголь» и позволившие спрогнозировать внезапный отжим угля с повышенным газовыделением; - использовавшиеся при этих испытаниях портативные многофункциональные уст­ ройства для отбора и исследования газоносных образцов [6-9], награжденные серебряной медалью Всемирного салона изобретений, научных исследований и промышленных ин­ новаций «Брюссель-Эврика» и золотой медалью «Евро-Интеллект Восток-Запад». Автором разработаны и применены на практике новые технические решения, позво­ ляющие упростить и резко повысить точность замеров количества десорбированного уг­ лем газа в лабораториях и в забоях. В результате этого: 1) научно обоснована и подтверждена лабораторными и шахтными экспериментами возможность сильно уменьшить размеры и упростить конструкции устройств для экс­ пресс-замера в забоях динамики десорбции метана углем; 2) повышена в 30 раз (с 1,56 см3до 0,05 см3) точность замеров количества сорбиро­ ванного и десорбированного газа в усовершенствованном при участии автора уникальном сорбционно-калориметрическом комплексе ИПКОН РАН, включающем в себя собтомат фирмы «Carlo Erba» и низкотемпературный микрокалориметр Кальве фирмы «Setaram»; 3) разработаны 3 новых вида портативных устройств [6-9]. Автором разработана и отработана на практике в лабораторных и шахтных усло­ виях методика использования таких простых портативных многофункциональных устройств не только для оценки газокинетических свойств образцов и их защиты от окисления воздухом, но и для оценки газоносности образцов угля в забое даже без их доставки в лабораторию. Идея этой методики заключается в том, что отобранные и загерметизированные с помощью резинового шарика пробы не контактируют с возду­ хом, а объем десорбированного газа можно измерять непосредственно в забое, в том числе и длительное время. Таким образом, впервые разработаны на уровне изобретений, изготовлены и испыта­ ны в лаборатории и в забое простые, удобные и дешевые портативные многофункцио­ нальные устройства «карманного типа» для отбора и исследования газоносных образцов (и методика их применения в забое), позволяющие: