Газоносность угольных пластов

Газоносность горных пород - это количество свободных или сорбированных газов (главным образом метана), которое содержится в единице массы или объёма горных пород в природных условиях. Измеряется в м³/т. Наиболее газоносными являются угольные месторождения. Например, при атмосферном давлении 1 см³ угля способен сорбировать 7—8 см³ метана или до 18 см³ углекислого газа. С повышением давления в газоносных пластах количество газов, которое может быть ими сорбировано, повышается. Газносность зависит от влияния многих факторов, важнейшими из которых являются: геологические условия развития района, масштабы газообразования при метаморфизме горных пород, газопроницаемость вмещающих угольные пласты отложений, газоёмкость полезных ископаемых и вмещающих пород. Угольные пласты могут также содержать углекислый газ; из отдельных угольных пластов выделяется сероводород или сернистый газ и др.

Метан - (СН₄) - Без цвета, запаха и вкуса. Плотность - 0,554, в 2 раза легче воздуха. Слабо растворяется в воде. Горит голубым пламенем до 5% и после 15%, взрывается от 5% до 15%, наибольшая сила взрыва 9,5%. Температура воспламенения 650 - 7500 С. Скорость взрывной волны 500 - 600 м/сек.
Виды выделения метана: Обыкновенное - непрерывное и равномерное выделение из невидимых трещин и пор угольного пласта и пород. Зафиксировать можно только приборами. Суфлярное - местное интенсивное выделение газа из больших трещин в угольном пласте и породах, сопровождается шипением, свистом, давлением, действует недели, месяцы. Внезапное выделение - бурное выделение большого количества метана, сопровождающееся смещением пород или угля на определенное расстояние от забоя. Газа метана может выделиться сотни и тысячи м3.

Виды скопления метана: Местные - скопление небольших объемов СН₄ вблизи комбайнов, бурмашин, в куполах и других местах. Слоевые - в виде тонкого слоя до 1 м. и протяженностью до 100 м. при скорости воздушной струи менее 0,5 м/сек. Слой плывет под кровлей, не смешиваясь с воздухом. Полное загазирование - скопление СН₄ выше допустимой нормы по всему сечению выработки.

Газоносность пластов оказывает влияние на топологию сети горных выработок, схему вскрытия, систему разработки и порядок отработки выемочных участков.

Газообильность шахты принято обычно оценивать отношением общего метановыделения в шахте (м³) к средней ее добыче (т) за определенный период (сут), или так называемой относительной газообильностью.

В России Правилами безопасности в угольных шахтах (ПБ) к шахтам, опасным по газу, относятся такие, хотя бы в одной выработке которых обнаружен метан. В зависимости от относительной метанообильности и вида (формы) выделения метана такие шахты разделяют на пять категорий. Категория шахты устанавливается по количеству метана, выделяющегося на 1 тонну среднесуточной добычи шахты (относительная метанообильность)

1 -ой категории - до 5 м3/т;

2 -ой категории - от 5 до 10 м3/т;

3 -ей категории - от 10 до 15 м3/т;

Сверхкатегорийные - 15 м3/т и более, а так же опасные по суфлярным выделениям.

Опасные по внезапным выбросам угля (породы) и газа - разрабатывающие пласты, опасные или угрожаемые по внезапным выбросам угля и газа; шахты с выбросами породы.