Способ предотвращения внезапных выбросов при выемке крутых пластов

 

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ ПРИ ВЫЕМКЕ КРУТЫХ ПЛАСТОВ, включающий бурение скважин в породах кровли и почвы пласта, определение эффективного радиуса влияния взрывчатых веществ, взрывание ВВ до начала очистных работ, нагнетание воды в скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности и эффективности горных работ за счет исключения бурения скважин в выбросоопасных зонах угольного пласта и устранения выбросов во внутренних кутках лавы, скважины в породах кровли и почвы бурят в створе с проектной линией опускания внутреннего кутка очистного забоя на всю высоту этажа, при этом скважины в кровле и почве пласта располагают на расстоянии от угольного пласта, не превышающем радиус эффективного влияО ния взрывчатых веществ. (Л I II т --ИИ7 сриг i yfff/r7tJjrj aVff//fft/ U/f77pff( . - Off ( /7eve ill fffpoecmi//creffA/e CMffa e/H //jJ fffpoSp/77Of/f/i/e CftfaM-uf/t/ /JJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З15ц F 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ..:;: ..-.

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: :

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Промемуточние <_#_encunueu

ВсирыбовщиР пласт

Рие. 1 (21) 3387595/22-03 (22) 27.01.82 (46) 15.06.83. Бюл. № 22 (72) А. Е. Ольховиченко, О. С. Аносов, E. И. Верховский, А. И. Моложан и В. В. Репецкий (71) Государственный макеевский ордена

Октябрьской Революции научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (53) 622.832 (088.8) (56) 1. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М., «Недра», 1977, с. 87.

2. Авторское свидетельство СССР № 836364, кл. Е 01 F 5/00, 1981.

ÄÄSUÄÄ 1023167 A (54) (57) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ

ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ ПРИ ВЫЕМКЕ

КРУТЫХ ПЛАСТОВ, включающий бурение скважин в породах кровли и почвы пласта, определение эффективного радиуса влияния взрывчатых веществ, взрывание ВВ до начала очистных работ, нагнетание воды в скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности и эффективности горных работ за счет исключения бурения скважин в выбросоопасных зонах угольного пласта и устранения выбросов во внутренних кутках лавы, скважины в породах кровли и почвы бурят в створе с проектной линией опускания внутреннего кутка очистного забоя на всю высоту этажа, при этом скважины в кровле и почве пласта располагают на расстоянии от угольного пласта. не превышающем радиус эффективного влияния взрывчатых веществ.

1023167

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при устранении газодинамических проявлений в районе сопряжения вентиляционной печи с очистным забосм или при проведении нарезных выр::б п ок на тонких или средней мощности крутопадающих пластах, склонных к внезапным выбросам угля и газа.

Известен способ предотвращения внезапных выбросов, включающий торпедирование части угольного пласта взрывом зарядов ВВ в скважинах, пробуренных в угольном массиве из призабойного пространства (1).

Недостатком способа является то, что он основан на бурении скважин,непосредственно в угольном пласте, при этом, когда скважины внедряются в реальные выбросоопасные зоны, происходят выбросы при бурении скважин, что увеличивает опасность горных работ и снижает их эффективность за счет выделения времени из технологического процесса на ликвидацию последствий внезапных выбросов. Кроме того, способ не устраняет внезапные выбросы, происходящие во внутренних кутках при щитовой выемке угля на крутых пластах.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому результату к предлагаемому является способ предотвращения динамических явлений при разработке угольных пластов, включающий бурение скважин в породах кровли и почвы пласта, определение эффективного радиуса влияния взрывчатых веществ, взрывание ВВ до начала очистных работ, нагнетание воды в скважины, при этом скважины в кровле пласта располагают под углом 10 — 25 к нормали пласта, а в почве пласта — перпендикулярно напластованию (2).

Недостатком способа является его низкая эффективность по устранению выбросоопасности во внутренних кутках при щитовой выемке угля на крутых пластах.

Цель изобретения — повышение безопасности и эффективности горных работ за счет исключения бурения скважин в выбросоопасных зонах угольного пласта и устранение выбросов во внутренних кутках лавы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение скважины в породах кровли и почвы пласта, определение эффективного радиуса влияния взрывчатых веществ до начала очистных работ, нагнетание воды в скважины, скважины в породах кровли и почвы бурят в створе с проектной линией опускания внутреннего кутка очистного забоя на всю. высоту этажа, при этом скважины в кровле и почве пласта располагают на расстоянии

® от угольного пласта, не превышающем радиуса эффективного влияния взрывчатых веществ.

На фиг. 1 представлен очистной забой и место проведения нарезной выработки, 5

1О

40 общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 — угольный пласт; 2 — гидрозатвор; 3 — колонковый заряд; 4 — сопряжение вентиляционной печи с очистным забоем 5 — канатная лебедка 6 — блок передачи, 7 — канат, 8 — взрывчатое вещество.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют радиус эффективного влияния ВВ на угольный пласт и породы одним из известных методов. Затем во вмещающих угольный пласт 1 породах (в кровле и почве) в створе с проектной линией опускания внутреннего кутка очистного забоя (или забоя нарезной выработки) на всю высоту этажа (h ) бурят две скважины 3 диаметром не более 80 мм, которые располагают у контакта уголь-порода на расстоянии, не превышающем радиус эффективного влияния заряда взрывчатого вещества (R +) на угольный массив. После окончания бурения скважин сначала по одной из них пропускается стальной канат 7 диаметром 5 — 7 мм, разматываемый через блок 6 лебедкой 5, установленной на вентиляционном горизонте близи от выхода скважины 3. Длина каната должна быть не менее чем в 2 раза больше наклонной высоты этажа. Набрав в выработке откаточного горизонта необходимую длину каната, приступают к монтажу и подъему в скважину колонкового заряда 8 взрывчатого вещества не ниже II класса предохранительности.

Конструкция колонкового заряда следующая. С помощью шпагата к канату вплотную крепятся патроны ВВ и на всю длину заряда прикрепляется детонирующий шнур.

Для инициирования заряда в один из 25—

30 патронов ВВ вставляется электродетонатор, причем для повышения эффективности воздействия энергии взрыва колонкового заряда ВВ на вмещающие породы и угольный массив в одной из скважин используются электродетонаторы мгновенного действия, а в другой короткозамедленного (15 мс). Аналогично готовят и вторую скважину.

После досылки зарядов в скважины устья их (на откаточном и вентиляционном горизонтах) герметизируют с помощью гидрозатворов 2 на глубину не менее 5 м. 3атем обе скважины из выработки вентиляционного горизонта заливают водой, на откаточном горизонте монтируют последовательную взрывную цепь и с безопасного расстояния производят одновременный взрыв колонковых зарядов. Взрыв зарядов вызывает во вмещающих породах (между скважинами и угольным пластом) и в пласте неупругие (необратимые) деформации, что позволяет резко изменить (на всю высоту этажа) фильтрационные свойства породноугольного массива по линии размещения зарядов. Кроме того, воздействие сей1023!67

Составитель Г. Васючкова

Редактор H. Киштулинец Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Заказ 4187 25 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 смического эффекта вызывает в породноугольном массиве изменение напряженного состояния (в сторону уменьшения объемных напряжений) .

После взрыва зарядов производят высоконапорное нагнетание воды в обе скважины с откаточного и вентиляционного горизонтов. Вода нагнетается до снижения ее давления не менее чем на 30о/о от максимально установившегося. Гидрообработка позволяет активизировать десорбцию метана в угольном массиве и еще больше улучшить фильтрационные свойства его в зоне обработки. Затем обе скважины разгерметизируют и осуществляют дренаж газа из них за счет общешахтной депрессии.

Дальнейшая выемка угля щитовым агрегатом или прохождение нарезных выработок производится без выполнения дополнительных противовыбросных мероприятий.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить безопасность работ и нагрузку на очистной забой, темпы прохождения нарезных выработок, а следовательно, и сократить сроки ввода в строй новых очистных забоев, снизить материальные и технические затраты, связанные с ликвидацией последствий внезапных выбросов угля и газа.