Способ приведения целиков угля в неудароопасное состояние

 

СПОСОБ ПРИВЕДЕНИЯ ЦЕЛИКОВ УГЛЯ В НЕУДАРООПАСНОЕ СОСТОЯНИЕ, включающий бурение из оконтуривающих целик подготовительных выработок или из выработок, пройденных в породах почвы пласта водоподающих ц:кважин , их герметизацию, бурение в краевой части целика по его контуру скважин , нагнетание в них растворов крепителей до образования гидроизоляционного слоя, нагнетание в водоподающие скважины воды в режиме фильтрации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности работ при приведении целиков углЯг в неудароопасное состояние путем создания зоны равномерного увлажнения целика угля по всей площади и предотвращения утечек воды из целика, бурят по контуру целика шпуры, в процессе бурения их замеряют выход буровой мелочи и устанавливают ширину отжатой зоны угля по контуру целика, при зтом скважины для нагнетания крепителей бурят длиной , равной ширине отжатой зоны, и гидроизоляционньй слой создают на стыке -отжатой зоны и ненарзппенного угольного массива, а фильтрационные | участки водоподающих скважин распо- ; лагают за гидроизоляционным слоем. ;

.Я0„„1102987

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А зад) E 21 F 5!00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф с.", (21) 3598824/22-03 (22) 26 ° 05.83 (46) 15.07. 84. Вюл. В 26 (72) Ю.Н.Макаров, П.А.Рейпольский, В.П.Костромин, А.A.ÔèëèíêîB, В.П.Кузнецов и И.И.Атрошка (7 1) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 622 ° 832(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 723179, кл. Е 21 F 5/00, 1973.

2. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разра.батывающих пласты, склонные к горным ударам Л., 1981, с. 22-24, 111-116 (прототип). (54) (57)

УГЛЯ В НЕУДАРООПАСНОЕ СОСТОЯНИЕ, включающий бурение из оконтуривающих целик подготовительных выработок или из выработок, пройденных в породах почвы пласта водоподающих скват шин, их герметизацию, бурение в краевой части целика по его контуру скважин, нагнетание в ннх растворов крепителей до образования гидроизоляционного слоя, нагнетание в водоподающие скважины воды в режиме фильтрации, 1 отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности работ при приведении целиков угля в неудароопасное состояние путем создания зоны равномерного увлажнения целика угля по всей площади и предотвращения утечек воды из целика, бурят по контуру целика шпуры, в процессе бурения их замеряют выход буровой мелочи и уста- I навливают ширину отжатой зоны угля по контуру целика, при этом скважины для нагнетания крепителей бурят длиной, равной ширине отжатой зоны, и гидроизоляционный слой создают на с стыке отжатой зоны и ненарушенного угольного массива, а фильтрационные участки водоподающих скважин располагают за гидроиэоляционным слоем.

1102

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке угольных пластов; опасных по горным ударам.

Известен способ профипактической обработки угольных пластов, включающий бурение первоначально коротких шпуров, нагнетание в них тампонирующих веществ, удлинение после затвердевания тампонирующих веществ части коротких скважин и нагнетание через

-них жидкости за зоной тампонирования (13.

Недостатком данного способа является то, что тампонирование трещин производят без учета длины эоны их проявления, в результате чего участок контакта зоны трещиноватости с нетронутым массивом остается неувлажненным, при этом при нагнетании жидкости в угольный пласт происходит ее утечка и пласт увлажняется неравномерно.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому результату к предлагаемому является способ, 25 включающий бурение из оконтуривающих целик подготовительных выработок или из выработок, пройденных в породах почвы пласта водоподающих скважин их герметизацию, бурение в краУ

30 евой части целика по его контуру скважин, нагнетание в них растворов крепителей до образования гидроизоляционного слоя, нагнетание в водоподающие скважины воды в режиме фильтрации12 ).

Недостатком такого способа являет-. ся то, что при нагнетании воды в угольный целик, краевая часть которого как правило разбита трещина9 Ф

40 ми, не удается равномерно осуществить увлажнение всего целика ввиду того,, что вода прорывается по трещинам контакта зоны отжима и нетронутого массива в подготовительные выработки, «45 при этом с течением времени в резуль.тате фильтрации воды и происходящего массообмена с шахтным воздухом влажность обработанного угольного целика снижается, уголь уплотняется и восста50 навливаются его упругие своиства.

Цель изобретения — повьппение эффективности и безопасности работ при проведении целиков угля в неудароопасное состояние путем создания зо- 55 ны равномерного увлажнения целика угля по всей площади и предотвращения утечек воды из целика.

987 2

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приведения целиков угля в неудароопасное состояние, включающему бурение из оконтуривающих целик подготовительных выработок, пройденных в породах почвы пласта водоподающих скважин, их герметизацию, бурение в краевои части целика по его контуру скважин, нагнетание в них растворов крепителей до образования гидроизоляционного слоя, нагне- тание в водоподающие скважины воды в режиме фильтрации, бурят по контуру целика шпуры, в процессе бурения их замеряют выход буровой мелочи и устанавливают ширину отжатой зоны угля по контуру целика, при этом скважины для нагнетания крепителей бурят длиной, равной ширине отжатой зоны, и гидроизоляционный слой создают на стыке отжатой зоны.и ненарушенного угольного массива, а фильтрационные участки водоподающих скважин располагают за гидроизоляционным слоем.

На фиг.1-4 представлена последовательность осуществления предлагаемого способа. (Из оконтуривающих целик 1 подготовительных выработок 2 бурят скважины 3, например, через 15-20 м и определяют ширину отжатой зоны 4 по выходу буровой мелочи. Считается установленным, что в отжатой зоне не наблюда. ется повьппенного выхода буровой мелочи при бурении скважины и лишь при бурении в ненарушенном массиве, который способен воспринимать опорные нагрузки, отмечается повьппенный выход буровой мелочи. Затем между прогнозными скважинами 3 бурят промежутчоные скважины 5, длину которых принимают равной ширине отжатой эоны 4. На стыке отжатой зоны 4 и ненарушенного массива 6 производят гидроизоляцию пласта угля, например, путем цементации или химического укрепления и создают гидроизоляционный слой 7, который препятствует утечкам воды как в процессе нагнетания, так и дальнейшего срока службы целика. Затем при схеме глубинного увлажнения иэ оконтуривающих выработок 2 бурят водоподающие сква- . жины 8, в которые помещают трубы 9 для подачи воды с фильтром 10, который располагают за гидроиэоляционным слоем. Путем цементации эутрубного пространства 11 осуществляют

3 1 1.,02 герметизацию скважины. После этого производят нагне. ание воды в пласт в режиме фильтрации.

При схеме регионального увлажнения из полевой выработки 12 бурят водоподающие скважины 13, в них помещают трубы 14 для подачи воды с фильтром 15, который располагают за гидроизоляционным слоем. Путем цементации затрубного пространства 16 осуществляют герметизацию скважины, затем производят нагнетание воды в пласт в ре-: жиме фильтрации.

Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что за счет гидроизоляции угольного целика по его контуру предупреждают утечки воды по трещинам, обеспечивают равномерное увлаж987 ф нение целика по всей площади, а также увеличивают срок защитного действия в результате ликвидации условий для фильтрац воды в целике после завершения нагнетания и м.-ссообмена между угольным массивом, увлажненным при нагнетании, и шахтной атмосферой, что способствует повышению безопасности работ.

Наряду с повышением безопасности работ в результате применения предла"гаемого способа приведения целиков в неудароопасное состояние повышается его эффективность эа счет сокращения трудоемкости работ и исключения необходимости повторного приведения целиков в неудароопасное состояние.

1102987

Составитеуп Г.Васючкова

Техред Л. Коцюбняк Корректор В. Бутяга

Редактор И.Касарда

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4921/25 Тираж 427

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5