Способ проведения горной выработки в массиве,опасном по газодинамическим явлениям

 

1. СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ В МАССИВЕ, ОПАСНОМ ПО ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМ ЯВЛЕНИЯМ, включающий образование во вмещающих угольный пласт породах кровли или почвы пласта разгрузочной щели, бурение шпуров в угольном пласте и вмещающих породах , заряжение шпуров зарядами взрывчатых веществ и их взрывание, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ по проведению горных выработок путем уменьшения напряженного состояния массива во время проведения горной выработки в выбросоопасных зонах, разгрузочную щель проводят длиной, равной расстоянию от контура забоя до максимума зоны опорного давления, на расстоянии Ь от угольного пласта, равном 0,3 ( + МП I глубина шпуров по I углю; 1ч,ап Длина неснижаемого за (Л паса щели над или под угольным пластом . 9д VI vj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ том.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3599302/22-03 (22) 02.06.83 (46) 30. 09. 84.. Бюл. N - 36 (72) Э.И.Ефремов, А.Н.Зорин, В.Н.Харитонов, А.А.Прусова, В.Г.Колесников и М.И.Большинский (71) Институт геотехнической механики АН УССР (53) 622.832(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 773292, кл. E 21 F 5/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 560068, кл. F. 21 F 5/00, 1974. (54) (57) 1. СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНОЙ

ВЫРАБОТКИ В МАССИВЕ, ОПАСНОМ ПО ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМ ЯВЛЕНИЯМ, включающий образование во вмещающих угольный пласт породах кровли или почвы пласз(Ю Е 21 F 5/00; Е 21 В 9/00 та разгрузочной щели, бурение шпуров в угольном пласте и вмещающих породах, заряжение шпуров зарядами взрывчатых веществ и их взрывание, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ по проведению горных выработок путем уменьшения напряженного состояния массива во время проведения горной выработки в выбросоопасных зонах, разгрузочную щель проводят длиной, равной расстоянию от контура забоя до максимума зоны опорного ,давления, на расстоянии b от угольного пласта, равном 0,3 (R +

+(„ } где К w w— глубина шпуров по углю, 1, „ — длина неснижаемого запаса щели над или под угольным плас1116177 угля(21.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что для образования разгрузочной щели бурят скважины, располагают в них заряды с демпфирующими прокладками, которые укладывают со стороны опасного по газодинамическим явлениям угольного пласта, при этом заряды в скважинах располагают с воздушным промежутком в донной части скважин, а взрывание в них заряИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении горных выработок в массивах, опасных по газодинамическим явлениям. 5

Известен способ проведения горной выработки на выбросоопасных пластах, включающий проходку горной выработки по угольному пласту и вмещающим породам раздельными забоями с опережением 10 угольного забоя относительно породного и образование насыпной локализующей перемычки на каждом проходческом цикле путем опережающего взрывания породного забоя относительно уголь- ного забоя (1).

Недостатком данного способа проведения горной выработки являются ограниченные возможности его применения, так как способ можно применять толь- 20 ко на средней мощности пологих пластах, кроме того, он не исключает проявления газодинамических явлений при разрушении перемычки и прорыва газоугольной смеси в выработку. 25

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ, включающий образование во вмещающих угольный пласт породах кровли или почвы, пласта разгрузочной щели, буре- З0 ние шпуров в угольном пласте и вмещающих породах, заряжение шпуров зарядами взрывчатых веществ и их взрывание, при этом разгрузочную щель образуют исполнительные органом колебания до ведения работ по выемке

Однако длина щели и расстояние от нее до пласта не исключают проявления газодинамических явлений, по40 дов взрывчатых веществ начинают с центральной части забоя разгрузочной щели.

3. Способ по п. 1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что взрывание зарядов взрывчатых веществ в скважинах и шпурах производят одновременно в пределах контура выработки в режиме короткозамедленного взрывания. скольку эти параметры устанавливаются без учета напряженного состояния массива. Кроме того, применение способа снижает темпы проведения выработок, так как операции по выполнению щели и выемке пласта производят раздельно и последовательно.

Цель изобретения — повышение безопасности работ по проведению горных выработок путем уменьшения напряженного состояния массива во время проведения горной выработки в выбросоопасных зонах.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему образование во вмещающих угольный пласт породах кровли или почвы пласта разгрузочной щели, бурение шпуров в угольном пласте и вмещающих породах, заряжение шпуров зарядами взрыв— чатых веществ и их взрывание, разгру— зочную щель проводят длиной„ равной расстоянию от контура забоя до максимума зоны опорного давления, на расстоянии R от угольного пласта, равном

0,3 (1,„ + з „ 3 где — глубина шпуров по углю, („ — длина неснижаемого запаса щели над или под угольным пластом.

Кроме того, для образования разгрузочной щели бурят скважины, располагают в них заряды с демпфирующими прокладками, которые укладывают со стороны опасного по газодинамическим явлениям угольного пласта, при этом заряды в скважинах располагают с воздушным промежутком в донной части скважины, а взрывание в них зарядов взрывчатых веществ начинают с з 111617 центральной части забоя загрузочной щели.

Кроме того, взрывание зарядов взрывчатых веществ в скважинах и шпурах производят одновременно в пределах контура выработки в режиме короткозамедленного взрывания.

На фиг.1 приведено расположение скважины и шпуров по сечению выработки; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; ip на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1.

Способ проведения выработки осуществляется следующим образом.

В забое 1 горной выработки, опасной по газодинамическим явлениям, для образования разгружающей щели 2 над угольным пластом 3, если пласт расположен ближе к почве выработки, или под угольным пластом, если пласт расположен ближе к кровле выработки, бурят скважины 4 на расстоянии от угольного пласта 1 „ = 0,3(+

+< ш,), где 6 g — глубина 5 шпура по углю, 1 — глубина 6 неснижаемого запаса щели над или под угольным пласт том, равная согласно существующим норм 1 м (фиг.1).

Предварительно для каждой из скважин, образующих щель, определяют местонахождение максимума зоны 7

30 опорного давления одним из существующих методов, например методом буровых скважин (фиг.2 и 3).

Скважины 4 бурят по линии максиму-З ма зоны 7 опорного давления. Заряды в скважинах располагают с демпфирующими прокладками 8, которые уклады— вают со стороны опасного по газодинамическим явлениям угольного пласта.40

В донной части зарядов оставляют воздушные промежутки 9.

Затем бурят шпуры по породе и углю. К проведению взрывных работ готовят весь забой, заряжают скважины и шпуры одновременно. Применением электродетонаторов с замедлением устанавливают определенную очередность взрывания скважин, шпуров по породе и по углю.

Электродетонаторами первой серией замедления взрывают скважинке заряды в центральной части забоя щели 1G.

После этого, с некоторым замедлением взрывают остальные скважинные заряды.

Образованная взрыванием скважинных зарядов щель служит экраном от динамических напряжений при взрывании шпуровых зарядов 11, расположенных над щелью, которые взрывают с определенным замедлением от скважинных зарядов под прикрытием породной пачки.

Затем взрывают шпуровые заряды 12 по углю и последней серией замедления шпуровые заряды 13, расположенные под угольным пластом.

При создании защитной породной пачки повышается безопасность работ, поскольку разгрузочную щель проводят до максимума зоны опорного давления, что позволяет передвинуть зону опорного давления вглубь массива. Применение демпфирующих прокладок и воздушные промежутки в донной части позволяют снизить в несколько,раз напряжение на фронте ударной волны в направлении опасного по газодинамическим явлениям пласта.

Кроме того, повышается безопасность ведения взрывных работ по опасному по газодинамическим явлениям пласту, поскольку взрывание зарядов начинают с наименее напряженной центральной части забоя щели.

1116177

А -A

Составитель Г.Васючкова

Техред М. Гер гель Корректор Е,Сирохман

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 6889/26

Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/3

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