Способ дегазации разгружаемого горного массива

 

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение эффективности дегазации и сокращение объема буровых работ. Во вмещающих породах со стороны вентиляционной выработки бурят скважины. Забои располагают на удаление от разрабатываемого пласта до границы зоны опережающей трещиноватости, определяемой математическим выражением. Устья скважин герметизируют на участке пересечения их трассой зоны крупных сколов, также определяемой математическим выражением. Расстояние между скважинами принимают не превышающим проекции зоны опережающей трещиноватости на продольную ось вентиляционной выработки. Бурение, оборудование и подключение скважин к газопроводу осуществляют до входа их в зону опережающей трещиноватости. Скважины оставляют подключенными к дегазационной системе после прохода их устьев лавой. Экономический эффект от использования изобретения обеспечивается за счет повышения эффективности дегазации разрабатываемого пласта и источников, расположенных в непосредственной близости от него, а также от сокращения затрат на буровые работы. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

69) SU (ill ц1) Е 21 F 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВ 1 ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНР)ЫТИЯ96

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4420069/23-03 (22) 03.05. 88 (46) 07 ° 08.90. Бюп, У 29 (71) Донецкий научно-исследовательский угольный институт (72) А. Г.ЛениховÄ 0.С.Гершун, М.М.Андреев, В.К.Колюпанов H Н.Н. Гатауллин. (53) 622.817(088.8) (56) Руководство по дегазации угольных шахт. — M. Недра, 1975, с.5784. (54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ РАЗГРУЖАЕМОГО

ГОРНОГО МАССИВА (57) Изобретение относйтся к горному делу. Цель — повышение эффективности дегазации и сокращение объема буровых работ. Во вмещающих породах со стороны вентиляционной выработки бурят скважины. Забои скважин располагают на удаление от разрабатываемого пласта до границы зоны опережающей трещиноватости, определяемой матеИзобретение относится к горной промьппленности и может быть использовано при разработке газоносных угольных пластов.

Цель изобретения - повышение эффективности дегазации и сокращение объема буровых работ, На фиг 1 изображена угленосная .толща, разрез вертикальной плоскостью IIo оси вентиляциойной выработки; на фиг.2 — то же, в перпендикулярной плоскости; на. фиг.3 — то же, в плоскости разрабатываемого пласта.

Способ осуществляется следующим образом.

2 матическим выражением. Устья скважин герметизируют на участке пересечения их трассой эоны крупных сколов, также определяемой математическим выражением. Расстояние между скважинами принимают не превышающим проекции зоны опережающей трещиноватости на продольную ось вентиляционной вы" работки. Бурение, оборудование и под" ключение скважин к газопроводу осуществляют до входа их в зону опережающей трещиноватости. Скважины оставляют подключенными к дегазационной системе после прохода их устьев лавой, Экономический эффект от использования изобретения обеспечивается за счет повьппения эффективности дегазации разрабатываемого пласта и источников, расположенных в непосредственной близости от него, а также от сокращения затрат на буровые работы.

2 3 п . ф«JIbl 3 HJI

Май

Сд

Подвигание лавы 1 вызывает пе" ремещение вместе с ней поверхности 2 С4 разгрузки,.расположенной под углом у к плоскости напластования вмещающих пород, sa которой формируется .зона

3 разгрузки породного массива, зоны

4 опережающей трещиноватости, распространение которой в разгружаемом массиве ограничено кривой 5, а наибольшее удаление границы этой зоны, 1 Ь от разрабатываемого пласта г опре3 деляется уровнями 6 из условия z „=

= 20 m ° cos e и зоны 7 крупных сколов (зоны обрушения) распространение которой от разрабатываемого пласта

1583637 ограничено уровнями 8, удаленными от него на расстоянии z 8 ш соз 0

2 I где m —. вынимаемая мощность пласта;

8 — параметр, который для подрабатываемой угленосной толщи соответст5 вует 0,5 а, а для надрабатываемой(117 + 0,2 o() c - угол падения пласта, град. 3а поверхностью 2 разгруз" ки в пространстве, ограниченном уров- !g нями 6 и 8, образуется .зона 9 промежуточного коллектора, пониженное аэродинамическое сопротивление трещин вмещающих пород которого формирует метановые потоки из всех р аэ гружаемых источников выемочного участка, в том числа разрабать ваемого пласта 10, за счет избыточного давления газа.„

Скважины 11 бурят из вентиляционной выработки !2 во вмещающих породах почвы и/или кровли так, чтобы их забои располагались от разрабатываемого пласта на удаление h:zz<Ь (< z,, за ожидаемой поверхностью 13 разгрузки вблизи ограничивающего 25 уровня 6. Участок трассы скважины 11 от устья до ограничивающего уровня 8 включительно герметизируется, а скважина 11 подключается к дегазационному трубопроводу 14. Расстояние r между скважинами 11 должно приниматься менее S — ширины проекции зоны 4 опережающей трещиноватости на продольную ось вентиляционной выработки !2.

В исследованных условиях значение величины Б составило 11,2-29,7 м, Подвигание лавы l сопровождается перемещением поверхности 2, которая набегает на скважину 11, и незагерме" тизированный участок ее трассы оказы- 40 вается в зоне 9, промежуточного коллектора. С этого момента скважина 15 начинает каптировать метан, выделяющийся через зону 4 опережающей трещиноватости из разрабываемого плас- 45 та и угольных пластов" спутников, находящихся на удалении от разрабатываемого не далее уровня 8. Дальнейшее перемещение лавы 1 и поверхности 2 сопровождается дополнительным каптированием метана из источников, расположенных непосредственно в зоне промежуточного коллектора, а затем газа из разгружаемых источников, расположенных за пределами этой зоны, Из удаленных источников разгружаемой зоны 3 потоки метана в зоне 9 промежуточного коллектора могут формировать" ся на значительном расстоянии от лавы 1, поэтому дегазационные скважины

15.после прохода их устьев лавой 1 оставляются подключенными к дегазационному трубопроводу 14, а в местах расположения устьев скважин 15 при столбовой системе разработки крепление вентиляционной выработки 12 не извлекается, а оставленные рамы 16 усиливаются известными способами: деревянными ремонтинами, полигональной крепыш или кострами.

Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет повысить эффективность дегазации за счет каптирования части метана, выделяющегося через зону опережающей трещиноватости иэ разрабатываемого пласта и источников, которые расположены в непосредственной близости от него, снизить в 2-3 раза объем буровых работ по участку, повысить концентрацию метана в отводимой газовоэдушной смеси.

Экономический эффект от использования изобретения обеспечивается за счет сокращения затрат на буровые работы, снятия ограничений нагрузок на очистные забои по газовому фактору, расширения объема утилизации каптируемого метана.

Формула из обретения

1. Способ дезагации разгружаемого горного массива, включающий бурение скважин во вмещающих породах со стороны вентиляционной выработки, герметизацию устьев скважин, подключение к дегазационной.системе и оставление подключенными после прохода их устьев лавой, .отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации и сокращения объема буровых работ, скважины бурят с удалением их забоев от разрабатываемого пласта до границы зоны опережающей трещиноватости, при этом устья скважин герметизируют на участке пересечения их трассой зоны крупных сколов, а расстояние между скважинами принимают -не превышающим проекции зоны опережающей трещиноватости на продольную ось вентиляционной выработки.

2 ° Способ по п.1, о т л и ч а ю- . щ и- и с я тем, что расстояние z< от, разрабатываемого пласта до границы зоны опережающей трещиноватости опре" деляют из математического выражения

83637 эоны крупных сколов определяют из ма тематического выражения

z> = 8m cos8, 5 где m

8=0,5o(10

+0,2o(e(2ã

1/

%02. 7

Составитель И.Федяева

Редактор O.Þðêoâåöêàÿ Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Тираж 372

Подписное

Заказ 2241

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15 г„= 20 m - cos6, где m — вынимаемая мощность пласта, Мь

g=0,5 o(— для подрабатываемой угленосной толщи;

9=117+ — для надрабатываемой угленос+0,2о(ной толщи; с — угол падения пласта, град.

3. Способ по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что расстояние г от

1 разрабатываемого пласта до границы — вынимаемая мощность пласта, м; — для подрабатываемой угленосной толщи; — для надрабатываемой угленосной толщи; — угол падения пласта, град.