Способ предупреждения внезапных выбросов угля и газа в подготовительных выработках

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предупреждения внезапных выбросов угля и газа в пластовых горных выработках. Цель изобретения - повышение безопасности ведения горных работ путем создания в массиве защитной зоны. Во вмещающих породах и в угольном пласте бурят дегазационную и рабочие скважины (РС). Предварительно устанавливают максимальные касательные напряжения в самой слабой вмещающей породе или угольной пачке пласта при максимально возможном внезапном выбросе и количестве выброшенного угля. По ним рассчитывают наименьшую длину противовыбросного препятствия (ПП). Затем определяют расстояние до максимума опорного давления и коэффициент перекрытия трещин в зоне разрушения при взрыве в РС зарядов взрывчатых веществ (ВВ) и максимальную длину ПП как сумму наименьшей длины ПП и расстояния до максимума опорного давления. Дополнительно формируют ПП во вмещающих породах одновременно с ПП в угольном пласте. После этого РС заряжают рассредоточенными ВВ и производят взрывание ВВ по всей длине РС. Количество РС определяют в зависимости от коэффициента перекрытия трещин в зоне разрушения при взрыве. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU „„1601393 А 1 щ)з E 21 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 фиг ° i на Лиг. 4 — разрез В-В на фиг, 1.

Позициями обозначены: дегазационная 1, рабочие 2 скважины, дегазаци,онный трубопровод 3, длина забойки

4, зона 5 трещиноватости.

Способ осуществляют следующим образом.

В проводах кровли пробуривается дегазационная скважина 1 на всю длину защищаемой зоны пласта. Эта длина выбирается в зависимости от возможноГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07ХРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4471208/23-03 (22) 08 ° 06.88 (46) 23.10.90. Бюл. М 39 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В. В. Коршун, ). Т. Товстогань, В. A. Давиденко и JI. А. Иосягина (53) 622.832(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1280130, кл. F. 21 5/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N - 1463934, 06.07.87, (54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕ!1(ДЕНИЯ ВНЕЗАПНЬ"л

ВЬЬБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА В ПО) (ГОТОВИТЕЛЬНЬЛ ВЫРАБОТКАХ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предупреждения внезапных выбросов угля и газа в пластовых гор— ных выработках. Цель изобретения— повышение безопасности ведения горных работ путем создания в массиве защит— ной .зоны. Во вмещающих породах и в угольном пласте бурят дегазационную

Изобретение относится к горнои промышленности и может быть использовано для предупреждения внезапных выбросов угля и газа в пластовых горных выработках.

Цель изобретения — повышение безопасности ведения горных работ путем создания в массиве защитной зо-. ны.

На фиг. 1 изображена схема сечения выработки; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на э

2 и рабочие скважины (РС) . Предварительно устанавливают максимальные касательные напряжения в самой слабой вмещающей породе или угольной пачке пласта при максимально возможном внезапном выбросе и количестве выброшенного угля. По ним рассчитывают наименьшую длину противовыбросного препятствия (ПП). Затем определяют расстояние до максимума опорного давления и коэффициент перекрытия трещин в зоне разрушения при взрыве в РС зарядов взрывчатых веществ (ВВ) и максимальную длину ПП как сумму наименьшей длины ПП и расстояния до максимума опорного давления. Дополнительcj но формируют ПП во вмещающих породах одновременно с IIII в угольном пласте.

После этого РС заряжают рассредоточенными ВВ и производят взрывание ВВ по всей длине РС. Количество РС определяют, в зависимости от коэффициента перекрытия трещин в зоне разрушения при взрыве. 4 ил.

3 1б0139 стей бурильной техники и технологии йроведения подготовительной выработки, Наиболее рациональной, исходя из этих

1 фоображений, следует считать длину скважины 100 м.

После этого на ту же длину бурят ъ| рабочие скважины 2 в породах кровли и почвы пласта с учетом коэффициента перекрытия трещин, равного 2, и радиусов растрескивания пород при взрыве

Зарядов в скважинах.

Расстояние между рабочими,скважиНами принимают из условия двойного .перекрытия трещин. Известно, что ра- диус зоны разрушения для самых проч-!

Ных пород равен 12-20 радиусов взрываемых зарядов. Поэтому для обеспечения двойного перекрытия трещин рассто1 ние между рабочими скважинами должно 20, быть не более 12 радиусов зарядов.

Количество рабочих скважин. устанавливают по формуле

6 = Q tyо+ k

К S л, R2 ((Способ предупреждения внезапных выбросов угля и газа в подготовительных выработках, включающий бурение рабочих и дегазационных скважин в угольном пласте и в массиве вмещающих пород, формирование из забоя выработки и угольном пласте противовыбросного препятствия, дегазацию угольного пласта и массива вмещающих пород,,е т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения безопасности ведения.,где К вЂ” коэффициент перекрытия трещин в зоне разрушения при взрыве в скважинах зарядов ЗО взрывчатых веществ;

S — площадь вмещающих пород или угольного пласта;

R — радиус зоны разрушения при

Взрыве 138 в скважинах, 35

На следующем этапе осуществления способа дегазационную скважину 1 подсоединяют к дегазационному трубопроводу 3. Рабочие скважины 2 заряжают рассредоточенными зарядами ВВ, Длина 40 забойки 4 рабочих скважин должна быть равна длине противовыбросного препятствия во избежания разрушения послед, него. Далее производят одновременно . взрывание зарядов в рабочих скважинах 45

2 по всей длине скважин. При этом над пластом, под пластом и в угольном пласте образуется весьма проницаемая зона 5 трещиноватости. Дегазационная скважина 1 также расположена в этой зоне и связана с нею многочисленными трещинами. Дальнейшая откачка метана из зоны 5,трещиноватости сделает возможным безопасное проведение пластовой подготовительной выработки. 55

Длину противовыбросного препятст- вия выбирают из условий работы на срез самой слабой породы или угля в забое подготовительной выработки, при-, чем расчет ведут по максимальным выбросам, известным горной науке и практике, с учетом фугасного эффекта при взрыве взрывчатого вещества в рабочих скважинах.

Наименьшая длина противовыбросного препятствия рассчитываетдя с учетом работы на срез самой слабой горной породы в забое подготовительной выработки. В предлагаемом варианте это уголь ный пласт марки "Коксовый".

При возможном выбросе в зоне взрываемых рабочих сквалыги возникает давление на противовыбросное препятствие, стремящееся срезать самый непрочный угольный пласт. При этом возника— ет касательное напряжение, расчет которого производится по формуле л кг где ь — касательное напряжение,— б,т — нормальное напряжение, кг/см, коэффициент сщепления, кг/см . (3 — угол внутреннего трения, град.

Далее расчет длины противовыбросного препятствия производят из условия максимально возможного имевшего место внезапного выброса, например максимальная интенсивность внезапного вьгброса равна 14000 т. Затем определяют площадь противовыбросного препятствия (p

S по формуле S = ... а наименьшую

Lg длину противовыбросного препятствия устанавливают с учетом мощности плаS ста по формуле К= Максималь2 m ную длину противовыбросного препятствия принимают как сумму oL и расстояния до максимума опорного давления, устанавливаемого предварительно по скорости газовыделения.

Формула изобретения-i

160 горных работ путем создания 1 массиве защитной зоны, предварительно устанавливают максимальные касательные напряжения в самой слабой вмещающей породе или угольной пачке пласта при максимально возможном внезапном выбросе и количество выброшенного в этом выбросе угля и рассчитывают по ним наименьшую длину противовыбросного препятствия, затем определяют расстояние до максимума опорного давления, коэффициент перекрытия трещин в зоне разрушения при взрыве в скважинах зарядов взрывчатых веществ, и максимальнусу длину противовыбросного препятствия как сумму наименьшей длины про1393 6 тивовыбросного препятствия и расстояния до максимума опорного давления, а противовыбросные пре5 пятствия формируют дополнительно в массиве вмещающих пород одновременно с формированием этого препятствия в угольном пласте, и после формирования противовыбросных препятствий рабочие скважины заряжают рассредоточенныМи зарядами взрывчатых веществ и производят их взрывание по всей длине скважин, причем количество рабочих скважин определяют в зависимости- оТ коэффициента перекрытия трещин в зоне разрушения при взрыве в скважинах зарядов взрывчатых веществ.

Составитель Г, Васючкова

Редактор С. Патрушева Техред !!.Дндь к Корректор Jl. Бескид

Заказ 3260

Тираж 377

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро:i, ул. Гагарина, 101