Способ вскрытия пологих выбросоопасных угольных пластов квершлагом

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для вскрытия угольных пластов, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа проходческими комбайнами. Целью изобретения является борьба с выбросами угля, породы и газа, повышение скорости и безопасности при ведении проходческих работ. Для этого предварительно определяют выбросоопасность угля и пород и отбирают образцы угля и пород на опасном участке по мере приближения квершлага к выбросоопасному пласту. Пересекают этот пласт и отходят от него. Определяют прочностные характеристики каждого из пересекаемых слоев. В соответствии с прочностными характеристиками устанавливают максимально допустимые скорости подвигания забоя по каждому слою дифференцированно. Максимально допустимую скорость определяют в соответствии с отношением прочности слоя к критической прочности, при которой выбросов не происходит, с учетом коэффициента неравномерности деформаций и критической скорости проведения выработки. В зонах перемятостей и тектонических нарушений производят упрочнения пород, например, полимерными смолами. Скорость проведения выработки увеличивают пропорционально степени упрочнения пород. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4601443/24-03 (22) 14.09.88 (46) 15,12.90. Бюл. ¹ 46 (71) Карагандинское производственное объединение по добыче угля "Карагандауголь" и Карагандинское отделение Восточного научно-исследовательского института (72) Ю,М.Бирюков, Е.И.Фоминых, А.В.Антонов, И.М.Петухов и В.П.Кузнецов (53) 622.275(088.8) (56) Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М.;

ИГД им. А.А.Скочинского, 1980, с. 127 — 128.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1028852, кл. Е 21 F 5/00, 1981. (54) СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ПОЛОГИХ ВЫБРОСООПАСНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

КВЕРШЛАГОМ (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для вскрытия угольных пластов, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа проходческими комбайнами. Целью изобретения является борьба с выбросами угля, Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии угольных пластов, склонных к внезапным выбросам породы угля и газа проходческими комбайнами.

Целью изобретения является борьба с выбросами породы угля и газа, повышение скорости и безопасности при ведении проходческих работ.

Сущность способа заключается в предварительном по мере приближения квершлагом к выбросоопасному пласту его

5U„„1613642 А1 породы и газа, повышение скорости и безопасности при ведении проходческих работ. Для этого предварительно определяют выбросоопасность угля и пород и отбирают образцы угля и пород на опасном участке по мере приближения квершлага к выбросоопасному пласту. Пересекают этот пласт и отходят от него. Определяют прочностные характеристики каждого из пересекаемых слоев. В соответствии с прочностными характеристиками устанавливают максимально допустимые скорости подвигания забоя по каждому слою дифференцированно.

Максимагьно допустимую скорость определяют в соответствии с отношением прочности слоя к коитической прочности, при которой выбросов не происходит, с учетом коэффициента неравномерности деформаций и критически.1скорости проведения выработки, В зонах перемятостей и тектонических нарушений производят упрочнения пород, например полимерными смолами. Скорость проведения выработки увеличивают пропорционально степени упрочнения пород. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. пересечения и отхода от пласта по слоям образцов пород и углей, определении их прочностных характеристик и в соответствии с прочностными характеристиками установлении максимально допустимых скоростей подвигания проходческого забоя для каждого конкретного слоя пород и углей.

На чертеже показана схема осуществления способа.

Способ осуществляют следующим образом.

1613642 /упр=- — Ж

fi n

Пнач (3), Квершлаг 1 проводят при помощи проходческих комбайнов (не показаны). По мере приближения квершлага 1 к выбросоопасному угольному пл:,сту 2 бурят опережающие скважины 3 и 4, в которых отбирают образцы угля 5 и пород 6 из каждого пересекаемого слоя, Затем определяют прочностные характеристики указанных образцов и производят опережающий прогноз выбросоопасности традиционными методами. Прочностные характеристики пород определяют в зоне до 4 м от вскрываемого пласта. По характеристике прочности пород и угольных пачек определяют оптимальную скорость подвигания забоя из выражений;

Vin = К Vo для пород (1), In 1

VIy = K Vo ) fi дЛя уГЛя (2)

\4 — критическое значение скорости проведения выработки для слабых выбросоопасных пачек пласта с прочностью fo < 0,3

llo шкале проф. M.M,Ïfioòîäüÿêîíoâà (например, для условий Карагандинского угольногб бассейна установлено Vo » 0,5 м/ч, fin — коэффициент крепости соответствующего слоя породы, угольной пачки (по шкале проф, М,М.Протодьяконова).

fiy — прочность соответствующего слоя (пачки) угля, В зонах со слабыми неустойчивыми породами с целью предотвращения газодинамических явлений и повышения скорости подвигания выработки в слабые породные прослои и слабые пачки пласта нагнетают укрепляющие смолы или производят упрочнение их другими известными способами, Скорость подвигания комбайна в этих слоях устанавливается с учетом упрочнения слоя по зависимости где fiynp — прочность слоя после его упрочнения;

1 нач — начальная прочность слоя до его упрочнения;

Vi — скорость подвигания забоя при пересечении i-ro слоя.

Формула иэ бретения

1. Способ вскрытия пологих выбросоопасных угольных пластов квершлагом, 5 включающий отбойку горной массы комбайном, прогнозирование выбросоопасности пород и угля, бурение опережающих скважин в забое выработки и отбор образцов породи угля, отл и ча ю щи йс я тем,что, 10 с целью борьбы с выбросами породы, угля и газа, повышения скорости и безопасности при ведении проходческих работ, образцы угля и пород отбирают на опасном участке при подходе квершлага к пласту, пересече15 нии его и отходе от пласта, определяют прочностные характеристики каждого из пересекаемых слоев пород и угля, а отбойку горной массы на этом участке производят с ограничением скорости подвигания забоя

20 не выше критических значений, устанавливаемых дифференцированно для каждого из пересекаемых слоев по зависимостям: для пород

in

Vln К Vo

fo где К вЂ” коэффициент неравномерности деформаций в призабойной зоне выработки;

Vo — критическое значение скорости проведения выработки для слабых выбросо30 опасных пачек пласта с прочностью fî <0.3 по шкале проф, M.M.Ïðîòoäüÿêoíoâà, при которой выбросы не происходят;

fin — ПрОЧНОСтЬ СООтВЕтСтВуЮщЕГО I-ГО слоя породы, 35 для угля

Viy = К 1/о Р, <о где fiy —.прочность соответствующего слоя (пачки) угля, 40 2.Способпоп.1,отличающийся тем, что пачки угля или породные слои упрочняют, например, нагнетанием полимерных смол, и скорость Чупр подвигания забоя выработки в этой зоне увеличивают пропор45 ционально степени упрочнения Купр в соответствии с зависимостью

fiупр

Чупр = Vi = iiynpVI, Йнач где fiynp — прочность слоя после его упрочнения;

fives — начальная прочность слоя до вго упрачнения;

Vi — скорость подвигания забоя при пересечении i-го слоя до его упрочнения;

Kynp — коэффициент упрочнения пород.

1613642

Составитель- В. Тычина

Техред М.Моргентал Корректор А. Обручар

Редактор Н. Горват

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

Заказ 3874 Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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