Способ предупреждения газодинамических явлений при проходке подготовительных выработок и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано при проходке подготовительных выработок. Цель изобретения - повышение эффективности предупреждения газодинамических явлений путем глубинной заблаговременной обработки угольного массива. Бурят скважины (С) и определяют величину неснижаемого опережения разгрузочно-дегазированной зоны. Из С в почве выработки формируют разгрузочно-дегазационные полости (РДП) до пересечения слоя слабодегазируемых пород на всю его мощность, заполняют их гравием и снабжают дегазационными патрубками , подключенными к вакуумной линии , Формируют РДП в направлении от забоя С к забою выработки длиной, равной разности между длиной С и величиной неснижаемого опережения разгрузочно-дегазированной зоны. В последующих циклах С располагают в шахматном порядке. Способ осуществляют устройством, состоящим из става высоконапорных труб и гидроперфоратора на конце этих труб с отверстиями для прохождения воды и для промывки С. Дополнительно гидроперфоратор снабжен высоконапорнойфильеройи шзрикоклэпаном, установленным в отверстии для промывки С. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. (Л С

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (s))s Е 21 F 5/00

ГОСУДЛРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4367911/03 (22) 26.01.89 (46) 07.05.91. Бюл. № 17 (71) Институт проблем комплексного освоения недр АН СССР (72) А.T.Àé руни, С,К.Баймухаметов, И.А.Швец, Н.К.Боярчук. Ю.Л.Бубликов, В.А.Ставровский, И.А.Мостипака и В,А.Áoбин (53) 622.832(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1163000, кл. Е 21 F 5/00, 1983.

Временная инструкция по гидропескоструйному методу перфорации и вскрытия пласта, М„1967, с.3 и 4. 12 — 14 и 18 — 26. (54) СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ ПРИ ПРОХОДКЕ

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано при проходке подготовительных выработок, Цель изобретения — повышение эффективности предупреждения газодинамических явлеИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходе подготовительных выработок..

Цель изобретения — повышение эффективности предуп реждения газодинамических явлений путем глубинной заблаговременной обработки угольного массива.

На фиг,1 и 2 показаны схемы реализации способа предупреждения газэодинамических явлений при проходке подготовительных выработок, соответст- венно разрез и вид сверху; на фиг.3 — схема устройства для реализации способа.

„„ЯД „„1647152 А1 ний путем глубинной заблаговременной обработки угольного массива. Бурят скважины (С) и определяют величину неснижаемого опережения разгрузочно-дегазированной зоны, Из С в почве выработки формируют разгрузочно-дегазационные полости (РДП) до пересечения слоя слабодегазируемых пород на всю его мощность, заполняют их гравием и снабжают дегаэационными патрубками, подключенными к вакуумной линии, Формируют РДП в направлении от забоя С к забою выработки длиной, равной разности между длиной С и величиной неснижаемого опережения разгрузочно-дегазированной зоны. В последующих циклах С располагают в шахматном порядке. Способ осуществляют устройством, состоящим из става высоконапорных труб и гидроперфоратора на конце этих труб с отверстиями для прохождения воды и для промывки С. Дополнительно гидроперфоратор снабжен высоконапорной фильерой и шарикоклапаном, установленным в отверстии для промывки С. 2 с,п,ф-лы, 3 ил.

Способ осуществляют следующим образом, При проходке подготовительной выработки 1 по угольному пласту 2 и при наличии в почве пласта 2 опасного по газодинамическим явлениям слоя 3 из остановленного подготовительного забоя выработки 4 бурят скважину 5 (фиг,1 и 2). Длина скважины ограничивается возможностями буровой )ехники, не составляет величину болыиую, чем величина неснижаемого опережения обрабатываемой зоны 6. Величина неснижаемого опережения составляет 3 — 5 м. Далее в скважину вводят устройство. реализующее

1647152 способ, и выполняют разгружающе-дегаэирующую полость. Полость выполняют путем гидрореэания массива (образование полости), которое ведут до тех пор, пока расстояние между забоем выработки 4 и образованной полостью не буде равным величине неснижаемого опережения обрабатываемой зоны 6. После этого гидрорезание прекращают, устье скважины герметизируют пробкой, подключают к вакуумной линии и каптируют гаэ.

После образования разгружающе-дегазирующей полости и проведения в течение

1-2 дн дегазации передового массива возобновляют проходку выработки 1 и ведут ее по обработанной зоне до подхода к концу полости на расстояние неснижаемого опережения 6, после чего забой подготовительной выработки останавливают и производят следующий цикл обработки, при этом заложение скважин 5 в каждом последующем цикле производят в шахматном порядке (фиг.2).

Устройство содержит став высоконапорных труб 7, соединенных муфтами 8 и имеющих на конце гидроперфоратор 9 (фиг.3). В качестве последнего может быть, например. использован гидроперфоратор

АП вЂ” 6M, применяемый в нефтяной промышленности для обрезания водой стальных обсадных труб. Гидроперфоратор 9 имеет два отверстия: отверстие 10 и отверстие, в которое запрессован высоконапорный фильер с отверстием. B устройство входит также шарикоклапан 11.

Устройство работает следующим образом, При вводе устройства в скважину 5 шарикоклапан 11 отсутствует, отверстия 10 и

12 открыты, при этом подача в став высоконапорных труб 7 промывочной жидкости облегчает доставку гидроперфоратара 9 к забою скважины 5, Высоконапарный фильер 13 ориентируют перпендикулярно вниз относительно почвы пласта 2, Далее в став высоконапорных труб 7 вводится шарикоклапан 11 и начинается процесс гидрорезания для образования полости 14. В начале процесса гидрорезания шарикоклапан 11 под действием давления воды доставляется к отверстию 10 и перекрывает его, при этом для выхода воды остается одно отверстие 12, через которое осуществляется гидрорезание.

Процесс гидрорезания представляет собой возвратно-поступательное перемещение гидроперфоратора 9 от забоя скважины 5 к ее устью, при котором статический

10

35 вам цикле выемки формируют из скважин в

55 напор воды {давление 150-200 атм) преобразуется высоконапорной фильерой 13 в скоростной, эа счет чего резко увеличиваются скорость истечения водяной струи, дальность ее полета и сила удара. При разрушении водой порода-угольного массива образуется разгружающе-дегазирующая полость 14, которую прорезают до почвы слоя 3 и высота ее регулируется изменением напора (давления) воды. После гидрорезания полости устье скважины герметиэируют пробкой 15 и подключают к вакуумной линии 16.

Формула изобретения

1. Способ предупреждения газодинамических явлений при проходке подготовительных выработок, включающий бурение скважин, определение величины неснижаемого опережения разгрузочно-дегаэированной зоны, формирование в почве выработки разгрузочно-дегазационных полостей до пересечения слоя слабодегазируемых пород . на всю его мощность. заполнение их гравием, заведение в полости дегаэационных патрубков, герметиэацию полостей у почвы выработки и одкл ючен ие де газа цион н ых патрубков к вакуумной линии и каптаж газа, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности предупреждения газодинамических явлений путем глубинной заблаговременной обработки угольного массива. разгрузочно-дегазационные полости в пернаправлении от забоя этих скважин к забою выработки длиной, равной разности между длиной скважины и величиной неснижаемога опережения разгрузочно-дегазированной зоны, при этом в последующих циклах скважины располагают в шахматном порядке.

2. Устройство для предупреждения газодинамических явлений при проходке подготовительных выработок, включающее став высоконапорных труб. гидроперфоратор, размещенный на конце става труб с отверстием для прохождения воды в процессе образования полостей и отверстием для промывки скважин, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности предупреждения газодинамических явлений путем глубинной заблаговременной обработки угольного массива, гидроперфоратор снабжен высоконапорной фильерой, а в отверстие для промывки воды установлен шари коклапан.

1647152

Риг f

Составитель Г.8асючкова

Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Редактор А,Козориз

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

Заказ 1384 Тираж 299 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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