Способ пересечения угольного выбросоопасного пласта горной выработкой

 

Изобретение относится к разработке и наклонных выбросоопасных угольных лластов. Цель - снижение трудозатрат и стоимости пересечения пласта горной выработкой (ГВ) и повышение безопасности работ. Проходят ГВ к выбросоопасному пласту. Образуют пожарную пробку. Из ГВ в пласт бурят разведочные скважины (С) двух типов . По данным бурения С определяют мощность пласта, выход летучих из угля, скорость газовыделения, давления газа в пласте и прочность угля. Первый тип С бурят из забоя ГВ нормально пласту на расстоянии от него, равном 2-3 приведенным диаметрам ГВ, на глубину 1,5 -2 диаметра этой ГВ с расстоянием мехду С, определяемым по расчетной форм/яе. По дачным бурения С первого типа уточняет мощность пласта и физические хки угля. Затем бурят С второго типа, длину которых и расстояние между ними находят расчетом по формулам. По данным бурения этих С выбирают тип пересечения пласта ГВ Осуществляют пересечение пласта ГВ в режиме сотрясательного взрывания на участке длиной, определяемой по расчетной формуле, при мощности пласта не более 0,45 м При мощности пласта более 0,45 м пересечения пласта производят с выполнением противовыбросныхмероприятий на участке этой выработки определенной длины , рассчитываемой по соответствующей формуле. При выходе летучих из угля более 35% или мощности пласта в наиболее узкой зоне менее 0,3 м, максимальной начальной скорости газовыделения, равной или меньше 2 л/мин, прочности угля по шкале М М Протодьяконовй больше 0,5 и давлении газа в пласте меньше 0,4 МПа пласт пересекают как невыбросооласный. Для уменьшения длины участков ГВ, пересекающих пласт TR перед пластом проходят уменьшенной ысоты со стороны почвы пласта, & за пластом - уменьшенной высоты со стороны кровли пласта. При этом длину участков ГВ с проводимыми мероприятиями определяют по соответствующим расчетным формулам. 1 з.п ф-лы, 3 ил. О СП О сл Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

КГ : ;};; 8, "Д: >; ю, EJR l? t>!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 47339764/03 (22) 24.07.89 (46) 30,06.91. Бюл. %24 (75) С.П.Чинеев, Ю.T.Õoðóíæèé, И,С,Фридман и А.А.Рубинский (53} 622.817 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1033745, кл. Е 21 F 5/00, 1982.

Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к weзапным выбоосам угля, породы и газа. М.:

Недра, 1977, с, 17 — 20, 59 — 62. (54) СПОСОБ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ УГОЛЬНОГО

8ЫБРОСОРПАСНОГО ПЛАСТА ГОРНОЙ

ВЫРАБОТКОЙ (57) Изобретение относится к разработке пологих и наклонных выбросоопасных угольных пластов. Цель — снижение трудозатрат и стоимости пересечения пласта горной выработкой (ГВ) и повышение безопасности работ. Проходят ГВ к выбросоопасному пласту. Образует пожарную пробку. Из ГВ в пласт бурят разведочные скважины (С) двух тйпов. По данным бурения С определяет мощность пласта, выход летучих из угля, скорость газовыделения, давления газа в пласте и прочность угля. Первый тип С бурят из забоя ГВ нормально пласту на расстоянии от него, равном 2 — 3 приведенным диаметрам ГВ, на глубину

1,5 -2 диаметра этой ГВ с расстоянием

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при пересечении выбросоопасных пологих и наклонных пластов и пропластков горными выработками, . Ж„„1659659 А1

<я)з Е 21 С 41/18, Е 21 F 5/00 между ", c.ïðåäåëÿåìûì по расчетной формуле. По данным бурения С nepaoro типа уточняет мощность пласта и физические хки угля. Затем бурят С второго типа, длину которых и расстояние между ними находят расчетном по формулам. По данным бурения этих С выбирают тип пересечения пласта

ГВ, Осуществляют пересечение пласта ГВ в режиме сотрясательного взрывания на участке длиной, определяемой по расчетной формуле, при мощности пласта не более

0,45 м. При мощности пласта более 0,45 м пересечения пласта производят с выполнением противовыбросныхмероприятий на участке этой выработки определенной длины, рассчитываемой по соответствующей формуле. При выходе летучих из угля более

35;(, или мощности пласта в наиболее узкой зоне менее 0,3 м, максимальной начальной скорости газовыделения, равной или меньше 2 л/мин, прочности угля по шкале

M, M, Протодьяконова больше 0,6 и давлении газа в пласте меньше 0,4 МПв пласт пересекают как невыбросоопасный, Для уменьшения длины участков ГВ, пересекающих пласт, ГР перед пластом проходят уменьшенной высоты со стороны почвы пласта, а за пластом — уменьшенной высоты со сторо- О ны кровли пласта, При этом длину участков ©

ГВ с проводимыми мероприятиями Опредв- (Я . ляют по соответств" þùèì расчетным, с0 формулам. 1 з.п.ф-лы; 3 ил. !

Цель изобретения — снижение трудозатрат на пересечение пласта. повышение безопасности работ и уменьшение стоимости противовыбросных мероприятий.

1659659! скв.! !и и!п а ,м, м, (5) 45 i ng.мер. в р.

sa

-, м, (2) 1г -=

На фиг,1 показана схема подхода горной выработки к пересекаемому пласту; на фиг,2 — схема непосрецственного пересечения пласта выработкой; на фиг,3 — сечение

А — А на фиг.2.

На фиг.1 — 3 приняты обозначения; "; выработка, подходящая к пересекаемому пласту 2; 3 — выработка, уменьшенной высотой со стороны кровли пласта, проводимая за пластом; 4 — выработка полного сечения за пластом; 5 — выработка уменьшенной высотой со стороны почвы пласта, проводимая перед пластом; 6 — разведочные скважины первого типа; 7 — разведочные скважины второго типа.

На фиг.2 показана вскрывающая выработка 1 в момент, когда ее забой (а — а") находится на заданном расстоянии (а — а ) по нормали к пласту. Затем выработку проводят дальше уже с высотой забоя (a" — б) до момента подхода выработки 5 к пласту на заданном расстоянии (в — в ). После пересечения пласта на полное сечение от(с — с ) до (д -д ) в режиме сотрясательного взрывания или с выполнением противовыбросных мероприятий выработку 3 опять проводят уменьшенной высотой (д- е) до момента (а"— ж). После этого выработку 4 проводят обычным сечением (з — з").

Способ осуществляют следующим образом.

Проходят выработку 1, При приближении выработки 1 к пласту 2 образуют породl,ную пробку и с расстояния (2. — 3)

:. приведенных диаметров выработки d

,.первого типа. Скважины 6 бурят иэ забоя выработки нормально к пласту глубиной f>,ðà8Hoé (1,5 — 2) бпр, через расстояние L t, определяемое по формуле где I<:Ksë — глубина буримой разведочной

Скважины на первом этапе, м;

4я — расстояние, с которого начинают пересекать выработкой пласт с использованием принятого метода, м; а — угол залегания пласта, град, и уточняют мощность пласта и физические характеристики угля.

После пересечения скважинами 6 пласта 2 начинают бурить скважины 7 второго типа под углом Р к горизонту глубиной !г, определяемой по формуле где m — мощность пласта, м, через расстояние

3г =((4р+ m)(cosa ctg P- sin а)), м, (3) При пересечении пласта 2 разведочными скважинами 6, 7 сначала определяют, а затем уточняют мощность пласта и прогнозные физические характеристики угля (выход

10 летучих из угля, начальную скорость газовыделения g", прочность угля по шкале

M.MËðîòoäüÿêîH0âà f, давление газа в пласте Р).

На расстоянии до пласта по нормали 4Р

15 принимают метод пересечения пласта и осуществляют проведение выработки по пласту. Если выход летучих более 35% или мощность его в наиболее узкой зоне менее

0,3 м или показатели g""макс 2 л(мин, 29 f> 0,6,Р 0,4 МПа, то пересечение осуществляют как неопасного пласта. При выходе летучих менее 35 „мощности более

0,3 и значение одного иэ показателей

Q "макс> 2 л/мин, f< 0,6 или Р> 0,4 МПа

25 метод пересечения пропластка принимают, исходя из его мощности в наиболее узкой части., При мощности не более 0,45 м пласт пересекают с применением взрывных работ в режиме сотрясательного взрывания без дополнительнх мероприятий. При рабочей мощности (m = 0.45 м) пересечение осуществляют с выполнением дополнительных противовыбросных мероприятий. Длину

35 участков применения сотрясательного взрывания и противовыбросных мероприятий определяют по фомулам сотр. 2 + dnр/ со$ Q

40 э п а где d

С целью снижения длины участков выработки, пересекаемой пласт, где заплани50 ровано выполнение противовыбросных мероприятий, выработку 5 перед пластом проходят уменьшенной высотой hn со стороны почвы пласта до тех пор, пока ее забой (в — с) приблизится по нормали к пла55 cry на величину (в — в = 4р). После этого выработку проводят на полное сечение (c — с ) с применением принятого метода на участке (c — д ) (см.фиг.2). Затем выработку 3 эа пластом проводят с уменьшением высоты со стороны кровли пласта без мероприятий

1659659 на участке (е — ж). При этом точку е и точку з определяют по двум показателям, когда нормаль к пласту (е — е ) и (з — э ) равна Inp, а высота забоев выработки 3 (д — е) равна h», а выработки 4 (з — з") равна напр.

Длину участка с — д, где необходимо выполнение мероприятий, определяют по формулам

1 вйр". = LBblf. -(2бпр- h»- Ьп)сто а, м (6)

1-вмРр = -вмРр - (2dnp - h» - hn)Ctg а, M (7) 1г = ((1пр+ m)(cosa ctg/3- sin а)) sin а ,м, 25

Формула изобретения м пр.мер. в р.

sin а

1. Способ пересечения угольного выбросоопасного пласта горной выработкой, a np выходе летучих иэ Угля более 35ф включающий проведение выработки, Обра- или мощности пласта в наиболее Узкою ЗФ зование породной пробки, бурение разве- 40 не менее 0,3 м и максимальной начальной дочных скважин, определение мощности. скорости газовыделения 9"мв»е 2 л/мин, пласта, выхода летучих иэ угля, скорости пРочностиУглЯ пошкале М.М ПротоДьЯкогазовыделения, давления газа в пласте и нова f> 0,6 и при дав в и газа в пласте прочности угля, выбор типа пересечения Р< 0,4 МПа пласт пересекают как невыбпласта выработкой и проведение горной вы- 5 Росоопасныи. работки по пласту,отл и ча.ющийся 2. Способпоп.1,отличающийся тем, что, с целью снижения трудозатрат на тем, что, с целью снижениЯ стоимости ïðîпересечение пласта и повь|шения безопас- . тивовыбРосных меРопРиЯтий эа счет сниности работ, раэведочныескважины бурят жения протяженности участков двух типов, первый иэ которых бурят из 50 выРаботки, пеРесекающих Угольный забоя выработки нормально пласту на рас- пласт, выРаботкУ пеРед пластом пРоходЯт стоянииот него.равном 2 — 3 приведенным Уменьшенной высоты со стоРОны почвы диаметрам выработки на глубину 1,5 — 2 пласта, а за пластом Уменьшенной высоты диаметров этои s pa6oTK с расстоянием со стоРоны кРовли . пласта, при этом Алимежду скважинами, определяемом из со- 55 нУ Участка выРаботки с проводимыми меотношения роприятиями определяют по формулам

L, = L;>g - (2d» - h. - й,)сщ а, скв.1 Inк

sin а где h» и пп — высота выработки уменьшенной высоты соответственно со стороны кровли и со стороны почвы пласта, м.

В качестве противовыбросного мероприятия может быть применен, например, метод гидрорыхления угольного пласта.

С целью облегчения сооружения выработок уменьшенной высоты (3,5). Рекомендуется осуществлять следующее. Из забоя выработки 3 бурят длинные скважины(2—

3 шт) на всю длину выработки уменьшенной высоты 5, после чего их взрывают в один цикл. Этим существенно облегчают проведение выработки уменьшенной высоты. Количество скважин, объем ВВ, заряжаемых в них, определяется паспортом

БВР в зависимости от свойств пород, размеров выработки и других технологических факторов. где Ic»âl — глубина буримой разведочной скважины на первом этапе, м;, напр — расстояние, с которого начинают пересекать выработкой пласт с использова5 нием принятого метода, м; а — угол залегания пласта, град, и уточняют мощность пласта и физические характеристики угля, затем бурят скважины второго типа длиной

10 где m — мощность вскрываемого пласта, м;

15 P — угол наклона скважин к горизонту, град. на расстоянии друг от друга

20 и осуществляют пересечение пласта выработкой в режиме сотрясательного взрывания на участке длиной где напр — приведенный диаметр выработки, м, при мощности пласта не более 0,45 м, при

30 мощности пласта более 0,45 м пересечение пласта производят с выполнением противовыбросных мероприятий на участке этой выработки длиной

1659659 где h, h — высота выработки уменьшенной высоты соответственно со стороны почвы и

4 3р" = -вбр" - (2бпр - пк - п)с я г», Составитель 8.Черкашеников

Техред М.Моргентал Корректор Т,Палий

Редактор М;Бандура

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

Заказ 1830 Тираж 312 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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