Способ борьбы с газодинамическими явлениями при проведении подготовительных выработок по выбросоопасным, высокогазоносным пластам

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых при подготовке выбросоопасных, высокогазоносных пластов и рудных тел. Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности работ при проведении выработок. Способ заключается в производстве противовыбросных мероприятий в забое подготовительной выработки (ПВ) под защитой эластичной оболочки, обеспечивающей изоляцию призабойной зоны, и последующую дегазацию изолированного пространства. Для этого эластичную оболочку, состоящую из двух герметических разделенных секций, устанавливают непосредственно в забое ПВ. Во вторую от забоя секцию нагнетают воздух до начального избыточного давления, определяемого из выражения Рн (К + сг3 tg/); (), где К- коэффициент сцепления для угля; ругол внутреннего трения угля; Оз - нормальные радиальные напряжения на забое ПВ; fTp - коэффициент трения оболочки о стенки ПВ; - длина оболочки; (- глубина естественного отжима пласта. Затем нагнетают воздух в первую от забоя секцию и одновременно вводят вязкую жидкость в пространство между поверхностями оболочки и призабойной части ПВ, доводя давление в первой секции до указанного. Гидроотжим призабойной части пласта производят под защитой наполненной оболочки . После сброса давления в первой секции осуществляют изолированный отвод газа из свободного объема за пределы ПВ. 1 ил. (Л С о 00 & ю о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759261/03 (22) 17.11,89 (46) 15.10.91. Бюл, N 38 (71) Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) Г.Г.Стекольщиков, В,С.Черкасов, С.Ю.Ерохин, В.С.Лудзиш и В.И.Дубровский (53) 622.832(088. 8) (56) Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. M.:

Недра, 1977.

Авторское свидетельство СССР

hL 1534191, 22.08.88. (54) СПОСОБ БОРЬБЫ С ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМИ ЯВЛЕНИЯМИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК ПО

ВЫБРОСООПАСНЫМ, ВЫСОКОГАЗОНОСHblM ПЛАСТАМ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых при подготовке выбросоопасных, высокогазоносных пластов и рудных тел. Цель изобретения — повышение эффективности и безопасности работ при проведении выработок, Способ заключаетИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых при подготовке выбросоопасных, высокогазоносных пластов и рудных тел.

„„SU „„1684526 А1 ся в производстве противовыбросных мероприятий в забое подготовительной выработки (ПВ) под защитой эластичной оболочки, обеспечивающей изоляцию призабойной зоны, и последующую дегазацию изолированного пространства. Для этого эластичную оболочку, состоящую из двух герметических разделенных секций, устанавливают непосредственно в забое ПВ. Во вторую от забоя секцию нагнетают воздух до начального избыточного давления, определяемого из выражения Рн = ((К+ СЬ tgp);

:f>pj: {i/Log), где К вЂ” коэффициент сцепления для угля; р- угол внутреннего трения угля; о — нормзльные радиальные напряжения на забое ПВ; 1,р — коэффициент трения оболочки о стенки ПВ; Ьв — длина оболочки, l— глубина естественного отжима пласта. Затем нагнетают воздух в первую от забоя секцию и одновременно вводят вязкую жидкость в пространство между поверхностями оболочки и призабойной части ПВ, доводя давление в первой секции до указанного.

Гидроотжим призабойной части пласта производят под защитой наполненной оболочки. После сброса давления в первой секции осуществляют изолированный отвод газа из свободного объема за пределы ПВ, 1 ил.

Цель изобретения — повышение эффективности и безопасности работ при проведении выработок.

Сущность способа заключается в производстве и ротивовыбросн ых мероприятий в забое подготовительйой выработки под за1684526

K +O3 tgp

Гр Lo6

30

K+0 ç tgp . 1 т тр -об

55 щитой эластичной Оболочки, обеспечивающей изоляцию призабойной эоны и последующую дегазацию изолированного пространства.

На чертеже представлена выработка перед проведением противовыбросных мероприятий, продольный разрез.

Выработка 1 проветривается свежей струей, подаваемой по нагнетательному трубопроводу 2. До проведения гидрообработки забоя непосредственно у забоя устанавливают протяженную полую двухсекционную эластичную оболочку 3 и во вторую от забоя секцию 4 нагнетают воздух до начального избыточного давления, определяемого из выражения где К вЂ” коэффициент сцепления для угля; р — угол внутреннего трения угля; о — нормативные радиальные напряжения на забое выработке;

fTð — коэффициент трения оболочки о стенки выработки; об — дЛИНа ОбОЛОЧКИ; ! — толщина слоя, сдвигаемого на начальной стадии возможного внезапного выброса угля и газа, которая определяется по данным текущего прогноза выбросоопасности как глубина естественного отжима пласта.

После того как указанная секция 4 заполнит сечение выработки и примет рабочее положение, нагнетают воздух в первую от забоя укороченную секцию 5 и одновременно с нагнетанием воздуха в первую секцию в пространство между поверхностями оболочки 3 и призабойной части 6 выработки 1 вводят вязкую жидкость, для чего емкости из легкоразрушаемого материала (на чертеже условно не показаны), наполненные указанной жидкостью, подвешивают у забоя или подают эту жидкость под давлением по проложенному по почве или бортам выработки трубопроводу, Доводят давление в секции 5 до указанного начального давления, При этом подвесные сосуды разрушаются, вязкая жидкость растекается по поверхности забоя и заполняет приэабойную часть выработки, блокируя тем самым все поры в угольном массиве. Затем под защитой оболочки 3 производят гидроотжим призабойной части пласта через скважину 7. В результате в отжатом массиве угля будет аккумулироваться выделившийся метан, так как выход его в выработку блокирован эластичной оболочкой, Затем сбрасывают давление воздуха в первой секции 5 и образуют между оболочкой и забоем свободный объем, из которого выделившийся метан изолированно отводят за пределы выработки посредством газоотсасывающей установки (на чертеже условно не показана).

Для ускорения процесса отвода газа из зоны отжима с момента, когда интенсивность газовыделения несколько. спадет, частично выпускают воздух из второй секции под кровлю выработки и производят регулируемый выпуск газа в выработку из отжатого массива угля, причем регулировка вцпуска газа производится по допустимой концентрации метана в исходящей струе выработки, КрОме того, воздухом, истекающим из секции 4, дополнительно турбулизируют поток в приэабойном пространстве в местах истечения газа из-за оболочки, исключая тем самым слоевые скопления метана в выработке.

Формула изобретения

Способ борьбы с газодинамическими явлениями при проведении подготовительных выработок по выбросоопасным, высокогаэоносным пластам, включающий подачу свежего воздуха в забой выработки и отвод исходящей струи, изолирование призабойного пространства эластичной оболочкой и проведение гидроотжима призабойной части пласта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности работ при проведении выработки, эластичную оболочку выполняют двухсекционной, устанавливают ее непосредственно у забоя выработки и во вторую от забоя секцию нагнетают воздух до начального избыточного давления Рн, определяемого иэ выражения где К вЂ” коэффициент сцепления для угля; р — угол внутреннего трения угля; оз — нормальные радиальные напряжения на забое выработки;

fTp — коэффициент трения оболочки о стенки выработки; -об — дЛИНа ОбОЛОЧКИ;

1 — толщина слоя, сдвигаемого на начальной стадии возможного внезапного выброса угля и газа, которая определяется как глубина естественного отжима пласта, затем нагнетают воздух в первую от забоя секцию и одновременно вводят вязкую жид1684526

Составитель Б,Терентьев

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор М.Циткина

Заказ 3495 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 кость в пространство между поверхностями оболочки и призабойной части выработки, доводят давление в первой секции до указанного начального давления и гидроотжим приэабойной части пласта производят под защитой воздухонаполненной оболочки, при этом выделившийся газ аккумулируют в зоне отжима, после чего сбрасывают давление в первой секции и образуют между оболочкой и забоем свободный объем, из которого выделившийся гаэ изолированно отводят за пределы выработки, при этом выпускают частично воздух из второй секции под кровлю

5 выработки и производят регулируемый выпуск газа в выработку, а воздухом, исходящим иэ этой секции, дополнительно турбулиэируют воздушный поток в местах истечения газа из-под оболочки.