Способ вскрытия выбросоопасного пласта

 

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить эффективность вскрытия выбросоопасного пласта (ВП) за счет снижения степени его выбросоопасности и повышения безопасности ведения горных работ на пластах, склонных к высыпанию. При приближении забоя вскрывающей выработки (ВВ)1 за 3-4 м до ВП проходческие работы прекращают. Оставляют предохранительную породную пробку. С забоя ВВ1 в проекцию ее смещения на ВП бурят вскрывающие скважины (ВС) 2 - 20, равноудаленные друг от друга с некоторым отклонением от оси В В в сторону массива. Условно ВС делят на три группы: две группы 2 - 7 и 8 - 13 для гидровымыва, а третья 14 -20 для дегазации. Гидравлическое воздействие на ВП ведут пульсирующими и самовращающимися струями жидкости. Вначале гидравлическое воздействие на ВП осуще- СТРТЯЮТ «ерез первую группу ВС 2 - 7, расположенных в верхней части забоя ВВ1. Остальные ЗС используют для принудительной или естественной дегазации ВП. Затег воздействуют на ВП через другуо группу ВС 8 - 13, и наконец через третью 14 -20. При наличии нескольких перемятых газонзсыщенных угольных помех гидравлическое воздействие на ВП осуществляют до наиболее мощной из них. После падения концентрации газа в атмосфере ВВ1 до величин , не превышающих естественный фон более чек на 0,02, вскрывают ВП. На малоустойчизмх ВП и пластах с вмещающими порогами, склонными к обрушаемости, полость 23 формируют в верхней части проекции ВВ1 на ВП, Полость 23 заполняют быстротвердеющими смесями я после их схватывания осуществляют дальнейший гидроразмыв ВП. 4 з.п. ф-пы. 3 ил. С х|

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4406042/23-03 (22) 11.04.88 (46) 23,12.91. Бюл. М 47 (71) Институт геотехнической механики АН

УССР (72) В.Н.Потураев, С.П.Минеев, Ю,Т,Хорунжий, В.В.Репецкий, Г.M.Ôðèäìàí и

И.С. Ф ридман (53) 622.271(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 960450, кл. E 21 F 5/00, 1972.

Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. — М,;

Недра, 1977, с. 54 — 66. (54) СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ВЫБРОСООПАСНОГО ПЛАСТА (57) Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить эффективность вскрытия выбросоопасного пласта (ВП) за счет снижения степени его выбросоопасности и повышения безопасности ведения гор-. ных работ на пластах, склонных к высыпанию. При приближении забоя вскрывающей выработки (ВВ)1 за 3-4 м до ВП проходческие работы прекращают. Оставляют предохранительную породную пробку.

С забоя ВВ1 в проекцию ее смещения на ВП

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для предотвращения выбросов угля и газа при вскрытии выбросоопасного пласта горной выработкой.

Целью изобретения является повышение эффективности вскрытия еыбросоопас„„ Ц„„1700261 А1 бурят вскрывающие скважины (ВС) 2 — 20, равноудаленные друг от друга с некоторым отклонением от оси BB в сторону массива.

Услоьно BC делят на три группы: две группы

2 — 7 и 8 — 13 для гидровымыва, а третья 14 — 20 для дагазации. Гидравлическое воздействие на ВП ведут пульсирующими и самовращающимися струями жидкости. Вначале гидравлическое воздействие на ВП осуществляют через первую группу ВС 2 — 7, расположенных в верхней части забоя ВВ1.

Остальные ЗС используют для принудительной или естественной дегазации ВП.

Затем воздействуют на ВП через другую групггу ВС 8 — 13, и наконец через третью 14 — 2С, При наличии нескольких перемятых газонасыщенных угольных помех Гидравлическое воздействие на ВП осуществляют до наиболее мощной из них, После падения концентрации газа в атмосфере ВВ1 до величин, не превышающих естественный фон более чем на 0,02, вскрывают ВП. На малоустойчивых ВП и пластах с вмещающими породами, склонными к обрушаемости, голость 23 формируют в верхней части проекции НВ1 на ВП.. Г олость 23 заполняют быстротвердеющими смесями и после их схватывания осу цествляют дальнейший гидроразмыв ВП, 4 э.п. ф-лы, 3 ил. ного пласта за счет снижения степени его выбросоопасности и повышения безопасности ведения горных работ.

На фиг. 1 приведена схема размещения скважин в забое горной выработки; на фиг, 2 приведена схема забоя: на фиг. 3 — разрез по А-А на фиг. 2.

1700261

Заб и состоит из заб:я вскрывающей выработки 1; скважин 2 — 20, пробуренных с забоя на пласт через породную пробку; угольного пласта 21; гриэабпйной части 22

Bbl p86oTKN, 8& рхней части 23 1offoñTé 38floffнения быстротвердеюшими смесями. Символом Л I показано превышение размеров полости над пооекцией сечения вскрывающей выработки на угольный пласт.

Способ осуществляют следующим образом. При приближении забоя вскрывающей выработки, эг 3 — 4 м до выбросоопасного пласта проходческие работы прекращают, оставляют предохранительную породную пробку и после дополнительной разведки состояния угольного массива начинают работы непосредственно по вскрытию пласта. С забоя вскрывающей выработки бурят вскрывающие скважины на угольный пласт в проекцию сечения от: выработки таким образом, чтобы скважины были равноудалены друг от друга в пласте.

С к важи н ь. 2 — 20 и р едва рител ь но разделены условно нэ три группы; две группы скважин для гидровымыва 2 — 7 и 8 — 13 скважины распределяются попарно; по две соседних, наиболее близко расположенных друг от друга, скважины; 2 и 9; 3 и 10; 4 и 11;

5 и 12; 6 и 13; 7 и 8.

Скважины диаметрс и 100 — 200 мм Gyрят с некоторым отю онением от оси выработки в сторону м ссива, например 4 — 6 .

Подают жидкость в скважины и создают давление воды у насадки порядка 6МПЭ при среднем расходе 15 и /ч, Дл": гидровымы:-.-ws. в скважину вводят специальный жесткий шланг с самовращающимися насадками, которые f.G3Bolÿ от осуществлять гидравлическое воздействие на массив через скважины пульсирующими и сэмовращающими струями жидкости. Эти струи жидкости воздействуют передовой струей на забой скважины и на ее бака тремя рядами струй, равномерно воздействуя на угольный мэссиз, Гидравлически воздейству от на массив через первую гоуппу скважин, расположенных в верхней части забоя выработки. Осгальные скважины пои этом используются для принудительной, или в крайнем случае естественной дегазации пласта. В забое выработки осуществляют улавливание и осаждение угля из пульпы с помощью двухтрех дощатых перемычек высотой 0,5 — 1 м, расположенных через 15 — 30 и.

В случае применения способа на малоустоичивых пластах и с вмещающими пласт породами, склонными к обрушаемости, nojlQcTb Обоэзовывэют с веохнеЙ части пласта и по всей ширине палссти, Для чего вначале

45 гидравлически воздействуют чер .з скваж;ны 3 и 4, а через другие дегазируют пласт.

Затем гидравлическому воздейст::.;:-з под. вергается угольный пласт через скважины о, 10, 11, 12, 15, 16, 17 до образования сплошной полости по всей части проекции кровли. вскрывающей выработки. Полость заполняют быстротвердеющими смесями и после их схватывания под поддерживающей перемычкой осуществляют дальнейший гидроразмыв пласта.

Гидравлически воздействуют на массив дс падения давления в скважинах до 0 1—

0,2 МПа, После этого гидравлическому воздействию подвергают массив через оставшиеся скважины с выдачей продуктов размыва через ранее обработанные и дегазационные скважины до образования сплошной полости в пласте с размерами, превышающими проекцию сечения выработки на величину перебора выемки пород сверх сечения при ведении взрывных работ, то есть с превышением на 1 м.

Контроль за эффективностью способа осуществляют по изменению газовыделения из скважин, концентрации газа в атмосфере вскрывающей выработки и объему вымытого из полости угля, Работы по непосредственному вскрытию плас:а осуществляют после падения концентрации газа в атмосфере выработки до величин, не превышающих естественный фон более чем на

0,02, и только после этого заполняют полость жидкостью, глиной, песком, или другиии материалами.

Формула изобретения

1. Способ вскрытия выбросоопасного пласта, включающий формирование между пластом и вскрывающей горной выработкой породной пробки, бурение равноудаленных друг от друга скважин в пласт в зону проекции поперечного сечения выработки, гидравлическое воздействие через скважины на пласт струями жидкости и формирование полости с размерами, превышающими по- перечное сечение вскрывающей горной выработки, удаление продуктов размыва из полости, контроль эа газодинамическим состоянием пласта и проведение выработки по вскрытию пласта, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности вскрытия выбросоопасного пласта за счет снижения степени его выбросоопасности и повышения безопасности ведения горных работ на пластах с газонасыщенными перемятыми пачками, дополнительно в пласт бурят дегазационные скважины, в гидравлическое воздействие нэ пласт ведут сначала в наиболее перемятой газонасыщенной пачке пласта через каждую вторую сквэжиОИ61

Составитель С. Сопилко

Редактор .Е. Полионова, Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т, Палий

Заказ 4453 TNp3® Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101 ны до падения давления газа в массиве вокруг соседних скважин, и одновры",анно ведут через них.дегазацию пласта, осле чего гидравлическое воздействие на пласт ведут через дегазационные скважины.

2. Способ по п.1, отл и ч а ю щ и и с тем, что при наличии нескольких перемятых газонасыщенных угольных пачек гидравлическое воздействие на пласт осуществляют по наиболее мощной из них.

3. Способ по пп. 1, 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что проведение вскрывающей выработки ведут при концентрации газа в ней, не превышающей естественный фон более чем на 0,02.

4. Способ по пп. 1, 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что гидравлическое воздействие на

5 пласт ведут пульсирующими и вращающимися вокруг своей осН струями жидкости, 5, Спосабпоп.1,отличающийся те., что, с целью повышения безопасности работ на пластах, склонных к высыпанию, 10 гидровымывание ведут в верхней части проекции поперечного сечения выработки на пл-с, а образованную полость заполняют твердеющей смесью.