Способ борьбы с внезапными выбросами угля и газа в очистных забоях

 

Изобретение относится к горнодобывающей пром-сти и м.б. использовано при подземной разработке угольных пластов, склонных к выбросам угля игаза. Цель изобретения - повьшение безопасности работ за спет снижения напряжений в пласте. Сутз;ность изобретения заключается в том, что из подготовительных выработок в основную кровлю пласта бурятся скважины параллельно очистному забою. Скважины заполни-, ют невзрывчатой разрушающей смесью (НРС). Заполнение скважин производят во время нахо)хдения проекции скважин на угольньй! пласт на расстоянии от угольного забоя, равном пти меньшем величины зоны разгрузки призабойной части угольного массива, которую определяют стандартными способами. Пара- • метры раствора НРС подбирают таким образом, чтобы время разрыва пород было меньше времени подвигания очистного забоя до линии проекции сквагкины на угольный пласт. 2 ил.о S|сл

„„Я0.„1709112

СОНИ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 E 21 -„5 IOO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4796057/03 (22) 26.02.90 (46) 30.01.92 ° Бюл. К- 4 (71) Институт горного дела им. А.A.Ñêî÷èíñêîãî (72) А.Г.Хейфец, В.Д.Аюров, Б.N.Èâàíîâ и В.С.Бабенко (53) 622.832(088.8) (56) Колесов О.A. Стикачев В.И.

Взрывные работы на шахтах, опасных по внезапным выбросам. Киев, Техника, 1987,.с. 166.

Авторское свидетельство СССР

1326738, кл. Е 21 Р 5/00, 1974. (54) СПОСОБ БОРЬБЫ С ВНЕЗАПНЫИИ ВНБРОСАМИ УГЛЯ И ГАЗА В ОЧИСТНЫХ ЗАБОЯХ (57) Изобретение относится к горнодобывающей пром-сти и м.б. использовано при подземной разработке угольных пластов, склонных к выбросам угля и

Изобретение относится к горнодобываюцей промьппленности и может быть использовано при подземной разработке. угольных пластов, склонных к выбросам угля и газа.

Цель изобретения — повьппение безопасности работ при разработке угольных пластов за счет снижения напряжений в пласте.

На Фиг. 1 приведена схема реализа- . ции. способа, где 1 — скважина, незаполненная,невзрывчатой разрушающей смесью (НРС); 2 — скважина, заполненная раствором НРС, в которой еце не произошел разрыв пород; 3 — скважина, в которой произошел разрыв пород, 2 газа. Цель изобретения — повьппение бе опасности работ за счет снижения напряжений в пласте. Суцность.изобретения заключается в том, что из подготовительньы выработок в основную кровлю пласта бурятся скважины параллельно очистному забою. Скважины заполня-. ют невзрывчатой разрушающей смесью (НРС). Заполнение скважин производят во время нахождения проекции скважин на угольньп пласт на расстоянии от угольного забоя, равном или меньшем величины зоны разгрузки призабойной части угольного массива, которую опре.деляют стандартными способами. Параметры раствора НРС подбирают таким ср образом, чтобы время разрыва пород

Ю было меньше времени подвигания очистного забоя до линии проекции скважины на угольньп пласт. 2 ил.

4 — породы основной кровли; 5 — угольный пласт; на Фиг. 2 — распределение напряжений в горном массиве вблизи очистного забоя, где б — нормальное напряжение в горном массиве; 6 — . разрывные напряжения скважины; A— точка разрыва пород основной кровли;

E. — минимальное расстояние от линии забоя до максимума зоны опорного давления.

Способ осуществляется следующим образом.

Из оконтуриваюцих угольньпЪ массив горных выработок параллельно линии очистного забоя бурят скважины по наиболее устойчивым породам со стороны

1709112 ствие, повысит выбросоопасность пласта.

Заполнение (тампонаж) скважин раствором НРС после их прохода за линию очистного забоя осуществить невозможно из-за срезания рабочей части скважин приходящими в движение породами непосредственной кровли и, кроме того, опасно. Последнее обусловлено тем, что кристаллизация HPC начинается по мере охлаждения с периферии состава, а это при раскрытии объема НРС может привести к выбросам его жидкой. фазы в непосредственную кровлю, ударные нагрузки ао которой могут спровоцировать обрушения в очистном забое.

Время разрыва пород основной кровли под действием НРС должно быть меньше времени подвигания забоя до заполненных НРС скважин потому, что в противном случае скважина, не разорвав породу основной кровли, вьпщет за ли-. нию очистного забоя. А это нежелательно не только потому, что связано с возможностью возникновения ударных, нагрузок по непосредственной кровле над рабочим пространством, но и потому, что приведет к увеличению шага обрушения пород основной кровли сверх максимально допустимого по условиям безопасности.

При затвердевании в ограниченном объеме скважины НРС создают разрушающее напряжение, плавно нарастающее во времени, поэтому разрушение пород, при условии закрытия объема

НРС, происходит без звуковых эффектов и других колебаний, что очень важно для нормального состояния очистного забоя, отрабатываюцего выбросоопасный пласт. Согласование во времени внешней разгрузки вмещающих пласт пород основной кровли от горного давления, при приближении скважин к забою по мере отработки пласта и внутреннего роста напряжений, разрывающих породы, способствует ликвидации динамических нагрузок на породы и угольные забои и ведет к снижению выбросоопасности.

Формула из о бр ет ения кровли пласта. Расстояние между скважинами принимают из условия максимально допустимого шага обрушения пород основной кровли при котором не проЭ

) исходит их зависание.

В процессе ведения горных работ из очистного забоя контролируют местоположение максимума опорного давления. За минимальньп размер эоны раз- 0 грузки по фактору горного давления принимают наименьшее из расстояний от линии очистного забоя до максимума зоны опорного давления. Контроль местоположения максимума зоны опорного 15 давления осуцествляют в процессе реализации мероприятий по текущему про- i гнозу выбросоопасности. Для этого, например, используют замеры начальной, скорости газовыделения по длине шпу- 20 ров, пробуренных через каждые 10 м вдоль линии очистного забоя.

При приближении очистного забоя к линии, являющейся проекцией на 25 пласт очередной скважины, на расстояние, равное или меньшее минимального размера зоны разгрузки, ее заполняют раствором невзрывчатого разрушающего средства (НРС). В качестве НРС:исполь-.р зуют, например, саморасширяющиеся водные растворы порошка, полученного на основе обжига измельченных карбонатных пород. Эти растворы способны за счет перехода в них адсорбированной д5 воды в химическую увеличивать свой объем в 1,7 и 2 раза и развивать разрывное усилие до 300 кг/см, достаточ«ое для разрушения любых пород .основной кровли при условии внешней их раз-40 грузки. Консистенцию и температуру смеси при заполнении ею объема скважин-подбирают такими, чтобы время разрыва пород основной кровли под действием НРС быпо меньше времени подвига- 45 ния забоя до заполненных этой смесью скважин.

Заполнение (тампонаж) скважин раствором НРС до подхода их к забою на расстояние, большее, чем размер зоны

)О разгрузки по фактору горного давления, недопустимо потому, что состав НРС, нри условии внешней пригрузки пород основной кровли может их не разорвать.

Кроме того, создаваемое им разрывное

55 усилие, особенно в зоне опорного давлеиия приведет к существенному при) росту. горного давления и, как следСпособ борьбы с внезапными выбросами угля и газа в очистных забоях, включающий бурение скважин из горных: выработок по породам кровли угольного пласта параллельно линии очистного забоя, заполнение их составами для

1709112

Составитель Б.Терентьев

Техред Л.Олййнык Корректор Л.Пилипенко

Редактор Е.Зубиетова

Заказ 416 Тираж Подписное

РЧИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 разрыва пород в процессе ведения горныхработ, отлич аюшийся тем, что, с целью повышения безопасности работ. при разработке угольных пластов за счет снижения напряжений в пласте, для разрыва пород используют невзрывчатые разрушающие средства, заполнение скважин растворами невзрывчатого разрушаюшего средства производят во время нахождения проекции указанных скважин на угольный пласт на расстоянии от угольного забоя, равном или меньшем величины зоны разгрузки призабойной части угольного массива, которую определяют перед каждым циклом выемки пласта, и параметры раствора невзрывчатого р зрушаюшего средства подбирают таким образом, что время разрыва пород быпо меньше времени подвигания забоя до линии проекции скалин на угольный пласт.