Способ предотвращения внезапных выбросов при проведении подготовительных выработок

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при разработке и вскрытии выбросоопасных угольных пластов и при поддержании подготовительных выработок. Цель - повышение безопасности ведения горных работ путем повышения эффективности дегазации области насыщения пород газом Перед проведением подготовительной выработки в массиве устанавливают протяженность ОН пород газом и области уплотнения боковых пород и границ раздела между ОН и областью уплотнения и бурят дегазационные скважины за границу раздела ОН и области уплотнения в направлении близлежащих пластов (БП) по всей протяженности ОН пород газом. Определяют расстояние до БП, расстояние от контура сечения выработки до границы раздела ОН и области уплотнения в зависимости от радиуса сечения подготовительной выработки, давления газа в почве БП и на границе раздела ОН и области уплотнения, давления воздуха в выработке, коэффициентов проницаемости пород в ОН угля газом и в области уплотнения боковых пород. 3 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)э ° Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4445113/03 (22) 20.06.88 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Днепропетровский государственный .проектный институт "Днепрогипрошахт" (72) А.П.Тучнин (56) Колмаков В.А.Метановыделение и борьба с ним в шахтах, М.: Недра, 1981, с.109110.

Авторское свидетельство СССР

М 1145158, кл. Е 21 F 5/ОО, 1982. (54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК (57) Изобретение относится к горному делу и м,б. использовано при разработке и вскрытии выбросоопасных угольных пластов и при поддержании подготовительных выработок. Цель — повышение безопасноИзобретение относится к горному делу, и может быть использовано при разработке выбросоопасных угольных пластов.

На фиг.1 — положение вмещающих пород в период выброса; на фиг,2 — расположение дегазационных скважин; на фиг.3 — сечение А-А на фиг.2.

Способ осуществляют следующим образом.

Подготовительная выработка — штрек проходится по пласту 2, имеющему близлежащий невскрываемый выработкой 1 пластспутник 3 (фиг.1). Наличие выработки 1 вызывает оседание части имеющихся пород, вследствие чего близлежащий пластспутник 3 разгружается, выделяя газ, и во вмещающих породах образуется область 4, Ы 1774024 А1 сти ведения горных работ путем повышения эффективности дегаэации области насыщения пород газом. Перед проведением подготовительной выработки в массиве устанавливают протяженность ОН пород газом и области уплотнения боковых пород и границ раздела между ОН и областью уплотнения и бурят дегазационные скважины за границу раздела ОН и области уплотнения в направлении близлежащих пластов (БП) по всей протяженности ОН пород газом. Определяют расстояние до БП, расстояние от контура сечения выработки до границы раздела ОН и области уплотнения в зависимости от радиуса сечения подготовительной выработки, давления газа в почве БП и на границе раздела 0Н и области уплотнения, давления воздуха в выработке, коэффициентов проницаемости пород в ОН угля газом и в области уплотнения боковых пород. 3 ил. в которой породы насыщены высоконапорным газом.

Часть вмещающих пород образует область 5 уплотненных пород, окружающую область 4, причем часть области 5 расположена между областью 4 и выработкой 1, препятствуя дегаэации области 5. Между областью 4 и областью 5 проходит граница раздела областей 6. Вмещающие породы, расположенные над выработкой, постепенно оседают до тех пор, пока в оседающем слое пород 7 не появится крупный блок 8, зависающий над выработкой 1. Выработка

1 по мере подвигания подрабатывает блок

8, который внезапно оседает вниз, на выработку, образуя над пластом 2 разлом пород

9 в области 5 уплотненных пород. Этот раз1774024 лом пород 9 служит путем интенсивного проникновения газа из области 4 к пласту 2 по направлению, указанному стрелками 10, причем, обладая высоким динамическим напорам, струя газа разрушает уголь и выбра- 5 сывает его в выработку, частично заполняя ее.

Для предупреждения внезапного выброса по предлагаемому способу из выработки 1 по мере подвигания выработки 10 бурят дегазацианные скважины 11, проникающие в область насыщения пород газом (фиг.2). Части 12 скважин 11, пересекающие область плотных пород, герметизируют уп. лотняющим раствором во избежание утечек 15 газа и подсосов воздуха. Па скважинам 11 газ из области 4 отводят па дегазационному трубопроводу 13 на поверхность или в ствол с исходящей струей воздуха. Расстояние до . граничной поверхности между областями 4 20 и 5 определяют по формуле:

ВлР„К (Р,. -p )»Pp y .j((p «ð ) (ри p P)» Kz(p„„-p©1 где rH — расстояние от центра контура сечения подготовительной выработки до близлежащего пласта; гс — радиус сечения подготовительной выработки; ЗО

Рн, Prp давление газа в почве близлежащего пласта и на границе раздела областей насыщения пород газом и уплотнения пород;

Pc — давление воздуха в выработке;

К1, К2 — коэффициенты проницаемости пород в области насыщения пород газом и уплотнения боковых пород;

I — основание натуральных логарифмов.

Формула изобретения 40

Способ предотвращения внезапных выбросов при проведении подготовительных выработок, включающий установление наличия областей насыщения пород газом и уплотнения боковых пород и границы раздела между этими областями, бурение дегазационных скважин за границу раздела этих областей, определение расстояния до близлежащего пласта, радиуса сечения подготовительной выработки, дегазацию породного массива, отличающийся тем, что с целью повышения безопасности ведения горных работ, эффективность дегазации области насыщения пород газом, скважины бурят в направлении близлежащего пласта на всем протяжении подготовительной выработки, начиная от вскрывающей выработки, причем предварительно устанавливают давление газа в почве близлежащего пласта и на границе раздела областей насыщения пород газам и уплотнения боковых пород, давление воздуха в подготовительной выработке и коэффициент проницаемости пород в областях насыщения пород газом, уплотнения боковых пород, а расстояние r

8@v k (Р,„-р )Ь, k,(p„ -р„

"P

Е К (Р -Р P) KK(P.Р-P.)

"Гргде PH — расстояние ат центра контура сечения подготовительной выработки до близлежащего пласта;

r — радиус сечения подготовительной выработкй;

Рн, Prp — давление газа в почве близлежащего пласта и на границе раздела областей насыщения пород газом и уплотнения пород соответственно;

Р— давление воздуха в выработке;

K>,Ê вЂ” коэффициенты проницаемости пород в областях насыщения пород газом и уплотнения боковых пород соответственно.

1774024

Составитель Г. Васючкова

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н.Тупица

Редактор

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

Заказ 3912 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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