Способ предотвращения внезапных выбросов соли и газа

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при отработке выбросоопасных участков калийных пластов длинными очистными забоями. Способ характеризуется тем, что после обнаружения опасной зоны в призабойной части массива инициируют выброс взрывом шпуровых зарядов и выпуск солегазового потока по полости в выработанное пространство. Полость формируют смещением прилегающего к оси створа вруба соответствующих фланговых секций крепи, последовательно приближают их и изгибающийся лавный конвейер в створе вруба к груди забоя, а траекторию солегазового потока выброса задают углом наклона к горизонту нижнего ряда шпуров инициирующего вруба, который определяют по расчетной формуле, учитывающей вынимаемую мощность пласта, высоту кабелеукладчика забойного конвейера, ширину призабойных пространств в створе инициирования вруба, расстояние от забоя до кабелеукладчика забойного конвейера. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке выбросоопасных участков калийных пластов длинными очистными забоями с гидромеханизированными комплексами.

Наиболее близким к предлагаемому является способ снижения интенсивности выброса соли и газа [1] взятый в качестве прототипа, включающий формирование перед взрыванием зарядов ВВ в скважинах впереди лавы дополнительной полости в кровле пласта, с выходом ее в обрушенное пространство и соединение указанной полости с полостью впереди лавы. Однако, из-за неоднородности пород кровли и неконтролируемости процессов выноса отбитых взрывом пород в выработанное пространство, не всегда возможно сформировать дополнительную полость с заданными параметрами выпускного отверстия, что существенно снижает или вовсе исключает эффективность выпуска солегазового потока.

Цель изобретения повышение безопасности работ и уменьшение отрицательного воздействия солегазового потока выброса на показатели работы очистного забоя, оборудованного механизированным комплексом.

Цель достигается тем, что при подходе лавы к геологическому нарушению и обнаружению предупредительных признаков опасной зоны в призабойной части массива, определяют местоположение инициирующего вруба (ИВ). После этого в выработанном пространстве (ВП) в створе ИВ начинают возводить индивидуальную распорную крепь по мере подвигания лавы. Таким образом, формируют в ВП дополнительную полость проводящий канал с необрушенной кровлей. Одновременно, с помощью гидродомкрата, передвижки или лебедки поочередно снимают распор и сдвигают вплотную по 2-3 фланговых от оси створа ИВ секций крепи. Кровлю внутри образованной полости поддерживают с помощью органной или индивидуальной крепи.

После флангового сближения секций за счет 5-7 межсекционных зазоров (по паспорту крепления минимум 300 мм каждый зазор) сечение образованной дополнительной полости в створе ИВ будет равно или более ширины вруба. При подходе лавы непосредственно к опасной зоне обуривают шпуры ИВ в призабойной части массива, причем шпуры 2 нижних рядов ИВ бурят под углом: где m_в вынимаемая мощность пласта, м; h_ку высота кабелеукладчика забойного конвейера, м; b_ку расстояние от забоя до кабелеукладчика забойного конвейера, м; l_пр ширина призабойного пространства в створе инициирующего вруба, м; после этого участок конвейера в створе образованного канала и сближенные фланговые секции крепи максимально придвигают к груди забоя лавы, границы участка канала от забоя до ВП крепят сплошной органной крепью с затяжкой кровли пласта досками и производят инициирование взрывом. Выпуск солегазового потока выброса происходит по расширяющейся дополнительной полости в ВП.

Способ объясняется чертежами, где на фиг. 2 представлена схема осуществления способа, разрез в полости пласта; на фиг. 1 то же, по простиранию пласта.

Способ осуществляется следующим образом.

Пласт калийных солей 1, включающий локальное геологическое нарушение типа "мульда погружения" 2, отрабатывается длинным очистным забоем (лавой) с использованием гидромеханизированного комплекса с секциями крепи 3 и забойным конвейером 4. При подходе забоя к геологическому нарушению 2, известными методами, например по визуальным признакам определяют границы выбросоопасной зоны 5 и местоположение (по длине очистного забоя) инициирующего вруба 6 для искусственного развязывания внезапного выброса. Начиная с этого момента, в выработанном пространстве в створе ИВ 6 начинают возводить индивидуальную распорную крепь 7, устанавливая стойки в межсекционные зазоры механизированной крепи. Затем, последовательно после снятия распора, сдвигают ближайшие к ИВ 2-3 секции крепи 3, ликвидируя межсекционные зазоры 8. Обнаженную кровлю в створе ИВ поддерживают с помощью индивидуальной крепи 7. По мере подвигания забоя крепь наращивают после выемки каждой полосы. В результате этих работ в выработанном пространстве формируют проводящую дополнительную полость с нарушенными породами кровли 9, поддерживаемыми индивидуальной или органной крепью.

При достижении очистным забоем опасной зоны работы по выемке пласта прекращают, обуривают ИВ непосредственно в призабойном массиве, причем угол наклона к горизонту шпуров в нижней отбойной группе α задают по формуле где
m_в вынимаемая мощность пласта, м;
h_ку высота кабелеукладчика забойного конвейера, м;
l_пр ширина призабойного пространства в створе инициирующего вруба, м;
b_ку расстояние от забоя до кабелеукладчика забойного конвейера, м,
тем самым задавая необходимую траекторию солегазовому потоку для его переброски через кабелеукладчик конвейера 4. Затем максимально придвигают изгибающийся конвейер 4 в створе ИВ и сближенные секции крепи 3 к груди забоя. Возводят органную крепь 10 до забоя и производят инициирование внезапного выброса в режиме сотрясательного взрывания. Параметры ВВР для инициирования выброса соли и газа определяют по общепринятым методикам.

Дальнейшее ведение очистных работ в лаве осуществляют по обычной схеме после удаления ограждающей органной крепи на участке забойного конвейера, зачистки призабойного пространства для прохода комбайна и закрепления его секциями крепи 3 с паспортными межсекционными зазорами осуществляемое после вывода комплекса за последнюю стойку оставшейся части органного ряда 10.

В результате осуществления способа повышается безопасность работ и уменьшается вредное воздействие инициируемого взрывом выброса соли и газа на оборудование гидромеханизированного комплекса и показатели работы очистного забоя, включая качество руды.

Формула изобретения

Способ предотвращения внезапных выбросов соли и газа, включающий определение границ выбросоопасных зон, бурение скважин впереди лавы, взрывание в скважинах зарядов взрывчатых веществ, формирование в массиве впереди лавы полости и выпуск солегазовой смеси через дополнительную полость с выходом ее в обсушенное пространство, отличающийся тем, что при отработке с использованием гидромеханизированного комплекса с секциями крепи и забойным конвейером положение полости впереди лавы задают углом наклона к горизонту нижнего ряда шпуров вруба

где m_в вынимаемая мощность пласта, м;
h_ку высота кабелеукладчика забойного конвейера, м;
l_ку расстояние от забоя до кабелеукладчика конвейера, м;
b_пр ширина призабойного пространства в створе инициирующего вруба, м,
а дополнительную полость формируют смещением противостоящих инициирующему врубу секций механизированной крепи в стороны межсекционных промежутков по направлению от оси вруба к выемочным штрекам с одновременной передвижкой секций крепи и части забойного конвейера на участке инициирования до контакта с грудью забоя в центре вруба и установкой на границах расширяющейся полости двух рядов органной крепи от обрушенного пространства до забоя, после чего производят взрывание.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2