Способ предотвращения динамическихявлений при разработке угольныхпластов

 

О П И С А Н И Е 836364

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскмх

Соцмалмстмческмх, Реслублмк

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3aявлено-26.07.79 (2! ) 2803385/22-03 (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

Е 21 F 5/00

Гввударвтвваай квювтвт

CCCP ао елею аевврвтввиа а втермтаа (23) Приоритет—

Опубликовано 07.06.81. Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 17.06.81 (53) УДК 622.807 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. О. Ми нделн и А. С. Микелад

> х

1, 1

Институт горной механики им. Г, А. Ц л кидэе

АН Грузинской ССР (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИИ

ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам предотвращения динамических явлений, в том числе горных ударов при разработке мощных пластов, а также свиты весьма сближенных угольных пластов с очень крепкими боковыми (вмещающими) породами значительной мощности.

Известны способы предупреждения различных динамических проявлений, в том числе горных ударов; с применением опережающей и бесцеликовой отработкй защитного пласта (слоя), а также путем измене- ния физико-механических упругих свойств угольного массива камуфлетным вэрыванием, нагнетанием воды .и бурением разгрузочных скважин (11.

Однако опыт разработки угольных месторождений с очень крепкими и мощными вмещающими породами, особенно на больших глубинах, показывает, что перечисленные способы не всегда предотвращают различные динамические проявления, в том числе горные удары, обусловленные, например, зависанием. очень крепких и мощных пород кровли на значительных площадях, . а затем внезапным их обрушением, а также

2 образованием трещин давления (разлома) в крепких и мощных породах почвы.

Известен способ предупреждения горных ударов, заключающийся в том, что при последовательной разработке двух сближенных пластов из забоя нижнего пласта в породы кровли и под углом к нормали пласта бурят наклонные взрывные скважины в направлении зоны максимальных напряжений, расположенной у нижней границы, останов-. ленного по верхнему пласту забоя или оставленного целика, т. е. осуществляют торпедирование вмещающих пород (2).

Однако способ этот имеет сравнительно ограниченную область применения и не исключает опасные динамические проявления, в том числе горные удары, по причинам связанным непосредственно с разрабатываемым пластом, например в краевых частях массивов; или, упомянутыми выше очень крепкими вмещающими породами, например при зависании кровли или образовании трещин разлома в почве.

Целью изобретения является повышение безопасности и эффективности горных работ при разработке мощных и весьма сближенных угольных пластов с весьма крепкими

8363б4

1О

15 то

Формула изобретения зо

56

S5 вмещающими породами значительной мощности, путем исключения опасных зависа-ний и внезапных обрушений кровли, а также образования трещин разлома в почве.

Это достигается тем, что скважины н кровле пласта располагают под углом 10—

25 к нормали пласта, бурят дополнительные скважины в почве пласта перпендикулярно наплаетованию на глубину, превышаюшую половину мощности крепких пород и осуществляют их торпедирование.

Кроме. того, после торпедирования в скважины производят нагнетание воды под давлением 150 †2 атм.

При отработке надрабатываемого пласта (слоя) длинными столбами по простиранию торпедирование пород кровли осуществляют предварительно до начала очистных работ на всю длину выемочного участка из выемочного штрека, пройденного у кровли пласта.

При отработке надрабатываемого пласта (слоя) сплошной системой торпедирование пород кровли осуществляют из выемочного штрека вслед за подвиганием очистного забоя с отставанием от него на 15 — 25 м.

На фиг. l представлена схема расположения скважин в разрезе вкрест простира-. ния угольной толщи; на фиг, 2 — разрез

А —.А фиг. 1.

Способ осуществляется следующим образом.

Скважины 1 в породы разрабатываемого мощного пласта или весьма сближенных пластов при отработке верхнего надрабатываемого пласта (слоя) длинными столбами по простиранию бурят под углом 10 — 25 к нормали пласта, размещают в них заряды взрывчатого вещества и взрывают предварительно до начала очистных работ на всю длину выемочного участка из выемочного штрека 2, пройденного у кровли пласта.

При сплошной системе разработки скважины l бурят так же из выемочного штрека и взрывают вслед за подвиганием очистного забоя со1 ставанием от него на 5—

25 м.

Бурят дополнительные скважины 3 в почве мощного или весьма сближенных пластов из полевого (группового) этажного откаточного штрека 4 перпендикулярно напластованию, по предлагаемой зоце рбраэования трещины разлома в песчаниках почвы после надработки на глубину превышающую половину мощности крепких по. род песчаников. Причем бурение скважин и их взрывание осуществляют до начала очистных работ на выемочном поле. (участке), вслед за . подвиганием штрека на расстояние, соответствующее длине выемочного поля (участка).

Расстояние между скважинами по простиранию угольной толщи принимается опытным путем. С целью повышения эффективности торпедирования крепких вмещающих пород рекомендуется после взрывания зарядов ВВ производить нагнетание .воды в скважины под давлением 150 †2 атм.

Образовавшиеся при взрывании скважиниых зарядов трещины будут благоприятствовать проникновению воды в мощные вмещающие породы и их дальнеишему ослаблению.

Взрывание скважин и нагнетание в них воды осуществляют одиночно или группами по 3 — 4 скважины в каждой группе.

Торпедирование крепких и мощных пород кровли исключает опасные их зависания н, связанные с ними высокие концентрации. напряжений в краевых зонах массивов, вызванные их обрушением крупными блоками и опасные ударные пригрузки на надработанные пласты (слои).

Торпедирование же пород почвы исключает внезапные образования трещин разлома в них и обусловленные ими динамические проявления и разрушения массивов.

Применение данного способа позволит повысить безопасность и эффективность горных работ нри разработке мощных и весьма сближенных угольных пластов с весьма крепкими вмещающими породами значительной мощности.

1. Способ предотвращения динамических явлений при разработке угольных пластов, заключающийся в торпедировании вмешаю-. щих пород зарядами, размещенными в скважинах, пробуреннь;х в породы кровли под углом к нормали пласта, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности и эффективности горных работ при разработке мощных и весьма сближенных угольных пластов с весьма крепкими вмешающимн породами значительной мощности путем ис4О ключения опасных зависаний и. внезапных обрушений кровли, а также образования трещин разлома в почве, упомянутые скважины в кровле пласта располагают под уг.лом 1Π— 25 к нормали пласта, бурят до-

45 полнительные скважины в почве пласта перпендикулярно напластованию на глубину, превышающую половину MoiHHocTH крепких пород и осуществляют их торпедирование.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после торпедирования в скважины производят нагнетание воды под давлением 150—

200 атм.

3. Способ по пй.1, 2, отличающийся тем, что при отработке надрабатываемого пласта (слоя) длинными столбами по простиракию торпедирование пород кровли осуществляют предварительно до начала очистных работ на всю длину выемочного участка из выемочного штрека, пройденного у кровли пласта.

836364

4. (:пособ»о пп.1, 2, отличающийся тем, что при отработке надрабатываемого пласта (слоя) сплошной системой торпедирование пород кровли осугцествлякгт из выемочного штрека вслед за нодвиганием очистного забоя с отставанием- от него на !5—

25 м.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Петухов И. И. Горные удары иа угольных шахтах, М., «Недра», с. l83 — 185.

2. Патент ФРГ № l283I80, кл. 5 d 7/00. опубл. l969.

Редактор Т. Авдвйчик

Заказ 2975/24 о Составитель Э. Ртднева

Техред Л. Бойкас Корректор В. Синицкая

Тираж 463 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

I l 3035, Москва; 7К вЂ” 35, Раушская наб:, д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4