Способ разгрузки и дегазации массива горных пород

 

В. П. Кузнецов и Е. В. Гончаров (72) Авторы изобретения с

Ч

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знаменй исследовательский институт горной геомеханики! и маркшейдерского дела (2I ) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗГРУЗКИ И ДЕГАЗАЦИИ МАССИВА

ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к горной промышленности и может бигь использовано для борьбы с внезапными выбросами yt ля и газа.

Известен способ создания защитного эффекта путем подрезки угольного пласта канатной пилой. При этом способе механически разрушается часть угольного пласта при создании щели(1).

Однако этот способ характеризуется небольщнм эффектом защитного действия и может применяться для защиты соб- ственно подрезаемого пласта.

Наиболее близким к изобретению является способ создания защитного действия путем разработки смежного (защитного) пласта. Способом препусматривается вьь.емка горной массы на определенном уча4 стке с образованием в массиве плоской щели на полную мощность пласта. В результате разгрузки и дегаэадии залегаемого в сфере защитного действия выбросоопасного пласта достигается снижение в нем горного и газового давления(2).

Недостатками с1тособа являются большой обьем подготовительных работ (вскрытие и подготовка) и высокая трудоемкость очистных работ и т ранспортиров- ки у1.ля. Поэтому в условиях з"алегания пластса малой мощности, в геологических нарушениях, целиках угля и в труднодоступных для подготовки участках, где трудоемкость и себестоимость добычи вы !

О сока, защитную отработку пластов не применяют.

Цель изобретения - снижение трудоемкости работ прн отработке в качестве защигного пласта малой мощности и отработ15 ке участков ve ологических нарушений и целиков угля.

Указанная пель достигается тем, что согласно способу разгрузки и дегазации массива горных пород опережающую отра 0 ботву осуществляют путем бурения на asщитный пласт серии попарно сбиваемых между собой скважин, образуют между ними огневой забой путем сжигания угля с использованием дутья кислородной смеси и

3 9492 отсасывают через скважины продукты горенияе

Причем огневой забой ведут путем послвцовательного и встречного поджигания попарно сбиваемых скважин.

Сначала огневой забой ведут в режиме газификации угля.

На фиг. 1 изображена схема осуществления способа разгрузки и цегаэации горного массива; на фиг. 2 — то же, выжига-10 нием угля, Зона 1 защитной выемки на маломощном пласте 2 создает защищенную зоцу

3 для обеспечения безопасных условий проведения штрека 4 на выбросоопасном пласте 5. Для выжигания угля в пределах защитной выемки 1 из полевого штрека 6 пробуривают скважины 7-12 и т.ц. по контуру планируемого периметра выработки. Определенные пары скважин сбирают между собой известными методами, например гидроразрывом, и образуют огневые забои 13 и 14 путем дутья возауха илн кислородной смеси через скважины 7-8-9 и отсоса продуктов горения через эти скважины.

Для повышения темпов выжигания защитной выемки можно воздействовать практически неограниченное число огневых забоев. На приведенной схеме показаны два забоя, работающие по схеме

ЭО догоняющих.

Механизм зашитного выж игания угля аналогичен обычному способу извлечения угля из пласта с той разницей, что при сжигании обеспечивается лишь частичное извлечение массы угольного вещества .

Это обстоятельство следует учитывать при оценке эффективности защитного действия путем введения поправочного коэффициента к величине мощности пласта, о учитывающего остаточный объем золы на месте сжигания. геологических нарушений и целиков угля, Процесс разгрузки при использовании способа поддается управлению. Так, применением режима газификации угля при температурах 250- 900 С обеспечивается выцеление летучих, воды и смол, при-= этом выгорание массы угля обеспечивается не более, чем на 40-504. Однако в определенных условиях (большая мощность пласта или условия создания зшциты локального участка) это является достаточным для обеспечения надежной зшциты опасного пласта. Вепение работ в этом режиме дает дополнительный эффект о г по лучения энергетических или технологических газов.

01 4

Для повышения эффекта разгрузки (аашитного эффекта) необходима обеспечить более полное сжигание горячей массы с оставжнием в очаге лишь негорючих остатков - золы. Технологически это выпол няется путем повышения в смеси процентного содержания кислорода и доведения температуры горения цо 1200-1500 С.

Для того, чтобы не был потерян эффект получения энергетических газов, сжигание возможно вести в два этапа: вначале в режиме газификации, а затем полного сжигания угольного вешес ва.

Применение способа дает существенный экономический эффекг за счет улучшения состояния выработок, разгруженных от горного давления, отмены мероприятий по борьбе с внезапными выбросами, получения дополнительного топлива при газификации.

Ф ормула изобретения

1. Способ разгрузки и цегазации массива горных пород, включающий опережающую отработку смежного защитного пласта, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости работ при отработке в качестве защитного пласта .малой мощности и при отработке участков опережающую отработку осуществляют путем бурения на защитный пласт серии попарно сбиваемых межцу собой скважин, образуют между ними огневой забой путем сжигания угля с использованием дутья кислородной смеси и отсасывают через.скважины продукты г орения.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что огневой забой ве ò путем послацовательного поджигания попарно сбиваемых скважин.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся rgM, что огневой забой ведут путем встречного пошкигания попарно сбиваемых скважин.

4.. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что сначала огневой забой ведут в режиме газификации угля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Дорохов Д. В.,Овчаров В. С.Из менение начальной скорости газовыделения и крепости угля в. подрезной зоне выбросоопасного пласта. "Уголь Украиньг", 1974, N". 6.

2. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к июзапным выбросам угля, породы и газа.

М„ Недра, 1977, с. 38 (прототип).

Составитель В. Королева

Редактор И. Митровка . Техред 3. Палий Корректор Л. Бокшан

Закаэ 5721I 17 Тираж 470 Пощтисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открьпнй

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

Филиал ППП .«Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4