Способ подготовки выбросоопасных пластов калийных месторождений Советский патент 1983 года по МПК E21F5/00 E21C41/20 

Изобретение относится к рному делу и может быть использовано при подготовке к выемке выбросоопасных плао тов зсалийных месторожде1Шй. Известен способ разработки выбросоопасных ппастов, включающий дроведение откатсгчно1хэ и вентиляционного 1птреков, разрезной печи, определение выбросоопасностп пластов С1 3. Недостатком способа является то, чт при определении выбросоопасности плас.та не определяю размеры геологического нарушения, что приводит .к пропуску выбросоопасных участков и, выбросам соли и газа, , Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и получаемому результату является способ подготовки выбросоопасных пластов калийных месторождений, включающий проведение на отраба1Ъ1ваемом участке шахтного поля откаточного и вентиляционного штреков, разрезной печи, определение выбросоопао ности пластов путем поиска выбросоопао ных геологических нарушений сейсмичео КИМ методом 2 . Недостатком способа является то, что при существующих в проектах paccTO ниях менаду откаточным и вентиляционным штреками 15О-2ОО.м, которые назначаются по технологическим соображениям, возможен пропуск выбросоопаоного геологического нарушения из-за непостоянства частот fили длин волн) упругих колебаний на пути от пункта возбуяодения к пункту регистрации. Пропуск выбросоопасного нарушения приводи к снижению безопасности из-за угрозы возникновения выброса соли и газа при подходе лавы к геологическому нарушению, а также к снижению производительности труда и объема добычи иэ-за простоев очистного забоя, связанных с демонтажем до&1чного оборудования и , его монтажем в новой ра езной печи, пройденной за геологическим нарушением Цель изобретения - повьпиение безо ласности и производительности очистных работ за счет; определения местоположения г еопогических нарушений всех размеров. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему проведение на отрабатываемом шахтном поле откаточного и вентиляционного аггреков, разрезной печи, определение выбросоопасности пластов путем поиска выбросоопасных геологических нарушений сейсмическим Методом, при поиске выбросоопасных геологических нарушений определяют диаметр наименьшего выбро- соопасного геологического нарушения отрабатываемого участка шагигного поля, в месте сопряжения откаточного штрека с разрезной печью устанавливают пункт возбуждения упругих колебаний, вдоль разрезной печи в последовательно удаляющихся от источника возбуждения точках измеряют частоты колебания упругих волн, строят зависимость изменения частот колебаний от расстояния между пунктами возбуждения и регистрации упругих волн, устанавливают по ней критическое значение расстогшия, на котором возможен прием частот колебаний, соответствующих диактетру наименьшего выбросоопасного геологического нарушения отрабатываемого участка шахтного поля, а вентиляционный штрек проводят на расстояний от пункта возбуждения упругих колебаний, равном или меньшем критического, .На чертеже представлен, график зависимости частоты упругих колебаний от расстояния между пунктом возбуждения и пунктами регистрации, где /, .ихр- частоты колебаний типов волн. Способ осуществляется следующим образом. На первоначальном этапе подгото&ки пласта к отработке проводят откаточный штрек и адзрезную печь. Затем проиэводят на этом у астке сейсмические работы. Регистрация упругих колебаний производится по системе продольного профилирования, которое представляет перемещение пунктов регистрации при фиксированном местоположении пункта возбуждения, В результате этой работы строят зависимость частоты упругих колебаний от расстояния между пунктом возбуждения и пунктами регистрации (по типу зависимости, представленной на фиг. 1), Затем по величинам скорости распространения упругих колебаний и частотам вычисляют длины волн при различных расстояниях между пунктами возбуждения и регистрации и по зависимости (фиг.1) устанавливают критическое значение расстояния на котором возможен прием частот колебаний, соответствующих диаметру наименьшехчэ выбросоопасного геологического нарушения отрабатываемого шахтного поля, и проводят вентиляционный ипгрек на расстоянии от пункта возбужаения упругих копебаний| равном ил меньшем критического. После проведения вентиляционного штрека известным сейсмическими методами производятся работы по поиску выбророопасных геологических нарушений и отработке выбросоопасных пластов. Такие работы прб водятся каждый раз подготовке столба к очистной и 1емке --. Пример. На п воначальном этапе подготовки пЛаста проходческоочистнык комбайном Урал-2ОКС пройден откаточный штрек длиной 15ОО Перпендикулярно ему у границ шахтного поля этим же комбайном пройдена раэрезная печь длиной 35О м. На следующем этапе подготовки, вместо традиционных работ по проведению вентиляционного штрека, произвоаят сейсмические работы. Местоположение пункта возбуждения упругих колебаний фиксируется в стенке откаточного штрека. Пункты регистрации упругих колебаний, последовательно перемещаются вдоль разрезной печи. Регистрация колебаний осуществляется сейсмоста1а1ией Кварци сейсмоприемниками СВ1-30, которые крепятся в шпурах, пробуренных в стенке выработки. Возбуждение колебаний производится в наклонно пробурённом шпуре путем взрывания навески взрьшчатого вещества определе ного веса. После каждого взрыва пунк регистрации перемещается по разрезной печи на 10 м. По результатам сейсмических наблк дений определяют скорости и частоты основного спектра колебаний, по которым вычисляют длины волн. После построения зависимости: част та - расстояние между пунктами возбуж дения и регистрации оказалось, что частота упругих колебдний для двух типов волн уменьшается почти 6 три раза при увеличении базы с 5Одо 350 м (фиг.1). Затем частоты колебаний пересчитаны на длины волн (для двух типов волн) и каждому диапазону длин , волн сопоставили минимальный размер объекта, который может быть выделен этими волнами. Опыт разработки Старо бинского месторождения показывает, что минимальный размер выбросоопаоных геологических нарушений равен 5 м. В таком случае критическая длина волны (как продольных, так и поперечных колебаний) равна также 5 м, этой критической величине соответствует рас- стояние между пунктами возбуждения и регистрации колебаний ЮО- м. Расстояние 1GO м отсчитывают по разрезной печи от ее сопряжения с откаточным штреком и через отметку 1ОО м проводят комбайном Уралг-ЗОКС вентиляционный штрек длиной 150О м, параллельный откаточному. Разрезную печь за сопряжением с вентиляционным штреком изолируют перемычкой. Затем производят традиционные сейсмические работы в блоке 1ООх4ОО м по поиску геологических нарушений Пункты возбуя&дения и регистрации последовательно перемещаются по откаточному, и вентиляционному штрекам при постоянном расстоянии между ними, рав1Юм 10О м. . При этом до начала отработки пласга обнаружены все выбросоопасные геологические нарушения размером более 5 м. Поэтому в процессе отработки пласта . исключены простои очистной лаиы и добычи. Использование способа исключает вы&росы соли и газа при производстве очистных работ, благодаря этому повышается безопасность проведения работ и отпадает необходимость в расходовании больших средств на ликвидацию последствий выбixxjoB, увеличивается скорость выемки пласта..

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ВЫБРОСООПАСНЫХ ПЛАСЮВ КАЛИЙНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, включающий пров&дение на отрабатываемом участке шахтного поля откаточного и вент1№ляиионного штреков, разрезной пбчи, определение выбросоотюсности пластов -путем поиска выфосооцасных геологических нарушений сейсмическим методом, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности и производитель-цости очистных работ за счет определи ния местоположения выбросоопасных геологических нарушений всех размеров, при поиске выбросоопасных геологических нарушений определяют диаметр наименьшего выбросоопасного геологичеокого нарушения отрабатываемого участка шахтного поля,, в месте сопряжения откаточного штрека с разрезной печью устанавливают пункт возбуждения упругих колебаний, вдоль разрезной печй в последовательно удаляющихся от источника возбуждешш точках измеряют частоты колебаний упругих волн, строят 0) С зависимость изменения частот колебаний, от расстояния между пунктами возбуждения и регистрации зшругих волн, устанавливают по ней критическое значение расei стояния, на котором возможен прием с частот колебаний, соответствующих диаметру наименьшего выбросоопасного о геологического нарушения отрабатывае00 мого участка шахтного поля, а вентил№ционный штрек проводят на расстоянии оо от пункта возбуждения упругих Колебаний, -4 равном или меньшем критического. О5 4j