Способ выемки выбросоопасного угольного пласта Советский патент 1985 года по МПК E21F5/00 E21C41/04 

Изобретение относится к горной промьшшенности и может быть использовано в угольных шахтах при разработке пластов, склонных к выбро- сам угля и газа. Известен способ проведения подго товительных выработок на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа, включающий бурение шпуров, заряжание их взрывчатым веществом, короткозамедленное взрывание, при этом врубовые шпуры располагают во вмещающих породах, у кровли или почвы, отбойные шпуры - в угольном и породном массиве, а короткоза; медленное взрывание зарядов производят по направлению к пласту и последними взрывают заряды, размещенные в пласте. Недостаткрм способа является то, что он не исключает возникновения выбросов угля и газа в процессе взрывания и в технологических операциях, так как взрывание зарядов производится в месте концентрации напряжений в угольном пласте, в результате чего напряженный угольный массив при взрыве зарядов получает дополнительный импульс, способствую щий развязыванию выбросу угля и газ Наиболее близким по технической сущности и получаемому результату к заявленному является способ выемки выбросоопасного угольного пласта включающий бурение шпуров в порода и в угольном пласте, заряжание их взрывчатым веществом, взрывание зар дов взрывчатых веществ в режиме сотрясательного взрывания, Недостатком способа является наличие факторов, способствующих прояв лению выбросоопасности пласта, которыми является выбор интервалов замед лений короткозамедленного взрывания групп зарядов, при котором не учитывается время затухания упругих колебаний в массиве угля. В этом случае при короткозамедленном взрывании зарядов взрывчатых веществ во вмещающих породах и в пласте угля происходит наложение упругих колебаний при взрыве соседних шпуровых зарядов в породе и в пласте угля, в результате чего при проведении выработок по выб росоопасным пластам,появляется опасность возникновения выброса угля и газа. Цель изобретения - повьш1ение эффективности предотвращения внезапных выбросов угля и газа путем проведения впереди забоя выработки передового рыхления вмещающих пород. Цель достигается тем, что в известном способе, включающем бурение шпуров в породах и угольном пласте, заряжение их взрывчатым веществом, взрьшание зарядов взрывчатых веществ в режиме сотрясательного взрывания, в породе бурят шпуры для производства передового рыхления пласта на расстоянии от пласта, не превьш1ающем радиуса зффективного действия взрыва заряда взрывчатого вещества на глубину, при которой отношение линии наименьшего сопротивления помещаемых в них зарядов взрывчатого вещества к линии наименьшего сопротивления зарядов для отбойки угля составляет 1,8-2,7, взрывание зарядов в этих шпурах производят короткозамедленно в один прием, при этом отношение разности замедлений между взрывами зарядов для отбойки угля и передового рыхления ко времени затухания упругих колебаний в угольном пласте составляет не менее 2,5. Способ осуществляется следующим образом: во вмещающих породах на расстоянии от пласта, не превьшающем радиуса эффективного действия взрыва заряда взрывчатого вещества, дополнительно к комплекту шпуров, предусмотренных паспортом буровзрывных работ, бурят ряд шпуров на глубину, превьш1ающую глубину естественной зоны разгрузки в угольном пласте впереди забоя. В этих шпурах в один прием короткозамедленного взрывания взрывают заряды взрывчатых веществ вместе с зарядами для отбойки угля и породы по всему сечению забоя. Зона трещинообразования, достигая угольного пласта, частично разгружает его от сил горного давления, т.е. снимается одна из составляющих сложного напряженного состояния угольного пласта, способствующая проявлению выбросоопасности, а затем по Истечении некоторого времени угольный пласт дегазируется. При взрывании зарядов передового рыхления и смежных зарядов для отбойки угля интервал замедлений между ними принимают таким образом, чтобы его отношение к времени затухания упругих колебаний в угольном пласте составляло 2,3 и более. Установленное экспериментально время затухания упругих волновых колебаний от взрыва зарядов взрывчатого вещества в угольном пласте равно 10-11 мс. Если принять, например, номинальное значение времени замедления электродетонатора короткозамедленного действия, помещаемого в заряд для отбойки угля, равным 30 мс, а электродетонатора в смежном заряде передового рыхления породы 15 мс, то интервал замедления между ними получается как разность 30-15 15 мс и отношение 15 мс : 10 мс « , 1,5 2,5, т.е. в данном случае может произойти наложение упругий колебаний породного массива на колебания угольного пласта и последний получит дополнительный импульс, в результате чего может увеличиться вероятность возникновения выброса угля и газа. Если же указанное отношение принимать равным 2,5 и более, то короткозамедленное взрьшание зарядов для рыхления породы и отбойки угля осуществляется как разновременное, т.е. взрывание зарядов в угольном массиве произойдет только после того, как затухнут колебания в породе, вызванные взрывом зарядов взрывчатого вещества для передового

рыхления.

Преимущество способа состоит в том, что его , применение обеспечивает создание зоны разгрузки угольного пласта на такую глубину, когда взрывание шпуровых зарядов для отбойки угля осуществляется в безопасной .зоне без выбросов угля и газа, при зтом при отсутствии выбросов угля и

газа и при выбросах менее 100 т угля скорость проведения выработки практически не отличается от скорости проведения выработок в невыбросоопасных зонах.

СПОСОБ ВЫЕМКИ ВЫБРОСООПАСНОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, включающий бурение шпуров в породах и угольном пласте, заряжение их взрывчатым веществом, взрывание зарядов взрывчатых веществ в режиме сотрясатель. s4l ..,.. / ;. П:й ного взрывания, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности предотвращения внезапных выбросов угля и газа путем проведения впереди забоя выработки передового рыхления вмещающих пород, в породе бурят шпуры для производства передового рыхления пласта на расстоянии от пласта, не превьпиающем радиуса эффективного действия взрыва заряда взрывчатого вещества на глубину, при которой отношение линии наименьшего сопротивления помещаемых в них зарядов взрывчатого вещества к линии наименьшего сопроS тивления зарядов для отбойки угля (Л составляет 1,8-2,7, взрывание зарядов в этих шпурах производят короткозамедленно в один прием, при этом отношение разности замедлений между взрывами зарядов для отбойки угля и передового рыхления ко времени затухания упругих колебаний в угольном пласте составляет не менее 2,5.