Способ предотвращения газодинамических явлений в горном массиве Советский патент 1984 года по МПК E21F5/00 

1 Изобретение относятся к горному делу и может быть использовано при вскрытии угольных пластов для,предотвращения газодинамических явлений. Известен способ вскрытия угольных пластов, включающий бурение за контур выработки 5-6 скважин и одной контрольной в середине выработки, нагнетание в них воды в режиме гидрорыхления l. Недостатком способа является неравномерность обработки угольного пласта, вследствии чего при вскрытии пласта выработкой происходят внезапные выбросы, так как остаются зоны с повышенным, давлением газа. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ пре дотвращения газодинамических явлений в горном массиве, включающий бу рение скважин за контур выработки в один ряд, нагнетание твердеющих растворов, проведение горных работ при этом нагнетание растворов производят в скважины диаметром до 45 мм 2 . Недостатком способа является то что нагнетание растворов производят в неразгруженных от горного давления зонах, что приводит к неравноме ности распространения твердеющих растворов, при этом при вскрытии пластов происходят внезапные выброс угля и газа. Цель изобретения - повышение надежности предотвращения газодинамических явлений путем разгрузки угольного пласта от горного давления и снижения газовьзделеиия в горную выработку. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу предотвра щения газодинамических явлений в горном массиве, включающему бурени скважин за контур сечения выработки в один ряд, нагнетание в них твердеющих растворов, проведение горных работ,- производят бурение разгрузоч ных скважин с расстоянием между ними, равным радиусу зон неупругих деформаций, нагнетание в них твердеющих растворов последовательно в каждую нечетную скважину, начиная со скважины, которую бурили пе вой, под давлением, не превьпиающим 0,AjH, при этом разгрузочные скважины бурят диамтером не менее 80 мм 1 а проведение горных работ осуществляют после затвердевания растворов в последней скважине. На фиг. 1 и 2 приведены схемы направленной отработки угольного пласта. Способ предотвращения газодинамических явлений в горном массиве осуществляется следующим образом. С расстояния 3 м до угольного пласта, например, крутого падения, за контур сечения выработки бурится первая разгрузочная скважина 1 (фиг. 2) с перебуриванием пласта на полную мощность ni. Каждая последующая скважина 2,3...38 бурится на расстоянии, равном радиусу зон неупругих деформаций, располагая их в один ряд по периметру выработки с выходом в угольном массиве за контур сечения выработки, что создает пояс пониженных напряжений шириной до двух радиусов разгрузки в пределах 4-х метровой законтурной зоны С. По завершению бурения разгрузочных скважин, которые образуют пояс пониженных напряжений в угольном массиве вокруг сечения выработки приступают к обработке последнего раствором твердеющего вещества методом низконапорного нагнетаний при давлении 40, каждую нечетную скважину, начиная с первой от начала бурения. Учитывая, что в зоне неупругих деформаций остаточная прочность для угля не превышает 0,156 , то давление нагнетания раствора не будет превышать при существующих глубинах разработки угольных пластов 0,25уН , т.е. 3-4 МПа. Исходными продуктами для приготовления твердеющего раствора служат 24%-ные крепители М-2 или М-3 с добавлением определенного количества катализатора, который закачивается с использованием известного технологического оборудования. Время затвердевания раствора крепителя задается примерно 7-14 ч, в течение которого обеспечивается его закачка в скважины. Закачку твердеющего раствора производят путей герметизации скважины 1 гидрозатвором на контакте породы и угля (фиг. 1 и 2), затем производят.нагнетание рясттюра до появления твердеющего растгпзрл из

31

скважин 2 и 38. Извлекают гндроэатвор из скважины I и герметизируют скважину 3 с последующим нагнетанием раствори до появления его в смежных скважинах 4 и 2.

Аналогично производят нагнетание раствора в каждую нечетную скважину, т.е. вторую, до полной обработки законтурного пояса вокруг сечения выработки раствором твердеющих веществ. После затвердевания раствора в последней обработанной скважине приступают к проведению выработки.

029844

Преимущество предлагаемого способа заключается в тон, что нагнетание растворов твердеющих веществ в разгружсную зону позволяет уп5 равлять процсссом фи.1и.трационного насышсния пласта путем создания в нем раппомерпо упрочненных зон, которые предсглвляют собой барьер, прспятструюшнй развязывании газоди10 намичсских яилениГ:, что повышает надежность способа и сокращает затраты, связлппые с ликвидацией последствий внезапньж выбросов и ущерба от них.

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ В ГОРНОМ МАССИВЕ, включающий бурение скважин за контур сечения выработки в один ряд, нагнетание в них твердеющих растворов, проведение горных работ, отличающийся тем, что, с целью повьщгения надежности предотвращения газодинамических явлений путем разгрузки угольного пласта от горного давления и снижения газовыделения в горную вьфаботку, производят бурение разгрузочных скважин с расстоянием между ними, равным радиусу зон неупругих деформаций, нагнетание в них твердеющих растворов последовательно в каждую нечетную скважину, начиная со скважины, которую бурили первой, под давлением, не превышающим 0,, при этом разгрузочные скважины бурят диаметром не менее 80 мм, а проведение горных работ осзпцествляют после затвердевания растворов в последней скважине.