Способ приведения целиков угля в неудароопасное состояние Советский патент 1984 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке угольных пластов,- опасных по горным ударам. Известен способ профилактической обработки угольных пластов, включающий бурение первоначально коротких шпуров, нагнетание в них тампонирующих веществ, удлинение после затвердевания тампонирующих веществ части коротких скважин и нагнетание через -них жидкости за зоной тампонирования 13. Недостатком данного способа являе ся то, что тампонирование трещин производят без учета длины зоны их проявления, в результате чего участо контакта зоны трещиноватости с нетро нутым массивом остается неувлажненны при этом при нагнетании жидкости в угольный пласт происходит ее утечка пласт увлажняется неравномерно. Наиболее близким по технической сущности и получаемому результату к предлагаемому является способ, включающий бурение из оконтуривающих целик подготовительных выработок или из выработок, пройденных в noiJOдах почвы пласта водоподающих скважин, их герметизацию, бурение в краевой части целика по его контуру жин, нагнетание в них растворов крепителей до образования гидроизоляционного слоя, нагнетание в водопода щие скважины воды в режиме фильтрацииГ2. Недостатком такого способа являет ся то, что при нагнетании воды в угольный целик, краевая часть которого, как правило, разбита .трещинами, не удается равномерно осуществит увлажнение всего целика ввиду того,, что вода прорывается по трещинам контакта зоны отжима и нетронутого 1 ассива в подготовительные выработки при этом с течением времени в резуль тате фильтрации воды и происходящего массообмена с шахтным воздухом влажность обработанного угольного целика снижается, уголь уплотняется и восст навливаются его упругие свойства. Цель изобретения - повьшение эффективности и безопасности работ при проведении целиков угля в неудароопасное состояние создания зоны равномерного увлажнения целика угля по всей площади и предотвращени утечек воды из целика. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приведения целиков угля в неудароопасное состояние, включающему бурение из оконтуривающих целик подготовительных выработок, пройденных в породах почвы пласта водоподающих скважин, их герметизацию, бурение в краево и части целика по .его контуру скважин, нагнетание в них растворов крепителей до образования гидроизоляционного слоя, нагнеталие в водоподающие скважины воды в режиме фильтрации, бурят по контуру целика шпуры, в процессе бурения их замеряют выход буровой мелочи и устанавливают ширину отжатой зоны угля по контуру целика, при этом скважины для нагнетания крепителей бурят длиной, равной ширине отжатой зоны, и гидроизоляционный слой создают на стыке отжатой зоны и ненарушенного угольного массива, а фильтрационные участки водоподающих скважин располагают за гидроизоляционным слоем. На фиг.1-4 представлена последовательность осуществления предлагаемого способа. I. . Из оконтуривающих целик 1 подготовительных выработок 2 бурят скважины 3, например, через 15-20 м и определяют ширину отжатой зоны 4 по выходу буровой мелочи. Считается установленным, что в отжатой зоне не наблюдается повьш1енного выхода буровой мелочи при бурении скважины и лишь при бурении в ненарушенном массиве, который способен воспринимать опорные нагрузки, отмечается повьщ1енный выход буровой мелочи. Затем между прогнозньми скважинами 3 бурят промежутчоные скважины 5, длину которых принимают равной ширине отжатой зоны 4. На стыке отжатой зоны 4 и ненарушенного массива 6 производят гидроизоляцию пласта угля, например, путем цементации или химического ук реплеНия и создают гидроизоляционный слой 7, который препятствует утечкам воды как в процессе нагнетания, так и дальнейшего срока службы целика. Затем при схеме глубинного увлажнения из оконтуривающих выработок 2 бурят водоподающие сква- . жины 8, в которые помещают трубы 9 для подачи воды с фильтром 10, который располагают за гидроизоляционным слоем. Путем цементации зутрубного пространства 11 осуществляют

герметизацию скважины. После этого производят нагне-.ание воды в пласт в режиме фильтрации.

При схеме регионального увлажнения из полевой выработки 12 бурят водоподающие скважины 13, в них помещают трубы 14 для подачи воды с фильтром 15, который располагают за гидроизоляционным слоем. Путем цементации затрубного пространства 16 осуществляют герметизацию скважины, затем-производят нагнетание воды в пласт в режиме фильтрации.

Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что за счет гидроизоляции угольного целика по его контуру предупреждают утечки воды по трещинам, обеспечивают равномерное увлажнение целика по всей площади, а также увеличивают срок защитного действия в результате ликвидации условий для фильтраци Боды в целике после завершения нагнетания и млссообмена между угольным массивом, увлажненным при нагнетании, и шахтной атмосферой, что способствует повышению безопасности работ.

Наряду с повышением безопасности работ в результате применения предлагаемого способа приведения целиков в неудароопасное состояние повьшгается его эффективность за счет сокращения трудоемкости работ и исключения необходимости повторного приведения целиков в неудароопасное состояние.

Риг.1

СПОСОБ ПРИВЕДЕНИЯ ЦЕЛИКОВ УГЛЯ В НЕУДАРООПАСНОЕ СОСТОЯНИЕ, включающий бурение из оконтуривающих целик подготовительных выработок или из выработок, пройденных в породах почвы пласта водоподающих ц:кважин, их герметизацию, бурение в краевой части целика по его контуру скважин, нагнетание в них растворов крепителей до образования гидроизоляционного слоя, нагнетание в водоподающие скважины воды в режиме фильтрации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности работ при приведении целиков углЯг в неудароопасное состояние путем создания зоны равномерного увлажнения целика угля по всей площади и предотвращения утечек воды из целика, бурят по контуру целика шпуры, в процессе бурения их замеряют выход буровой мелочи и устанавливают ширину отжатой зоны угля по контуру целика, при зтом скважины для нагнетания крепителей бурят длиной, равной ширине отжатой зоны, и гидроизоляционньй слой создают на стыке -отжатой зоны и ненарзппенного угольного массива, а фильтрационные | участки водоподающих скважин распо- ; лагают за гидроизоляционным слоем. ;