Способ подготовки зоны геологического нарушения к переходу очистным забоем Советский патент 1984 года по МПК E21D11/10 

аЛ

art

ND

;о

: со Изобретение относится к горной пр мьшшенности, а в частности к способа подготовки зон геологических нарушений к переходу очистными забоями По основному авт. св. № 883465, известен способ подготовки зоны геологического нарушения к переходу очистньм забоем, включакяций бурение скважин из прилегающей к лаве вырабо ки и нагнетание через них в приамплитудную зону нарушения зтрочняющего раствора. Скважины для нагнетания упрочнякщего раствора бурят спаренными из оконтуривания с диаметрально противоположных сторон. Основным недостатком данного способа является ненадежное упрочнение массива в зоне геологического нарушения вследствие неполного заполнения всех трещин и пустот нагнетаемым упрочняющим раствором. Целью изобретения является повьше ние эффективности упрочнения пород в зоне нарушения. Цель достигается тем, что согласно способу подготовки зоны геологического нарушения к переходу очистным забоем нагнетание упрочняющего раствора производят циклично, при этом вначале нагнетают мепкодисперсный состав, а затем-дисперсность раствора увеличивают, причем при каж дом последующем изменении дисперснос раствора давление повьплают. Способ осуществляется следующим образом. До подхода очистного забоя к геологическому нарушению в приамплитудную зону бурят скважины параллельно нарушению для его оконтуривания с диаметрально противоположных сторон Длина скважины сЪответствует длине нарушения. Затем через скважины нагнетают упрочняклций раствор в нарушенные породы кровли пласта, предварительно заперев устья скважин герметизаторами,, на выступающий конец которых навинчены вентили с напорным шлангом. Нагнетание раствора производят с изменением дисперсности состава упрочняющего раствора в зависимости от физико-механических свойств, степени нарушенности и проницаемости пород. Вначале нагнетают тонкодисперсный раствор с давлением, при котором происходит более полное заполнение мелких пустот и трещин. Затем давление сбрасывают и в скважину подают среднедисперсньй раствор под давлением, превышающим первоначальное значение. Это позволит внедрить крупные зерна в ранее поданный раствор. А при подаче более крупного дисперсного раствора и увеличения давления происходит внедрение более крупных зерен в ранее поданные растворы, которые распираются между плоскостями пустот и трещин и после схватывания растворов надежно скрепляют и упрочняют массив нарушенных горных пород. В качестве упрочняющего раствора рекомендуется состав на основе карбамидоформальдегидной малотоксичной смопы КФ-МТ (ГОСТ 14231-78) и в качестве отвердителя - водньй раствор кристаллического хлорного железа или карбамидная смола марки МФФ-М с ртвердителем - водный раствор щавелевой кислоты.. Соотношение между смолой и отвердителем в упрочняющем растворе в зависимости от дисперсности состава показано в таблице.

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЗОНЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО НАРУШЕНИЯ К ПЕРЕХОДУ ОЧИСТНЫМ ЗАБОЕМ по авт. ев/ № 883465, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности упрочне шя пород в зоне нарушения, на гнетание упрочняющего,раствора производят циклично, при этом вначале нагнетают мелкодисперсный состав, а затем дисперсность раствора увеличивают, причем при каждом последующем изменении дисперсности раствора давление повьппают.

В связи с тем, что горные породы -ээ имеют различную экзогенную трещиноватость от 1 до 100 трещин на 1 пог.м а также различную величину раскрытия. трещин от О, 1 мм до 10 см рекомендуется использовать все три состава раствора. Первоначально нагнетается тонкодисперсный раствор, который

обладает наибольшей скоростью процесса гелеобразования и твердения. При этом образуется твердая масса, скрепляющая отдельности пород. Давление нагнетания на первой стадии 5 3-4 Ша. Затем в скважину подают среднедисперсный раствор под давлейиём 5-6 МПа. Происходит внедрение раствор-а в ранее поданный, а прочность твердеющей массы увеличивается. И. О на завершающем этапе подают крупнодисперсный раствор под давлением 7-8 МПа. Затвердевшая масса полностью упрочняет массив нарушенНЫх пород.15

С увеличением времени гелеобразования до 19-21 мин увеличиваются прочностные свойства скрепляющего состава до 15 Ша.

Упрочнение пород может происходить 20 в две стадии. На первой стадии нагнетается тонкодисперсный раствор, а затем крупнодисперсньй. Первая стадия обеспечивает вьтолнение подгоовки зоны нарушения к переходу очист 25

ными работами в максимально короткие сроки 1-2 ч. На второй стадии нагнетается крупнодисперсный раствор. Количество стадий зависит от расстояния забоя лавы до нарушения.

При подготовке зоны нарушения к переходу в три стадии продолжительность подготовки составит 14-16 ч, а при двух стадиях 9-10 ч. Зная скорость подвигания очистного забоя и местонахождение его, можно определит необходимое количество стадий.

Расход скрепляющего состава в зависимости от его дисперсности можно контролировать расходомерами или мерными емкостями.

Кратность подачи раствора с изменением дисперсности состава зависит от степени трещиноватости массива и расстояния между трещинами. Контроль за нагнетанием может быть осуществлен измерительными приборами, установленными на нагнетающей установке.