Способ вскрытия выбросоопасного пласта Советский патент 1985 года по МПК E21F5/00 

- 1n Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для предотвращения выбросов угля и газа при вскрытии выбросоопасного пласта горной выработкой. Известен способ предотвращения внезапных выбросов угля, породы и газа в подготовительных выработках, включающий гидровымывание полости на всю мощность пласта выработки Cl Недостатком способа является недостаточная равномерность обработки выбросоопасного пласта вокруг вскрывающей выработки, что не исключает .полной ликвидации выбросоопасной ситуации, вследствие чего в некоторых случаях требуется проведение дополнительных противовыбросных мероприятий. Это снижает темпы ведения подготовительных работ, приводит к непроизводительным затратам труда и времени. Наиболее близким к изобретению по технической сущности, и получаемому результату является способ, включающий образование между пластом и вскрывакщей горной выработкой породной пробки, бурение скважин в пласте гидровымывания полости большей сеЧения выработки, удаление продуктов вымыва L2J. Недостатком известного способа является .недостаточная эффективность предотвращения внезапных выбросов, особенно при его использовании на пластах средней и вьшге крепости и монолитных не нарущенных трещиноватостью, где процесс вымьюания полости значительно удлиняется, а в некоторых случаях вымьгоание становится просто невозможным. . Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения внезапных выбросов путем увеличения зоны разгрузки пласта. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему образование между пластом и вскрывающей горной выработкой пород ной пробки, бурение скважин, гидровымьгеание полости в пласте, удаление продуктов вымыва, часть скважин бурят на всю мощность; выбросоопасно го пласта, остальные проводят в масcifBe противоположных боковых пород проводят торпедирование массива про тивоположных боковых пород и частич но самого пласта, при этом гидровы7 -2 мывание проводят ояионромс ино чоре-а все скважины гготоком жидкосги, переешанным со сжатым нагретым воздуом, пульсирующим со звуковой ультразвуковой частотой с амплитудой пульсаций, равной величине суммы ерного и газового давлений. Кроме того, удаление продуктов вымыва проводят путем отсоса под давлением, равным величине амплитуды пульсаций, и ведут его до момента образования сквозной трещины. Способ осуществляют следующим образом. При приближении забоя вскрьшающей вьфаботки на расстояние не менее 4м по нормали к пласту проходческие работы прекращают, оставляют; предохранительную породную пробку и после дополнительной доразведки и оценки выбросоопаСности через контрольную скважину начинают работы непосредственно по вскрытию выбросоопасного пласта. Для этого сначала проводят бурение скважин диаметром 120-200 мм. При этом нижние скважины бурят под таким углом чтобы они пересекли власт на Тм ниже подошвы выработки, а верхние скважины бурят под углом 6-7 к горизонту. Число скважин принимают в зависимости от сечения выработки. При этом часть скважин полностью пересекает пласт, а остальные углубляют не менее чем на 1,2-2,5 м в массив противоположных горных пород. Количество углубленных скважин, их длину и диаметр определяют для каждого конкретного случая в зависимости от горных условий и указывают в паспорте БВР. Затем, если это необходимо, проводят укрепление породной пробки, например , созданием металлической перемычки, ,а прочность укрепления принимают равной разности напряжений энергии торпедирования или гидровымызва и прочности самой породной пробки с учетом запаса прочности. После укрепления породной пробки часть скважин пласта заполняют водой под давлением гидровымыва, а остальные скважины пласта и углубленные в массив противоположных боковых пород заряжают и проводят, торпедирование массива и частично самого пласта, после чего приступают к гидровымыванию полостей.

Для ГIадI)Oв.lмывaиnя устлиаи.пинавдт специальные насалки, позволяющие создавать пульсирующий со звуковой ультразвуковой скоростью поток частотой 15000 Гц и амплитудой, равной величине суммы черного и газового давлений, при которой происходит наиболее интенсивное разрушение угля в районе вымьша полостей. Гидровымывание проводят до образования полостей. необходимых размеров. Перед подачей жидкости в пласт устанавливают , специальньШ дозатор, с помощью которого в жидкость подают нагретый до 50-200 С сжатый воздух в поток жидкости. Сжатый воздух берут из общешахтной магистрали, а нагревают, например, с помощью-злектрокалорифера.в взрывобезопасном исполнений

Через скважины, в которых произво дилось торпедирование,, осуществляют Lудаление продуктов вымыва путем отcoca под давлением, равным величине .аютлитуды пульсаций, которую опре|деляют на месте и ведут до момента

oOpajojianiin CKiit-isitoii грспитны в пласте между скважинами, через котоpi.ie осуществляется тидровымывание и отсос. После вымыва полости необходимых размеров и.снижения давления газа в контрольных скважинах до величины ниже 10 атм гидровымывание считается законченным.

Предложенный способ вскрытия выбросоопасного пласта по сравнению с известным имеет более высокую эффективность предотвращения внезалных выбросов угля и газа, обусловленную возможностью гидровымывания полости на пластах практически любой крепости и степени трещиноватости путем торпедирования массива противоположных боковых пород и частично самого пласта. Кроме того, исключается возможность проявления выбросов в процессе гидровымывания полостей, так как его проводят в зоне ослабленных торпедированием напряжений и давлений газа.

1. СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ВЫБРОСООПАСНОГО ПЛАСТА, включающий образование между пластом и вскрывающей горной выработкой породной пробки, бурение скважин, гидровымывание полости в пласту, удаление продуктов вымыва, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности предотвращения внезапных выбросов путем увеличения зоны разгрузки пласта, часть скважин бурят на всю модность выбросоопасного пласта, остальные проводят в массиве противоположных боковых пород, проводят торпедирование массива противоположных боковых пород и частично самого пласта, при этом гидровымывание проводят одновременно через все скважины потоком жидкости, перемешанным со сжатым нагретым воздухом, пульсирующим со звуковой - ультразвуковой частотой и с амплитудой пульсаций, равной величине суммы горного и газового давлений. (Л k 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что удаление продуктов вымыва проводят путем отсоса под давлением равным величине амплитуды пульсаций, и ведут его до . момента образования сквозной трещины. 4 Од