Способ защиты угольного пласта от горных ударов и внезапных выбросов угля и газа Советский патент 1987 года по МПК E21F5/00 

на себя напряжения СГ , и препятствует дальнейшему распространению разгрузки горного массива от горного давления. Чтобы обеспечить пласт 2 защитой, определяют угол защиты 7. Из подготовительных выработок 5 пласта 1 под этим углом бурят дополнительные скважины 6 до нижнего контакта слоя П 3, Определяют на1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке угольных пластов, опасных по внезапным вйбросам угля, породы и газа и горным ударам для снижения горного давления в массиве горных пород при наличии в породах междупластья несущего слоя песчаника мощностью не менее 0,1-0,15 ширины очистной выработки.

Целью изобретения является повьшение эффективности защиты угольного

I пласта при наличии в междупластье

несущего слоя песчаника мощностью не менее 0,1-0,15 ширины очистной выработки.

На чертеже приведена схема реали зации способа.

На чертеже обозначены защитный пласт 1, заш 1щаемый пласт 2, несущий слой 3 песчаника, очистная выработка 4, подготовительные выработки 5, скважины 6, угол защиты 7,

Способ осуществляют следующим образом,

Сначала в пределах данного горизонта отрабатывают защитный пласт 1, При этом в надработанном массиве об- разуется зона, защищенная от горных ударов и внезапных выбросов угля и газа (зона разгрузки массива горных пород от горного давления).

При наличии в породах междупласть несущего слоя песчаника 3 мощностью не ..менее 0,1-0,15 ширины очистной выработки 4 зона разгрузки (соответственно зaш щeннaя зона) значительно уменьшается, так как этот слой принимает на себя дополнительные напряжения , (J и препятствует дальней

гнетаемой в скажины 6 воды, необходимой для разлома, слоя П 3 по формуле V Tm .((Jp:Pp.(G :Е), где V - объем закачиваемой в скважину воды, м ; m - мощность несущего слоя П 3, м; (J р -предел прочности П 3 на изгиб, кг/см ; Р - давление воды для гидроразрыва, кг/см ; Е - модуль упругости П 3, кг/см. 1 ил.

5

0

5

„

5

0

шему распространению разгрузки горного массива от горного давления.

Чтобы обеспечить пласт 2 защитой, определяют угол защиты 7, из подготовительных выработок 5 защитного пласта 1 под этим углом бурят скважины 6 до нижнего контакта слоя песчаника 3, Затем определяют объем нагнетае- мой в скважины воды, необходимый для разлома слоя песчаника 3, по формуле

V/ .- 15р V Ti m -- --,

где V - объем закачиваемой в скважины воды, м ;

m - мощность слоя несущего песчаника, м; GP - предел прочности песчаника

/2

на изгиб, кг/см , Е - модуль упругости песчаника,

кг/см ;

Р - давление воды для гидроразрыва, кг/см ,

и после подвигания забоя очистной выработки от скважины на расстояние, равное расстоянию между выработкой и серединой несущего слоя песчаника, нагнетают в загерметизированные скважины воду в расчетном количестве.

Пример, На глубине 800 м разрабатываются пласты К и Kg. Пласт К- является защитным для выбросоопас- ного пласта К, Расстояние между

ь

пластами 45 м, В породах почвы пласта К залегает несущий слой песчаника мощностью 25 м. Ширина очистной выработки по защитному пласту К равна 130 м. Размер защищенной зоны от пласта К-, равен 31,5 м. При расстоянии до выбросоопасного пласта 45 м защитное действие считается неэффективным (31,5 45 м),

3-

Применение способа-прототипа не обеспечило положительного эффекта. Поэтому из подготовительных выработок защитного пласта К до нижнего контакта несущего слоя песчаника пробурили скважины под углом защиты равным 80

в нижней части лавы и под углом защиты в 70 - в верхней части ее.

При мощности слоя песчаника m 25 м, пределе прочности песчаник на изгиб GP 100 кг/см, модуля упругости песчаника Е 3-10 кг/см давлении воды для гидроразрыва Р 200 кг/см необходимый объем нагнтаемой в скважину воды составил 1 I , 5 м

Так как несущий слой песчаника залегает непосредственно у почвы за щитного пласта К, расстояние от этого пласта до середины слоя песчаника составляет 12,5 м,

После отхода забоя лавы пласта К от скважины на 12,5 м закачку воды в скважину в объеме 11,5 м производили насосной установкой. В результате нагнетания воды произошел раз- лом слоя песчаника, размер зоны разгрузки увеличился и эффективность защиты пласта К пластом К. возросла. Пласт К разрабатывают в услови эффективной защиты.

Редактор М.Циткина Заказ 2403/29

Составитель М.Гагулин

Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Тираж 429Подписное

ВНРШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

49 Формула

изобретения

0

5

Способ защиты угольного пласта от горных ударов и внезапных выбросов угля и газа по авт.св.№ 1075009, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты угольного пласта при наличии в междупластье несущего слоя песчаника мощностью не менее 0,1-0,15 ширины очистной выработки, определяют угол защиты, бурят дополнительные скважины под углом защиты до нижнего контакта несущего слоя песчаника, производят нагнетание воды в дополнительные скважины после прдвигания забоя очистной выработки на расстояние , равное расстоянию между выработкой и серединой несущего слоя песчаника, при этом объем закачиваемой в скважину воды определяют из выражения

,Шо

V 7-тЧ;;

где V -

объем закачиваемой в скважину воды, м ;

m - мощность несущего слоя песчаника, м;

G p- предел прочности песчаника на изгиб, кг/см ;

Р - давление воды для гидроразрыва, кг/см ;

Е - модуль упругости песчаника, кг/см .

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность защиты угольного пласта при наличии в междупластье несущего слоя песчаника (П) 3 мощностью не менее 0,1-0,15 ширины очистной выработки. Сначала в пределах данного горизонта отрабатывают защитный пласт 1. При этом в надработанном массиве образуется зона, защищенная от горных ударов и внезапных выбросов угля и газа (зона разгрузки массива горных пород от горного давления). При наличии в породах между- пластья несущего слоя П 3 мощностью не менее 0,1-0,15 ширины очистной выемки зона разгрузки (соответственно защищенная зона) значительно уменьшается, так как этот слой принимает (Л ее i со К)