Способ прогноза ударо- и выбросоопасности геологических нарушений при проведении подготовительных выработок Советский патент 1989 года по МПК E21F5/00 

4 СО

СО

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прогноза внезапных выбросов и горных ударов геологических нарушений.

Цель изобретения повышение безопасности работ при проведении подготовительных выработок.

На фиг. 1 схематично изображен геологический разрез по угольному пласту; на фиг. 2 - геологическая схема опасного по внезапному выбросу и горному удару геологического нарушения; на фиг. 3 - схема неопасного геологического нарушения.

Способ осуш;ествляют следующим образом.

Из проходимой подготовительной вьфаботки 1 на предполагаемое разрывное нарушение 2 бурят опережаюшую геологоразведочную скважину 3 с отбором керна. Бурение ведут поинтерваль но. Керн извлекают из колонковой трубы, укладывают в специальные ящики и маркируют. После вскрытия смести- теля нарушения 2 и получения породного керна, бурение прекращают. Затем определяют структуру зоны угольного пласта вблизи сместителя нарушения, для чего устанавливают наличие зоны дробления и перемятого угля; открыты трещин и сопутствующих нарушений 4; заполнителя сместителя нарушения.

запным выбросам угля и газа, которые представлены в табл. 1.

При переходе неопасного нарушения признаков динамической опасности не наблюдалось. На выбросоопасных пластах нарушения, представленного на фиг. 2, фиксируются повышенными значениями начальной скорости газовыде- ления до 15-20 . При переходе неопасных нарушений, представленных на фиг. 3, газодинамической опасности не отмечалось, происходило лишь частичное загазовывание выработок, но значения начальной скорости газовыделения не превышали 2-3 л/ьшн.

Способ реализован при разработке пласта, опасного по горным ударам

на глубине 700 м. При проведении

вентиляционного штрека 015 для уточнения местоположения разрывных нару шений и прогноза их удароопасности было проведено опережающее бурение

разведочных скважин диаметром 76 мм. В табл. 2 приведено описание керна по скважине, пробуренной на сдвиг (геологический разрез показан на фиг. 1), а в табл. 3 - по скважине,

гфобуренной на сброс.

Прогноз степени удароопасности по выходу буровой мелочи при проходке вентиляционного штрека в районе сдвига с амплитудой Н 2 м показал

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить безопасность работ при проведении подготовительных выработок. Из проходимой подготовительной выработки 1 на предполагаемое разрывное нарушение 2 бурят опережающую геологоразведочную скважину 3 с отбором керна. Бурение ведут поинтервально. Керн извлекают из колонновой трубы. После вскрытия смесителя нарушения 2 и получения породного керна бурение прекращают. Затем определяют структуру зоны угольного пласта вблизи смесителя нарушения. Для этого устанавливают наличие зоны дробления и перемятого угля, открытых трещин и сопутствующих нарушений 4 и заполнителя смесителя нарушения и определяют вид смесителя и состояние породного керна. При отсутствии нарушенной зоны угля и пород, открытых трещин с заполнителем или при полном разрушении керна нарушение считают опасным по проявлению горных ударов или внезапных выбросов угля и газа. Для повышения надежности определения разрывного нарушения, опасного по внезапным выбросам угля и газа, дополнительно измеряют давление газа в пробуренной скважине. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Кроме того, определяется вид смес- неопасно, а в районе сброса с м

тителя и состояние породного керна.

При наличии открытых трещин с заполнителем, например кальцитом и нарушенной зоны угля и пород вблизи сместителя нарушение относят к неопас-4о ным. Схема такого типа нарушения приведена на фиг. 3.

При отсутствии нарушенной зоны угля и пород, открытых трещин с заползафиксировал опасную зону протяженностью около 2,5 Н в обоих крьшьях. Изменение напряженного состояния около рассматриваемых нарушений, оцениваемое по выходу буровой мелочи на 5 м от обнажения через 5 м подвигания лавы в зоне влияния сброса (около 5 a шлитyд 25 м), наблюдалось повышение напряженного состонителем или при полном разрушении кер-д яния (1-II категория удароопасности)

на нарушение считают опасным по проявлению горных ударов или внезапных выбросов угля и газа (фиг. 2).

Дпя повьш1ения надежности определения разрьюного нарушения, опасного по внезапным выбросам угля и газа, дополнительно измеряют давление газа в пробзгренной скважине по стандартной методике.

Физическая сущность способа заключается в следующем.

Иccлeдoвaния ш установлены геологические признаки нарушений, опасных и неопасных по горным ударам и внезафиксировал опасную зону протяженностью около 2,5 Н в обоих крьшьях. Изменение напряженного состояния около рассматриваемых нарушений, оцениваемое по выходу буровой мелочи на 5 м от обнажения через 5 м подвигания лавы в зоне влияния сброса (около 5 a шлитyд 25 м), наблюдалось повышение напряженного состо

и напротив в зоне влияния сдвига произошла разгрузка пласта (IV категория удароопасности). Таким образом, с помощью предпагаемого способа опасность нарушения была определена за 33 м до подхода к нему.

Формула изобретения

ние состава керна и установление характера геологического нарушения и местоположение его сместителя, о т- личаюцийся тем, что, с целью повышения безопасности работ при проведении подготовительных выработок, в зоне сместителя нарушения определяют наличие дробления и пере- мятости угля и пород, открытых и сопутствующих трещин, устанавливают

ия

Гладкий, закрытый, плотно сжатая трещина Нет

Практически нет (первые см) Нет

Нет

Монолитные

Характеристика угля, пород

Уголь полублестящий, полосчатый с небольшими

короткими линзами блестящего. Средней крепости

В столбиках керн представлен довольно плотной

массой

Уголь полублестящий, местами с прослоями

матового, землистого. Сильно трещиноватый,

трещины, хаотично ориентированы, заполнены

кальцитом или полые

Керн представлен кусочками и мелочью

Землистая перетертая масса угля с включениями

полублестящего угля и кальцита

Песчаник темно-серый среднезернистый, нарушенньй с трещинами, заполненными кальцитом. Керн

представлен кусочками и столбиками различного

размера со следами подвижек

Опасность нарзппения

36

заполнитель сместителя и при отсут- CTBIDI дробления и перемятости угля и пород, открытых и сопутствующих трещин и заполнителя или при полном разрушении керна геологическое нарушение считают опасным на выброс угля и газа.

Таблица 1

Неровная волнистая поверхность

Есть ширина 0,1-0,4 иногда до 0,9 м Есть протяженность до 1,5 м

Есть зона шириной до 3 амплитуд разрьша Есть, как правило кальцит в виде примазок на стенках и в виде жил Сильно дислоцированные

I

Таблица 2 Интервал, м

0-19

19-25 25-27

27-30 Неопасное

1511433

Характеристика угля, пород

Уголь полублестящий, полосчатьш с прослоями и линзами блестящего, трещиноватый, средней крепости

Уголь полублестящий в конце интервала представлен угольной мелочью Угольная мелочь различной крупности. Наблюдается прихват бурового инструмента Песчаник темно-серьш, среднезернистьш, монолитный. Керн представлен столбиками до 20-25 см

Опасность нарушения

Фиг. 2

Фиг.З

I

8

Таблица 3

Интервал, м

0-25 25-28 28-33

33-35

Опасное