Способ многостадийного воздействия на призабойную зону угленосной толщи для борьбы с газовыделением, пылеобразованием, выбросами, обрушениями и температурой Советский патент 1990 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке угольных месторождений.

Цель изобретения - повышение эффективности дегазации угленосной толщи и устойчивости вмещающих пород в зоне очистных работ, снижение уровня

запыленности и температуры воздуха, степени выбросоопасности разрабатываемого пласта.

На фиг,1 изображен выемочный участок лавы в плоскости разрабатываемого пласта со схемами подключения скважин к системам дегазации, нагнетания в них пылесвязывающих растворов, хладагентов и синтетических скрепляющих материалов, на фиг.2 - участок лавы вертикальной плоскостью, перпендикулярной очистному забою, разрез; на фиг.З то же, параллельной очистному забою.

Способ осуществляется следующим об образом.

На выемочном участке из выработки 1, опережающей очистной забой 2, заблаговременно перед зоной 3 опережающей трещиноватости в плоскости напластования парод кровли и почвы пласта параллельно очистному забою 2 на полную высоту этажа бурят скважины k и 5 так, чтобы их удаление от разрабатываемого пласта не превышало трехкратной его вынимаемой мощности. По мере приближения очистного забоя 2 к скважине k и 5 в момент, когда из нее начинает интенсивно выделяться метан, замеряется расстояние между устьем скважины и очистным забоев. Это расстояние S соответствует размеру зоны опережающей трещиноватости 3. Расстояние г между рядами скважин в почве и в кровле должно соответствовать г 0,5S. При приближении очистного забоя 2 к устью скважины k или 5 на расстояние S последняя подключается к дегазационному трубопроводу 6 посредством соединительного рукава 7. При дальнейшем приближении очистного забоя 2 к устью скважины k на расстояние а{ v-t,, где v - скорость по- двигания очистного забоя 2; t, - время, необходимое для нагнетания в скважину и отверждения синтетических скрепляющих материалов, скважина k отключается от дегазационного трубопровода бив нее нагнетаются синтетические скрепляющие материалы через систему 8. При приближении очистного забоя 2 к устью скважины 5 на расстояние а2 + а5 v-ta + vtj, где t2 и t, - время, необходимое на нагнетание в скважину пылесвязывающих растворов и хладагентов, скважина 5 отключается от дегазационного трубопровода б и к ней подключается система 9 нагнетания пылесвязывающих растворов. После закачки в скважину расчетного количества пылесвязывающих растворов при удалении очистного забоя 1 от скважины 5 на расстояние а3 последняя отключается от системы 9 нагнетания и подключается к системе 10 нагнетания в скважину хладаген0

тов. После прохода очистного забоя 2 над трассой скважины 5 последняя отключается от системы 10 и вновь подключается к дегазационному трубопроводу 6 с помощью рукавов 7. Для интенсификации процесса газоотдачи после завершения бурения скважины k или 5 при их местоположении по отношению

к забою лавы 2 на расстоянии большим величины S в скважинах размещают концентратор магнитострикционного излучателя 11, подключенный к источнику 12 энергии. Пеоемещением излучателя

от забоя скважины k (5) к устью создают систему аэродинамически связанных трещин между скважиной k (5) и угольным пластом. При появлении в скважине k (5) метана из нее извлекают излучатель 11 и подключают к дегазационному трубопроводу 6. Скважины, пробуренные во вмещающих породах, сохраняют свои аэрогидродинамические параметры и в зоне опорного давления,

5 а при попадании в разгружаемую зону 3, характеризующуюся развитием трещиноватости и интенсивным метановы- делением, скважины k и 5, аэродинамически связанные с разрабатываемым пластом в этой зоне системой опережающей трещиноватости, каптируют метан, истекающий из пласта по трещинам в породах кровли и почвы.

Формула изобретения

1. Способ многостадийного воздействия на призабойную зону угленосной толщи для борьбы с газовыделением, пылеобразованием, выбросами, обрушениями и температурой, включающий бурение скважин в плоскости напластования вмещающих пород на полную высоту этажа впереди очистного забоя параллельно ему и подключение скважин к системам дегазации, нагнетание в скважины пылесвязывающих растворов, хладагентов и скрепляющих материалов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации угленосной толщи и устойчивости вмещающих пород в зоне очистых работ, снижения уровня запыленности и температуры воздуха, степени выбросоопас- ности разрабатываемого пласта, сква- 5 жины бурят на расстоянии от пласта не более трех его мощностей с интервалом, не превышающим половины ширины зоны опережающей трещиноватости.

0

5

0

5

50

подключение скважин к дегазационной системе осуществляют при подходе очистного забоя к зоне опережающей тре- щиноватости, а нагнетание в скважины скрепляющих материалов ведут при уменьшении расстояния между скважиной в породах кровли и забоем лавы до величины а1 v t,, где v - скорость подвигания очистного забоя, t, - время, необходимое для нагнетания в скважину и отверждения синтетических скрепляющих материалов, при уменьшении расстояния между скважиной в по

скважину пылесвязывающих растворов и хладагентов, нагнетание в скважины пылесвязывающих растворов и хладагентов производят поочередно и после прохода лавы над трассой скважины ее вновь подключают к дегазационной системе.

2. Способ поп.1, отличающийся тем, что, с целью увеличения газоотдачи пласта, после завершений бурения скважины в зоне опорного давления в скважине размещают концен

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке угольных месторождений. Цель изобретения - повышение эффективности дегазации угленосной толщи и устойчивости вмещающих пород в зоне очистных работ, снижение уровня запыленности, температуры воздуха и степени выбросоопасности разрабатываемого пласта. Параллельно очистному забою на расстоянии, не более трехкратной мощности пласта, в его кровле и почве бурят скважины (С) по напластованию пород на всю высоту этажа. Интервал бурения С составляет величину R ≤ 0,5 S, где S - размер зоны опережающей трещиноватости. При приближении очистного забоя к С на расстояние S последние подключаются к дегазационной системе. При приближении к С в кровле на расстояние A₁ = VT₁, где V - скорость подвигания лавы

T₁ - время нагнетания и отверждения скрепляющих материалов, в С нагнетают скрепляющие материалы. При приближении к С в почве пласта очистного забоя в них поочередно нагнетаются пылесвязующие материалы и хладагенты. После прохода лавы над трассой С ее вновь подключают к дегазационной системе. Для интенсификации процесса газоотдачи пласта в С после окончания бурения помещают концентратор магнитострикционного излучателя, который перемещают от забоя до устья С. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

родах почвы и забоем лавы до величины 15 тРат°Р магнитострикционного излучате- аг + а vt2 + vt,t где tz и t, -ля и перемещают его от забоя к устью

время, необходимое для нагнетания вскважины.

У/ // ////////7/////

/ Т/-,

/7 Фиг.17Z

Г11И IIII II

/////////////////////

s- s jp/tesi

6 7 Щам

сриг.г