Способ дегазации разгружаемого горного массива Советский патент 1990 года по МПК E21F7/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке газоносных угольных Пластова

Цель изобретения - повышение эффективности дегазации и сокращение объема буровых работ

На фиг.1 изображена угленосная .толща, разрез вертикальной плоскостью по оси вентиляционной выработки; на фиг.2 --то же, в перпендикулярной плоскости; на - то же, в плоскости разрабатываемого пласта0

Способ осуществляется следующим образом.

Подвигание лавы 1 вызывает перемещение вместе с ней поверхности 2 разгрузки, расположенной под углом у к плоскости напластования вмещающих пород, за которой формируется зона

3разгрузки породного массива, зоны

4опережающей трещиноватости, распространение которой в разгружаемом массиве ограничено кривой 5, а наибольшее удаление границы этой зоны от разрабатываемого пласта z определяется уровнями 6 из условия z1

20 m cos 9 , и зоны 7 крупных сколов (зоны обрушения) распространение которой от разрабатываемого пласта

ЈП

00

Од

Ј&

М

ограничено уровнями 8, удаленными от него на расстоянии s 8 ra cos6 , где m - вынимаемая мощность пласта; 6 - параметр, который для подрабатываемой угленосной толщи соответствует 0,5d , а для надрабатываемой - (117 + 0,2 o()i с(- угол падения пласта, град За поверхностью 2 разгрузки в пространстве, ограниченном уровнями б и 8, образуется зона 9 промежуточного коллектора, пониженное аэродинамическое сопротивление трещин вмещающих пород которого формирует метановые потоки из всех разгружаемых источников выемочного участка, в том числа разрабатываемого пласта 10, за счет избыточного давления газа

Скважины 11 бурят из вентиляционной выработки 12 во вмещающих породах почвы и/или кровли так, чтобы их забои располагались от разрабатываемого пласта на удаление zl5 за ожидаемой поверхностью 13 разгрузки вблизи ограничивающего уровня 6. Участок трассы скважины 11 от устья до ограничивающего уровня 8 включительно герметизируется, а скважина 11 подключается к дегазационному трубопроводу 14. Расстояние г между скважинами 11 должно приниматься менее S - ширины проекции зоны 4 опережающей трещиноватости на продольную ось вентиляционной выработки 12„ В исследованных условиях значение величины S составило 11,2-29,7 ме

Подвигание лавы 1 сопровождается перемещением поверхности 2, которая набегает на скважину 11, и незагерме- тиэированный участок ее трассы оказывается в зоне 9, промежуточного коллектора С этого момента скважина 15 начинает каптировать метан, выделяющийся через зону 4 опережающей трещиноватости из разрабываемого пласта и угольных пластов-спутников, на- (ходящихся на удалении от разрабатываемого не далее уровня 80 Дальнейшее перемещение лавы I и поверхности 2 сопровождается дополнительным квитированием метана из источников, расположенных непосредственно в зоне промежуточного коллектора, а затем газа из разгружаемых источников, рас- п оложенных за пределами этой зоны. Из удаленных источников разгружаемой зоны 3 потоки метана в зоне 9 промежуточного коллектора могут формироваться на значительном расстояния от лавы 1, поэтому дегазационные скважины 15 после прохода их устьев лавой 1 оставляются подключенными к дегазационному трубопроводу 14, а в местах расположения устьев скважин 15 при столбовой системе разработки крепление вентиляционной выработки 12 не извлекается, а оставленные рамы 16

Q усиливаются известными способами: деревянными ремонтинами, полигональной крепью или кострами

Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом позво5 ляет повысить эффективность дегазации за счет каптирования части метана, выделяющегося через зону опережающей трещиноватости из разрабатываемого пласта и источников, которые

0 расположены в непосредственной близости от него, снизить в 2-3 раза объем буровых работ по участку, повысить концентрацию метана в отводимой газовоздушной смеси0

Экономический эффект от использования изобретения обеспечивается за счет сокращения затрат на буровые работы, снятия ограничений нагрузок на очистные забои по газовому фак0 Т°РУ расширения объема утилизации каптируемого метана,,

Формула изобретения

К Способ дезагации разгружаемого горного массива, включающий бурение скважин во вмещающих породах со стороны вентиляционной выработки, герметизацию устьев скважин, подключение к

0 дегазационной системе и оставление подключенными после прохода их устьев лавой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации и сокращения объема

5 буровых работ, скважины бурят с удалением их забоев от разрабатываемого пласта до границы зоны опережающей трещиноватости, при этом устья скважин герметизируют на участке пересечения их трассой зоны крупных сколов, а расстояние между скважинами принимают не превышающим проекции зоны опережающей трещиноватости на продольную ось вентиляционной выработки,,

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние z/ от разрабатываемого пласта до границы зоны опережающей трещиноватости опре деляют из математического выражения

5

0

5

51583637«

гя m - cos0 ,зоны крупных сколов определяют из нагде га - вынимаемая мощность пласта, тематического выражения .

м; ,5о( - для подрабатываемой угленосz2 8 m- созб ,

где га - вынимаемая мощность пласта, м;

ной толщи;

- для надрабатываемой угленос+0 2of ной TOJ1W 10 о,5о( - для подрабатываемой углеd - угол падения пласта, град.носной толщи;

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю- - для надрабатываемой угленосщ и и с я тем, что расстояние z от+0,2о/ ной толщи;

разрабатываемого пласта до границы / - угол падения пласта, град.

3п

1 с ц1 9154ИИ5ЯЮБ Hi 12„

/ 15. Л ...it,/ill13 у

z2 8 m- созб ,

где га - вынимаемая мощность пласта, м;

для по

Фиг.З

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение эффективности дегазации и сокращение объема буровых работ. Во вмещающих породах со стороны вентиляционной выработки бурят скважины. Забои располагают на удаление от разрабатываемого пласта до границы зоны опережающей трещиноватости, определяемой математическим выражением. Устья скважин герметизируют на участке пересечения их трассой зоны крупных сколов, также определяемой математическим выражением. Расстояние между скважинами принимают не превышающим проекции зоны опережающей трещиноватости на продольную ось вентиляционной выработки. Бурение, оборудование и подключение скважин к газопроводу осуществляют до входа их в зону опережающей трещиноватости. Скважины оставляют подключенными к дегазационной системе после прохода их устьев лавой. Экономический эффект от использования изобретения обеспечивается за счет повышения эффективности дегазации разрабатываемого пласта и источников, расположенных в непосредственной близости от него, а также от сокращения затрат на буровые работы. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Составитель ИоФедяева Редактор О.Юрковецкая Техред Л.Сердюкова Корректор М0Максимишинец

Заказ 224I

Тираж 372

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное