Способ предупреждения внезапных выбросов угля и газа в подготовительных выработках Советский патент 1990 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предупреждения внезапных выбросов угля и газа в пластовых гор- ных выработках.

Цель изобретения - повышение безопасности ведения горных работ путем создания в массиве защитной зог ны,

На фиг. 1 изображена схема сечения вьфаботки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на ,

фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Позициями обозначены: дегазационная 1, рабочие 2 скважины, дегазаци- .онный, трубопровод 3, длина забойки 4, зона 5 трепщноватости.

Способ осуществляют следующим образом.

В проводах кровли пробуривается дегазационная скважина 1 на всю длину защищаемой зоны пласта. Эта длина выбирается в зависимости от возможнооосо оо

фтей бурильной техники и технологии 1)фоведения подготовительной вьфаботки Наиболее рациональной, исходя из этих « :оображений, следует считать длину важины 100 м, V - .1 После ЭТОГО на ту же длину бурят фабочие скважины 2 в породах кровли И почвы пласта с учетом коэффициента перекрытия трещин, равного 2, и радиУСОВ растрескивания пород при взрыве Ьарядов в скважинах. I Расстояние между рабочими .скважи- Йами принимают из условия двойного {терекрЫтия трещин. Известно, что ра- Киус зоны разрушения для самых проч- 1ых пород равен 12-20 радиусов взры- аемых зарядов. Поэтому для обеспечения двойного перекрытия трещин расстояние между рабочими скважинами должно Зыть не более 12 радиусов зарядов. Количество рабочих скважин.устанавливают по формуле

N

К

де к - коэффициент перекрытия тре- щин в зоне разрушения при взрыве в скважинах зарядов 30 взрьшчатых веществ;

S - площадь вмещаюш 1х пород или

угольного пласта; . R - радиус зоны разрушения при

взрыве 5В в скважинах. 35 На следующем этапе осуществления л способа дегазационную скважину 1 подсоединяют к дегазационному трубопроводу 3. Рабочие скважины 2 заряжают рассредоточенными зарядами ВВ.. Длина дО забойки 4 рабочих скважин должна быть равна длине противовыбросного препят- . ствия во избежания разрушения последнего. Далее производят одновременно взрьшание зарядов в рабочих скважинах 45 2 по всей длине скважин. При этом над пластом, под пластом и в угольном пласте, образуется весьма проницаемая зона 5 трещиноватости. Дегазационная скважина 1 также расположена в этой 50 зоне и связана с нею многочисленными трещинами. Дальнейщая откачка метана из з.оны 5 .трещиноватости сделает возможным безопасное проведение пластовой подготовительной выработки.55

Длину противовыбросного препятствия выбирают из условий работы на срез самой слабой породы или угля в забое подготовительной вьфаботки, при-.

чем расчет ведут по макет-шальным выбросам, известным горной науке и прак- тике, с учетом фугасного эффекта при

взрыве взрывчатого вещества в рабочих скважинах.

Наименьшая длина противовыбросного препятствия рассчитывается с учетом работы на срез самой слабой горной породы в забое подготовительной вьфаботки. В предлагаемом варианте это угольный пласт марки Коксовый.

При возможном выбросе в зоне взрываемых рабочих скважин возникает дав-

.ление на противовыбросное препятствие, стремящееся срезать самьй непрочный угольный пласт. При этом возникает касательное напряжение, расчет которого производится по формуле

л.

i nt Sp 1

д Q5

30

35 дО . 45 50 й 55

-.

кг

72

где (/1- касательное напряжение,

G - нормальное напряжение, кг/см ; k - коэффициент сщепления, кг/см ; р - угол внутреннего трения,

град.

Далее расчет длины противовыбросного препятствия производят из условия максимально возможного имевшего место внезапного выброса, например максимальная интенсивность внезапного выброса равна 14000 т. Затем определяют площадь противовыбросного препятствия

IP S по формуле S -7;г- наименьшую

Н длину противовыбросного препятствия

устанавливают с учетом мощности пла-

g

ста по формуле ci- - Максимальную длину противовыбросного препятствия принимают как сумму oi и расстояния до максимума опорного давления, устанавливаемого предварительно по скорости газовыделения.

Формула изобретен и я-1

Способ предупреждения внезапных выбросов угля и газа в подготовитель- ных выработках, включающий бурение рабочих и дегазационных скважин в угольном пласте и в массиве вмещающих пород, формирование из забоя вьфабот- ки в угольном пласте противовыбросно- ,го препятствияj дегазацию угольного пласта и массива вмещающих пород, ,вгличающийся тем, что, с целью повышения безопасности ведения

горных работ путем создания -т массиве защитной зоны, предварительно устанавливают максимальные касательные напряжения в самой слабой вмещающей по- роде или угольной пачке пласта при максимально возможном внезапном выбросе и количество выброшенного в этом выбросе угля и рассчитывают по ним наименьшую длину противовыбросного препятствия, затем определяют расстояние до максимума опорного давления, коэффициент перекрытия трещин в зоне разрушения при взрыве в скважинах зарядов взрывчатых веществ, и максимальHyig длину противовыбросного препятствия как сумму наименьшей длины противовыбросного препятствия и расстояния до максимума опорного давления, а противовыбросные препятствия формируют дополнительно в массиве вмещающих пород одновременно с формированием этого препятствия в угольном пласте, и после формирования противовыбросных препятствий рабочие скважины заряжают рассредоточенными зарядами взрывчатых веществ и производят их взрывание по всей длине скважин, причем количество рабочих скважин определяют в зависимости- от коэффициента перекрытия трещин в зоне раз рушения при взрыве в скважинах зарядов взрывчатых веществ.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предупреждения внезапных выбросов угля и газа в пластовых горных выработках. Цель изобретения - повышение безопасности ведения горных работ путем создания в массиве защитной зоны. Во вмещающих породах и в угольном пласте бурят дегазационную и рабочие скважины (РС). Предварительно устанавливают максимальные касательные напряжения в самой слабой вмещающей породе или угольной пачке пласта при максимально возможном внезапном выбросе и количестве выброшенного угля. По ним рассчитывают наименьшую длину противовыбросного препятствия (ПП). Затем определяют расстояние до максимума опорного давления и коэффициент перекрытия трещин в зоне разрушения при взрыве в РС зарядов взрывчатых веществ (ВВ) и максимальную длину ПП как сумму наименьшей длины ПП и расстояния до максимума опорного давления. Дополнительно формируют ПП во вмещающих породах одновременно с ПП в угольном пласте. После этого РС заряжают рассредоточенными ВВ и производят взрывание ВВ по всей длине РС. Количество РС определяют в зависимости от коэффициента перекрытия трещин в зоне разрушения при взрыве. 4 ил.

В

k

Фигл

к 6ш у1{нпрободд CHfy

А:

ВидВ

Фиг. 2

Фиг.З