Способ снижения выбросоопасности угольного массива Советский патент 1990 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке угольных пластов опасных по внезапным выбросам.

Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности работ по дегазации и разгрузке массива за счет заданной очередности обработки угольного массива за счет заданной очередности обработки угольного массива по глубине скважины, создание более четкого и интенсивного проявления максимальных амплитуд пучнос- ги волн в зонах, подлежаш,их обработке, а также повышение равномерности обработки пласта за счет исключения возможных локальных зон повышенных концентраций напряжений и газа в призабойной части угольного массива.

В случае, когда выработка проводится по выбросоопасному угольному пласту, перед выполнением работ определяют расположение в призабойной части пласта глубину зоны перемятого угля и зоны ориентированных трещин, а также, по динамике изменения начальной скорости газовыделения определяют максимум опорного давления. Измерения производят с помощью прибора ПГ-2м и газового затвора ЗГ-1. Кроме того, в процессе этих измерений фиксируются зоны повышенных концентраций газа. В призабойной части угольного массива бурят скважины на глубину до зоны . опорного давления. Ко05

о

О5

ос

личество скважин принимают не менее двух, а расстояние между ними принимают не менее двух радиусов эффективного влияния вибровоздействия. Так, для виброскважины диаметром 80 мм Необычно равно порядка 2-3м. Тогда расстояние между скважинами будет 4-6 м. В качестве виброис- точника используют, например, ИВ-112 в рудничном исполнении (РВ). Виброисточники устанавливают в скважины на глубину между зоной перемятого угля и зоной ориентированных трещин, жестко расклинивают их, например, с помощью гидро- или пневмозатвора. Осуществляют вибрационное воздействие на призабойную часть уголь- него массива. При вибровоздействии основное направление цуга максимальной пучности волн ориентируют в зоны повыщенных концентраций напряжений и газа, установленные по измерениям динамики начальной скорости газовыделения. Изменяем основное направление цуга пучности волн путем изменения параметров вибрации виброисточника. Так, например, при м/с; м; Гц; ,l«rj п. Тогда

о/гссоз l-Q - fQQ--ez/zcco3 Q.

Z Д о I OU

Отсюда, фл;84°. Увеличивая, например, фазу колебания одного источника относительно другого на величину до л, изменяет угол ф до 0°. После окончания виброобработки пласта осуществляют медленное изменение угла ф от 0° до ±90°, и обрабатывают все зоны пласта, подлежащие виброобработке в следующем цикле.

Формула изобретения

1. Способ снижения выбросоопасности угольного массива, включающий бурение в кутках и по длине забоя скважин, определение характера изменения начальной скорости газовыделения из призабойной части массива, установку в скважины источников колебаний, воздействие ими на массив и развитие дегазирующих трещин, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности и безопасности работ по дегазации и разгрузке массива за счет заданной Очередности обработки угольного массива по глубине скважин, по начальной скорости газовыделения устанавливают зону пе

ремятости угля и зону ориентированных трещин, затем определяют напряженное состояние призабойной части пласта, при этом в скважине по длине забоя устанавливают не менее двух источников колебаний и жестко их расклинивают, а воздействие источников колебаний осуществляют на контакте указанных зон перемятости угля и ориентированных трещин, причем по мере развития дегазирующих трещин источники колебаний перемещают вглубь массива, при этом в процессе воздействия источников колебаний изменяют частоты и фазу указанного воздействия одного источника колебаний относительно другого, определяют основное направление максимальных амплитуд пучности волн колебаний и ориентируют его первоначально в зоны повыщен- ной концентрации напряжений вблизи от забоя, при этом угол наклона оси направления пучности волн ф определяют по формуле

9 -(Г

2ГГГ

где п - показатель кратности, 0,+1,4-2,...; б - фаза колебаний двух виброисточников, рад; V - скорость распространения волн в

массиве, м/с;

/- частота колебаний вибраторов, Гц; / - расстояние между виброисточниками, м.

p arccosn

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью создания в угольном массиве более четкого и интенсивного проявления максимальных амплитуд пучности волн в зо5 нах, подлежащих обработке, расстояние между соседними источниками вибровоздействия принимают меньшим длины волны в массиве при вибровоздействии.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, g что, с целью повыщения равномерности обработки пласта за счет исключения возможных локальных зон повыщенных концентраций напряжений и газа в призабойной части угольного массива, перед каждым последующим смещением источников колеба5 НИИ вглубь массива осуществляют равномерное перемещение основного направления максимальных амплитуд пучности волн по всей призабойной части пласта, подлежащей выемке в последующем цикле.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для разработки угольных пластов, опасных по внезапным выбросам. Цель - повышение эффективности и безопасности работ по дегазации и разгрузке угольного массива (УМ) за счет заданной очередности обработки УМ по глубине скважины, создание более четкого и интенсивного проявления максимальных амплитуд пучности волн (ПВ) в зонах, подлежащих обработке, и повышение равномерности обработки пласта за счет исключения возможных локальных зон повышенных концентраций напряжений и газа в призабойной части УМ. По начальной скорости газовыделения устанавливают зону перемятости угля и зону ориентированных трещин. Затем определяют напряженное состояние призабойной части УМ. В скважине по длине забоя устанавливают не менее двух источников колебаний (ИК) и жестко их расклинивают. Воздействие ИК осуществляют на контакте зон перемятости угля и ориентированных трещин. По мере развития дегазирующих трещин ИК перемещают вглубь УМ. В процессе воздействия ИК изменяют частоты и фазу указанного воздействия одного ИК относительно другого. Определяют основное направление максимальных амплитуд ПВ колебаний и ориентируют его первоначально в зоны повышенной концентрации напряжений вблизи от забоя. Угол наклона оси направления ПВ определяют по формуле. 2 з.п.ф-лы.