Способ вскрытия пологих выбросоопасных угольных пластов квершлагом Советский патент 1990 года по МПК E21F5/00 

Квершлаг 1 проводят при помощи проходческих комбайнов (не показаны). По мере .приближения квершлага 1 k выбросоопасному угольному пласту 2 бурят опережающие скважины 3 и 4, в которых отбирают образцы угля 5 и пород 6 из каждого пересекаемого слоя. Затем определяют прочностные характеристики указанных образцов и производят опережающий прогноз выбросоопасности традиционными ме- тодами. Прочностные характеристик и пород определяют в зоне до 4 м от вскрываемого пласта. По характеристике прочности пород и угольных пачек определяют оптимальную скорость подвигания забоя из вы- ражений:

Vin K -Vo -4TO

для пород (1),

Viy К Vo для угля

fn

(2),

где К - коэффициент неравномерности деформаций в призабойной зоне выработки;

Vo - критическое значение скорости проведения выработки для слабых выбросо- опасных пачек пласта с прочностью fo :S 0,3 по шкале проф. М.М.Протодьяконова (например, для условий Карагандинского уголь- ногб бассейна установлено Vo 0,5 м/ч;

fin - коэффициент крепости соответствующего слоя породы, угольной пачки (по шкале проф. .М.Протодьяконова).

fiy - прочность соответствующего слоя (пачки) угля.

В зонах со слабыми неустойчивыми породами с целью предотвращения газодинамических явлений и повышения скорости подвигания выработки в слабые породные прослои и слабые пачки пласта нагнетают укрепляющие смолы или производят упрочнение их другими известными способами. Скорость подвигания комбайна в этих слоях устанавливается с учетом упрочнения слоя по зависимости

5 10 5

0

5

0

5

0 5

Формула изобретения 1. Способ вскрытия пологих выбросоо- пасных угольных пластов квершлагом, включающий отбойку горной массы комбайном, прогнозирование выбросоопасности пород и угля, бурение опережающих скважин в забое выработки и отбор образцов пород и угля, отличаю щи и с я тем, что, с целью борьбы с выбросами породы, угля и газа, повышения скорости и безопасности при ведении проходческих работ, образцы угля и пород отбирают на опасном участке при подходе квершлага к пласту, пересечении его и отходе от пласта, определяют прочностные характеристики каждого из пересекаемых слоев пород и угля, а отбойку горной массы на этом участке производят с ограничением скорости подвигания забоя не выше критических значений, устанавливаемых дифференцированно для каждого из пересекаемых слоев по зависимостям: для пород

Vin К Vo ,

TO

где К - коэффициент неравномерности деформаций в призабойной зоне выработки;

Vo - критическое значение скорости проведения выработки для слабых выбросо- опасных пачек пласта с прочностью fo 0,3 по шкале проф. М.М.Протодьяконоаа, при которой выбросы не происходят;

fin - прочность соответствующего 1-го слоя породы, для угля

Viy К Vo

f о

где fly - прочность соответствующего слоя (пачки) угля.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что пачки угля или породные слои упрочняют, например, нагнетанием полимерных смол, и скорость Vynp подвигания забоя выработки в этой зоне увеличивают пропорционально степени упрочнения Купр в соответствии с зависимостью

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для вскрытия угольных пластов, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа проходческими комбайнами. Целью изобретения является борьба с выбросами угля, породы и газа, повышение скорости и безопасности при ведении проходческих работ. Для этого предварительно определяют выбросоопасность угля и пород и отбирают образцы угля и пород на опасном участке по мере приближения квершлага к выбросоопасному пласту. Пересекают этот пласт и отходят от него. Определяют прочностные характеристики каждого из пересекаемых слоев. В соответствии с прочностными характеристиками устанавливают максимально допустимые скорости подвигания забоя по каждому слою дифференцированно. Максимально допустимую скорость определяют в соответствии с отношением прочности слоя к критической прочности, при которой выбросов не происходит, с учетом коэффициента неравномерности деформаций и критической скорости проведения выработки. В зонах перемятостей и тектонических нарушений производят упрочнения пород, например, полимерными смолами. Скорость проведения выработки увеличивают пропорционально степени упрочнения пород. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

lynf 1нач

Vynp bER V,

(3),

где fiynp - прочность слоя после его упрочнения;

fiHaM - начальная прочность слоя до его упрочнения;

Vi - скорость подвигания забоя при пе- ресечении 1-го слоя.

,.

где fiynp - прочность слоя после его упрочнения;

fiHan - начальная прочность слоя до его упрочнения;

Vi - скорость подвигания забоя при пересечении i-ro слоя до его упрочнения;

Купр - коэффициент упрочнения пород.

/:::-