Способ отработки предохранительного целика под скважиной Советский патент 1991 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано преимущественно при выемке угля комплексно-механизированным забоем в опасной зоне у геолого-разведочной или технической скважины.

Цель изобретения - повышение безопасности работ за счет предотвращения гидравлического удара в результате дренирования воды перед выемкой полезного ископаемого в опасной зоне целика,

На фиг. 1 изображена схема выемочного участка шахтного поля, оконтуренного подготовительными выработка- W и очистной забой, отрабатывающий опасную зону у скважины} на фиг. 2- разрез А-А на фиг. 1 со схемой перемещения эпюры опорного давления к зоне рыхления пласта у скважины (после снятия каждой очередной полосы угля в лаве); на фиг.З - подготовительная выработка с водоспускными скважинами, пробуренными из ее

контура в опасную зону; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг, 3, зона рыхления пласта под скважиной после взрывных работ.

Способ осуществляют следующим образом.

На участке шахтного поля 1, оконтуренного пройденными конвейерным штреком 2 и вентиляционным штреком 3, работает очистной забой 4, оборудованный механизированной крепью 5, например типа КМ-87УМП. При отработке выемочного участка лава встречает геолого-разведочную Скважину 6 (или техническую скважину). Скважина условно показана расположенной в нижней части лавы по линии падения пласта . Опасная зона 7 под скважиной в виде круга с радиусом К.ц, определяемым согласно требований ПБ и Инструкции по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок, показана штриховкой.

В конвейерном штреке 2 из камеры 8 с помощью бурового станка (не показан), например, типа СБГ-Jj я плоскости пласта бурят ряд водоспускных скважин 9. Центральная скважина проходит через центр опасной зоны, остальные скважины расположены вееро под углом 12° друг к другу с расстоянием между устьями скважин, равным 3d, где d - диаметр скважины в см.

Заряжание водоспускных скважин зарядами ВВ производят при подходе очистного забоя к предохранительной зоне 10, определяемой выражением м, где L - ширина предохранительной зоны, R4 - радиус опасной зоны под скважиной в м, 5 - расстояние до границы опасной зоны в м.

Заряжание ведут известным способом с помощью бурового станка и после гидрозабойки скважин производят взрывание зарядов.

В первую очередь взрывают центральный, а затем с миллисекундным замедлением взрывают остальные периферийные заряды.

Взрыванием зарядов образуют зону рыхления пласта 11 в целике. В этой зоне непосредственная кровля обнажена и опирается по периметру на неразрушенный массив угля.

Длину зоны опорного давления onpe деляют практически в каждом конкретном случае на основе результатов

5

0

5

о

5

0

5

0

5

шахтных измерений. Длина зоны опорного давления зависит от свойств и строения кровли, скорости подвигания - лавы и способа управления кровлей в очистном забое.

Взрыванием зарядов ВВ в скважинах создают в зоне рыхления пласта 11 площадку с обнаженной непосредственной кровлей, которая входит в зону опорного давления.

Воздействием сил опорного давления при смещении ее эпюры 12 вглубь целика в положение 13, 14 и т.д., после выемки очередной полосы угля в очистном забое на обнаженную площадь несущего слоя непосредственной кровли в зоне рыхления пласта нарушают связь между частицами породы в этом слое. Под действием деформации несущего слоя непосредственной кровли 15 формируют систему водопрово- дящих трещин 16 между скважиной и зоной рыхления. Воду 17 из скважины отводят в полость 18, которая выполняет при этом роль водосборника и гасит гидравлический удар. Воду из скважины и опасной зоны 7 отводят через зону рыхления пласта 11 в водоспускные скважины 9 и через устья этих скважин выпускают в подготовительную выработку, где собирают в водосборник (не показан).

Объем воды, поступающей в водосборник, учитывается для определения степени осушения опасной зоны,

I После спуска воды работы в очистном забое ведутся в обычном режиме до подхода к зоне рыхления пласта. В этой зоне принимают меры, разработанные при выемке угля на участках шахтного поля с неустойчивой непосредственной кровлей.

Формула изобретения

Способ отработки предохранительного целика под скважиной, включающий проведение подготовительных выработок, бурение в плоскости пласта опережающих водоспускных скважин, отвод воды из опасной зоны целика и выемку полезного ископаемого очистным забоем, отличающийся тем, что с целью повышения безопасности работ за счет предотвращения гидравлического удара в результате дренирования воды перед выемкой полезного ископае- мо го в опасной зоне целика, водоспускные скважины бурят веером из подготовительной выработки с интервалом между устьями скважин, равным пятикратному диаметру скважин, при подходе очистного забоя к опасной зоне образуют зону рыхления в целике заряжанием скважин зарядами ВВ и взрыванием с миллисекундным замедлением сначала центральной, а затем периферийных скважин} затем над зоной рыхления пласта разрушают несущий слой непосредственной кровли и

формируют в породах кровли вокруг скважины систему водопрсводящих трещин между скважиной и зоной рыхления пласта путем смещения зоны опорного давления вглубь массива целика выемкой в очистном забое очередной полосы полезного ископаемого, после чего отвод воды из опасной зоны осуществляют по зоне рыхления и водоспускным скважинам в подготовительную выработку

Изобретение относится к выемке угля механизированным забоем в опасной зоне целиков угля. Цель - повышение безопасности работ за счет предотвращения гидравлического удара в результате дренирования воды перед выемкой полезного ископаемого в опасной зоне целика о Проходят подготовительные выработки. В плоскости пласта бурят водоспускные скважины веером из подготовительной выработки с интервалом между устьями скважин, равным пятикратному диаметру скважин. При подходе забоя лазы к опасной зоне образуют зону рыхления в целике заряжением скважин зарядами ВВ и взрыванием с миллисекундным замедлением сначала центральной, а затем периферийных скважин. Затем над зоной рыхления пласта разрушают несущий слой непосредственной кровли. В породах кровли вокруг скважины формируют систему водопроводящих трещин между скважиной и зоной рыхления ласта путем смещения зоны опорного давления вглубь массива целика выемкой в лаве очередной полосы углч. После этого осуществляют отвод воды из опасной зоны по зоне рыхления и водоспускным скважинам в подготовительную выработку и производят выемку угля механизированным комплексом. 4 ил0 с Ј «ет.

/2

К

Фиг /

fS

tbur. 2

Шаг 3

Б- В

16

/// Ш Ш /////А

Фиг. Ч