Способ борьбы с газодинамическими явлениями при проведении подготовительных выработок по выбросоопасным, высокогазоносным пластам Советский патент 1991 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых при подготовке вы- бросоопасных, высокогазоносных пластов и рудных тел.

Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности работ при проведении выработок.

Сущность способа заключается в производстве противовыбросных мероприятий в забое подготовительной выработки под защитой эластичной оболочки, обеспечивающей изоляцию призабой/юй зоны и последующую дегазацию изолированного пространства.

На чертеже представлена выработка перед проведением противовыбросных мероприятий, продольный разрез.

Выработка 1 проветривается свежей струей, подаваемой по нагнетательному трубопроводу 2. До проведения гидрообработки забоя непосредственно у забоя устанавливают протяженную полую двухсекционную эластичную оболочку 3 и во вторую от забоя секцию 4 нагнетают воздух до начального избыточного давления, определяемого из выражения

Рн

К + РЗ tg р

f

тр

где К - коэффициент сцепления для угля;

р- угол внутреннего трения угля;

0з - нормативные радиальные напряжения на забое выработке;

frp - коэффициент трения оболочки о стенки выработки;

Lo6 длина оболочки;

I - толщина слоя, сдвигаемого на начальной стадии возможного внезапного выброса угля и газа, которая определяется по данным текущего прогноза выбросоопасно- сти как глубина естественного отжима пласта.

После того как указанная секция 4 заполнит сечение выработки и примет рабочее положение, нагнетают воздух в первую от забоя укороченную секцию 5 и одновременно с нагнетанием воздуха в первую секцию в пространство между поверхностями оболочки 3 и призабойной части 6 выработки 1 вводят вязкую жидкость, для чего емкости из легкоразрушаемого материала (на чертеже условно не показаны), наполненные указанной жидкостью, подвешивают у забоя или подают эту жидкость под давлением по проложенному по почве или бортам выработки трубопроводу, Доводят давление в секции 5 до указанного начального давления. При этом подвесные сосуды разрушаются, вязкая жидкость растекается по поверхности забоя и заполняет призабой- ную часть выработки, блокируя тем самым все поры в угольном массиве. Затем под защитой оболочки 3 производят гидроотжим лризабойной части пласта через скважину 7. В результате в отжатом массиве угля будет аккумулироваться выделившийся метан, так как выход его в выработку блокирован эластичной оболочкой. Затем

сбрасывают давление воздуха в первой секции 5 и образуют между оболочкой и забоем свободный объем, из которого выделившийся метан изолированно отводят за пределы

выработки посредством газоотсасывающей установки (на чертеже условно не показана). Для ускорения процесса отвода газа из зоны отжима с момента, когда интенсивность газовыделения несколько спадет, частично выпускают воздух из второй секции под кровлю выработки и производят регулируемый выпуск газа в выработку из отжатого массива угля, причем регулировка выпуска газа производится по допустимой концентрации метана в исходящей струе выработки. Кроме того, воздухом, истекающим из секции 4, дополнительно турбулизируют поток в призабойном просфанстве в местах истечения газа из-за оболочки, исключая тем

самым слоевые скопления метана в выработке.

Формула изобретения

Способ борьбы с газодинамическими явлениями при проведении подготовительных выработок по выбросоопасным, высокогазоносным пластам, включающий подачу свежзго воздуха в забой выработки

и отвод исходящей струи, изолирование призабойного пространства эластичной оболочкой и проведение гидроотжима призабойной части пласта, отличающий - с я тем, что, с целью повышения зффективности и безопасности работ при проведении выработки, эластичную оболочку выполняют двухсекционной, устанавливают ее непосредственно у забоя выработки и во вторую от забоя секцию нагнетают воздух

до начального избыточного давления Рн, определяемого из выражения

45

о К +а3 tg/э I

гнг т-

т трL-об

где К - коэффициент сцепления для угля;

р- угол внутреннего трения угля;

0з - нормальные радиальные напряже- ния на забое выработки;

ftp - коэффициент трения оболочки о стенки выработки;

Lo6 - длина оболочки;

I - толщина слоя, сдвигаемого на на- чальной стадии возможного внезапного выброса угля и газа, которая определяется как глубина естественного отжима пласта, затем нагнетают воздух в первую от забоя секцию и одновременно вводят вязкую жидкость в пространство между поверхностямиломкой и забоем свободный объем, из которооболочки и призабойной части выработки,го выделившийся газ изолированно отводят

доводят давление в первой секции до ука-за пределы выработки, при этом выпускают

занного начального давления и гидроотжимчастично воздух из второй секции под кровлю призабойной части пласта производят под 5 выработки и производят регулируемый вызащитой воздухонаполненной оболочки,пуск газа в выработку, а воздухом, исходя- при этом выделившийся газ аккумулируют в зоне отжима, после чего сбрасывают давлещим из этой секции, дополнительно турбулизируют воздушный поток в местах истечения газа из-под оболочки.

ние в первой секции и образуют между обопуск газа в выработку, а воздухом, исходя-

щим из этой секции, дополнительно турбулизируют воздушный поток в местах истечения газа из-под оболочки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых при подготовке вы- бросоопасных, высокогазоносных пластов и рудных тел. Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности работ при проведении выработок. Способ заключается в производстве противовыбросных мероприятий в забое подготовительной выработки (ПВ) под защитой эластичной оболочки, обеспечивающей изоляцию при- забойной зоны, и последующую дегазацию изолированного пространства. Для этого эластичную оболочку, состоящую из двух герметических разделенных секций, устанавливают непосредственно в забое ПВ. Во вторую от забоя секцию нагнетают воздух до начального избыточного давления, определяемого из выражения Рн (К + сг3 tg/); (), где К- коэффициент сцепления для угля; р- угол внутреннего трения угля; Оз - нормальные радиальные напряжения на забое ПВ; fTp - коэффициент трения оболочки о стенки ПВ; - длина оболочки; (- глубина естественного отжима пласта. Затем нагнетают воздух в первую от забоя секцию и одновременно вводят вязкую жидкость в пространство между поверхностями оболочки и призабойной части ПВ, доводя давление в первой секции до указанного. Гидроотжим призабойной части пласта производят под защитой наполненной оболочки. После сброса давления в первой секции осуществляют изолированный отвод газа из свободного объема за пределы ПВ. 1 ил. (Л С о 00 & ю о

/