Способ борьбы с внезапными выбросами угля и газа в очистных забоях Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке угольных пластов, склонных к выбросам угля и газа.

Цель изобретения - повышение безопасности работ при разработке угольны пластов за счет снижения напряжений . в пласте.

На фцг. 1 приведена схема реализации.способа, где 1 - скважина, незаполненная левзрывчатой разрушающей смесью (НРС); 2 - скважина, заполненная раствором НРС, в которой еще не произошел разрыв пород; 3 - скважина, в которой произошел разрыв пород;

4 - породы основной кровли; 5 - угольный пласт; на фиг. 2 - распределение напряженки в горном массиве вблизи очистного забоя, где G - нормальное

напряжение в горном массиве; &р разрывные напряжения скважины; А точка разрыва пород основной кровли; L - миш мальное расстояние от линии забоя до максимума зоны опорного давления. .

Способ осуществляется следующим образом.

Из оконтуривающих угольньп массив горных вьфаботок параллельно линии очистного забоя бзфят скважины по наиболее устойчивым породам со стороны 17 кровли пласта. Расстояние между скважинами принимают из условия максималь но допустимого шага обрушения пород основной кровли, при котором не происходит их зависание. В процессе ведения горных работ из очистного забоя контролируют место положение максимума опорного давления. За минимальньй размер зоны разгрузки по фактору горногодавления принима1от наименьшее из расстоянш от линии очистного забоя до максимума зоны опорного давления. Контроль местоположения максимума зоны опорного давления осуществляют в прбцессе реализаций мероприятий по текугцему прогнозу выбросоопасности. Для этого, например, используют замеры начальной скорости газовьщеления по длине шпуров, пробуренных через каждые 10м вдоль линии очистного забоя. При приближении очистного забоя к линии, являющейся проекцией на пласт очередной скважины, на расстояние, равное или меньшее минимального размера зоны разгрузки, ее заполняют раствором невзрывчатого разрз гающего средства (НРС) . В качестве НРС исполь .зуют, например, саморасширяющиеся вод ные растворы порошка, полученного на основе обжига измельченных карбонатных пород. Эти растворы способны за счет перехода в них адсорбированной воды в химическую увеличивать свой объем в 1,7 и 2 раза и развивать разрывное усилие до 300 кг/см, достаточ ное для разрушения любых пород основной кровли при условии внешней их раз грузки. Консистенцию и температуру смеси при заполнении ею объема скважин подбирают такими, чтобы время раз рыва пород основной кровли под действием НРС было меньше времени подвига- ния забоя до заполненных этой смесью скважин. Заполнение (тампонаж) скважин раст вором НРС до подхода их к забою на расстояние, большее, чем размер зоны разгрузки по фактору горного давления недопустимо потому, что состав НБС. при условии внешней пригрузки пород основной кровли может их не разорват Кроме того, создаваемое им разрывное усилие, особенно в зоне опорного дав леяия, приведет к существенному приросту .горного давления и, как следствие, повысит выбросоопасность пласта. Заполнение (тампонаж) скважин раствором НРС после их прохода за линию очистного забоя осуществить невозможно из-за срезания рабочей части скважин приходящими в движение породами непосредственной кровли и, кроме того, опасно. Последнее обусловлено тем, что кристаллизация НРС начинается по мере охлаждения с периферии состава, а это при раскрытии объема НРС может привести к выбросам его жидкой, фазы в непосредственную кровлю, ударные нагрузки по которой могут спровоцировать обрушения в очистном забое. Время разрыва пород основной кровли под действием НРС должно быть меньше времени подвигания забоя до заполненных НРС скважин потому, что в противном случае скважина, не разорвав породу основной кровли, вьйдет за ли-, ншо очистного забоя. А это нежелательно не только потому, что связано с возможностью возникновеШ1я ударных j нагрузок по непосредственной кровле над рабочим пространством, но и потому, что приведет к увеличению шага обрушения пород основной кровли сверх максимально допустимого по условиям безопасности. При затвердевании в ограниченном объеме скважины НРС создают разрушающее напряжение, плавно нарастающее во времени, поэтому разрушение пород, при условии закрытия объема НРС, происходит без звуковых эффектов и других колебаний, что очень важно для нормального состояния очистного забоя, отрабатьшающего выбросоопасньй пласт. Согласование 30 времени внешней разгрузки вмещающих пласт пород основной кровли от горного давления, при приближении скважин к забою по мере отработки пласта и внутреннего роста напряжений, разрывающих породы, способствует ликвидации динамических нагрузок на породы и угольные забои и ведет к снижению выбросоопасности. Фо р мулаиз о бр етения Способ борьбы с внезапными выбросами угля и газа в очистных забоях, включающий бурение скважин из горных выработок по породам кровли угольного пласта параллельно линии очистного забоя, заполнение их составами для

Изобретение относится к горнодобывающей пром-сти и м.б. использовано при подземной разработке угольных пластов, склонных к выбросам угля игаза. Цель изобретения - повьшение безопасности работ за спет снижения напряжений в пласте. Сутз;ность изобретения заключается в том, что из подготовительных выработок в основную кровлю пласта бурятся скважины параллельно очистному забою. Скважины заполни-, ют невзрывчатой разрушающей смесью (НРС). Заполнение скважин производят во время нахо)хдения проекции скважин на угольньй! пласт на расстоянии от угольного забоя, равном пти меньшем величины зоны разгрузки призабойной части угольного массива, которую определяют стандартными способами. Пара- • метры раствора НРС подбирают таким образом, чтобы время разрыва пород было меньше времени подвигания очистного забоя до линии проекции сквагкины на угольный пласт. 2 ил.о S|сл