Способ подготовки угольного пласта к разработке Советский патент 1992 года по МПК E21C41/26 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для заблаговременной подготовки угольного пласта к открытой разработке.

Известен способ подготовки горных пород к выемке, использующий гидравлическое расчленение горного массива, когда происходит раскрытие и расширение естественных трещин экзогенного и эндогенного происхождения, соединяющиеся в единую гидравлическую систему, ориентированную к скважине.

Известен способ взрывной подготовки угольного пласта, включающий бурение взрывных скважин по многоуступной схеме, заряжание и взрывание их при открытой поверхности откоса уступа или «ри отбойке на подпорную стенку.

Недостатками указанного способа являются: близость в пространстве и во времени взрывных работ по выемке угля, высокая

д робимость массива угля, высокие потери рабочего времени в рабочих уступах при ведении взрывных работ по подготовке массива, высокое пылеобразование в карьере при выемке и транспортировке угля.

Целью изобретения являются снижение затрат на взрывную подготовку пласта за счет предварительного его ослабления и повышение безопасности взрывных работ, разделение технолбгических процессов по подготовке и выемке полезного ископаемого во времени и в пространстве.

Поставленная цель достигается тем. что бурение скважин производят с земной поверхности до начала вскрышных работ вне рабочей зоны карьера на полную глубину этого карьера, через эти скважины производят гидропескоструйное вскрытие пласта в интервале, расположенном посередине каждого угольного уступа, и затем гидравлическое разупрочнение пласта.

es з

00

При осуществлении предлагаемого способа скважины для взрывной подготовки массива полезного ископаемого (угля, сланца и т.д.) выносят за рабочую зону карьера в пределах его границ. Пробуренные скважины для взрывной подготовки массива оборудуются паккерным устройством и через него производят гидравлическое расчленение пласта, При этом расчленение продуктивного пласта производят поинтер- вально, а интервалы воздействия располагают посередине высоты будущих уступов.

По окончании расчленения массива в скважину помещают гирляндный (ярусный) заряд взрывчатых веществ, в котором каждый ярус ВВ размещают по скважине напротив каждого интервала, подвергнутого гидравлическому расчленению.

Существенность отличий заявленного способа может быть обоснована следующими положениями. Подготовка угольного массива к выемке открытым способом ведется заблаговременно и раздельно от экскавации угля. Отделение процесса буровзрывных работ от эксплуатационных процессов - выемки и транспортировки - является новым технологическим решением и позволяет значительно повысить производительность труда и степень полезного использования карьерной техники. До настоящего времени взрывная подготовка угопьного массива осуществляется в рабочей зоне карьера (разреза), что связано с необходимостью эффективного рыхления массива.

Существенно новым элементом предлагаемого решения является предварительное гидропескоструйное вскрытие и гидрорасчленение пласта, что обеспечивает приложение взрывной нагрузки на значительных площадях вокруг скважины, Гидравлическое расчленение пласта, производимое через вскрытые интервалы в скважине, позволяет раскрыть трещины на удалении до 100 м от каждой скважины, чем обеспечивается значительное увеличение радиуса ее влияния. При этом создаются благоприятные условия для увеличения размеров сетки скважин.

Последующее взрывание зарядов в скважине расширяет трещины гидрорасчленения на большой площади вокруг скважи- ны, что обеспечивает разупрочнение массива, увлажнение угля и снижение пыле- образования в карьере.

Проведение предварительного гидравлического расчленения пласта через вскрытые интервалы является необходимым и существенным признаком, так как обеспечивает дополнительное трещинообразова- ние в массиве, не ослабленным какой-либо открытой поверхностью. Такой прием является необходимым, так как взрывное разрушение естественного массива угля, не ослабленного какой-либо искусственной плоскостью, является неэффективным.

Необходимым является также прием поинтервального предварительного расчленения пласта и в последующем поинтервального взрывания ярусов ВВ, так как гидровзрывное разупрочнение массива должно быть приурочено к уступам при введении очистной выемки.

Способ осуществляется следующим образом. Вне рабочей зоны карьера, на расстоянии от верхней бровки вскрышных уступов, превышающей безопасное расстояние при введении взрывных работ, бурят

сетку скважин на удалении 30-50 м друг от друга, В скважинах отмечают середины высот будущих уступов при экскавации угля и производят гидропескоструйное вскрытие пласта. На отмеченные интервалы поочередно, снизу вверх устанавливают пакерное устройство и через него производят гидравлическое расчленение пласта. По окончании гидрорасчленения в скважину посылают гирляндный (ярусный) заряд ВВ, в котором

ярусы ВВ размещают напротив вскрытых интервалов расчленения. Устье скважины перед взрывом герметизируют и производят взрывание заряда в скважине.

Заявленный способ позволяет повысить безопасность труда в карьере- за счет исключения взрывных работ по углю в рабочей зоне при ведении очистных работ, а также увеличить коэффициент машинного времени экскаваторов и коэффициент полезного использования транспортных средств,

Формула изобретения

1.Способ подготовки угольного пласта к разработке, включающий обуривание уступов скважинами, заряжание их зарядами ВВ, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на взрывную подготовку пласта за счет предварительного его ослабления при повышении безопасности взрывных работ, скважины бурят с поверхности карьера, производят гидроразупрочнение пласта посередине каждого уступа до частичного разупрочнения пласта, после чего размещают заряды ВВ в местах разоупрочнения уступов и производят одновременное их взрывание.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю ц и и с я тем, чю производят гидропеско. труйное разупрочнение пласта.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подготовке угольного пласта к разработке. Цель изобретения - снижение затрат на взрывную подготовку пласта за счет предварительного его ослабления при повышении безопасности взрывных работ. Обуривают пласт угля с поверхности карьера. Производят гидроразупрочнение пласта посередине каждого участка до частичного разупрочнения пласта. После чего заряжают скважины зарядами В В в местах разупрочнения уступов и производят одновременное взрывание зарядов ВВ. 1 з.п. ф-лы.