Способ вскрытия крутого выбросоопасного пласта Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии крутых выбросоопасных пластов.

Известен способ вскрытия крутого выбросоопасного пласта под защитой металлического каркаса (1).

Недостаток известного способа заключается в большой трудоемкости работ по бурению скважин и закреплению в них труб.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ вскрытия крутого выбросоопасного пласта при законтурном увлажнении угольного массива, включающий бурение скважин через породную пробку до угольного пласта, введение в них труб, герметизацию труб, гидровымывание через центральную и периферийные скважины (2).

Недостатком известного способа является невысокая эффективность и безопасность работ при вскрытии.

Цель изобретения - повышение безопасности работ.

Заявляемый способ поясняется фиг.1 и 2 и осуществляется следующим образом.

При подходе к выбросоопэсному угольному пласту 1 вскрывающей выработки 2 на расстоянии до пласта 3-4 м буря г скважины центральную 3 и периферийные 4 через породную пробку 5 до пласта 1. Периферийные скважины 4 бурят за контур выработки на 2 м. В скважины вводят трубы 6, нагнетают в пласт воду, производят гидровымывание угольного пласта 1, образуя полость 7, в месте пересечения его вскрывающей выработкой 2 пр всему сечению 8 через центральную 3 и периферийные 4 и между периферийными 4 скважины ведут последовательно между двумя из них,затем в скважины в указанной последовательности гидровымывания нагнетают бетонный раствор и формируют из него защитную пробку 9.

сл

с

м о ся

00

сл

Вскрытие пласта осуществляют под защитой пробки 9, ширина которой при благо- приятных условиях проведения гидровымыва пласта и нагнетания бетонного раствора может быть равна 4 м (фиг.2). Под благоприятными условиями авторы подразумевают однородный угольный пласт без включений и геологических нарушений, когда гидровымыв вокруг каждой из скважин осуществляется равномерно по всем направлениям. При наличии включений и геологических нарушений минимальное удаление границы полости 7 от границы сечения вскрывающей выработки 2 равно 2 м, т.к. периферийные скважины 4 пробуре- ны именно на таком удалении от границы вскрывающей выработки 2. Ширина защитной бетонной оболочки, равная 2 м, выбрана из соображения двойной защиты сплошности оболочки. Дело в том, что при ее разбуривании проходческим комбайном иногда возможно появление микротрещин в оболочке длиной до 1 м. При ширине бетонной оболочки, равной 2 м,обеспечивается двукратный запас по прочности оболочки. Что касается прочности оболочки от возможного проявления выброса угля и газа, что даже при использовании для сооружения портландцемента марки 300 обеспечивается защита подготовительной выработки от значительных внезапных выбросов угля и газа. Например, 1 см2 поверхности защитной оболочки способен выдержать осевую нагрузку, равную 0,75 «еж или 0,75 300 кг/см2 221 кг/см12, тогда 1 м сечения защитной оболочки способен выдержать начальный импульс от внезапного выброса угля и газа, равный 225 кг/см2 10000 см2 или 2250 т и, соответственно, 2 м2 - 4500 т и т.д. В горной практике такие внезапные выбросы угля и газа происходят редко - основное их количество имеет интенсивность от десятков до нескольких сотен тонн выброшенного угля.

Таким образом, предлагаемый способ вскрытия крутого выбросоопасного пласта обеспечивает безопасность проведения горных работ в подготовительной горной выработке.

Пример осуществления способа вскры- тия крутого выбросоопасного пласта.

В шахтных условиях крутой выбросоо- пасный пласт Алмазной свиты мощностью 0,75 м, угол падения 60°, вскрывали квершлагом сечением 11,6 м2. При подходе к пласту с расстояния 3 м пробурили 13 скважин 070 мм до пласта - одну контрольную и двенадцать периферийных. Периферийные скважины бурили за контур выработки на 2,0 м. Ввели в скважины трубы 050 мм, загерметизировали их и произвели гидровымывание последовательно через центральную и каждую периферийную скважины, а также между двумя соседними периферийными скважинами. После гидровымыва в указанной последовательности закачали в скважины 30 м3 бетонного раствора. При появлении раствора в скважине последнюю герметизировали. После застывания бетонного раствора через 5 дней произвели разбуривание породной и бетонной пробок до сечения вскрывающей выработки при помощи комбайна. Ширина защитной бетонной оболочки составляла 2,0 м. Выбросов при пересечении пласта вскрывающей выработкой не было.

Предложенный способ позволяет повысить безопасность работ при вскрытии крутых выбросоопасных пластов.

Формула изобретения

Способ вскрытия крутого выбросоопасного пласта, включающий бурение центральной и периферийных скважин через породную пробку до угольного пласта, введение в них труб и герметизацию их, гидро- вымывание угольного пласта через породную пробку в месте пересечения выработки пластов разбуривание породной пробки комбайном и пересечение пласта выработкой, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ, гидровымывание между центральной и периферийными скважинами и между периферийными скважинами ведут последовательно между двумя из них, затем в скважины в указанной последовательности гидровымывания нагнетают бетонный раствор и формируют из него защитную пробку, а пересечение пласта выработкой ведут под ее защитой.

Использование: изобретение относится к горной промышленности и обеспечивает повышение безопасности работ при вскрытии крутого выбросоопасного пласта. Сущность изобретения: проведение подготовительной выработки в месте пересечения с выбросоопасным пластом производят под защитой бетонной пробки, образуемой при разбуривании породной пробки комбайном по всему сечению выработки. 2 ил.

Лн -

8