Способ предотвращения внезапных выбросов при проведении подготовительных выработок Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу, и может быть использовано при разработке выбросоопасных угольных пластов.

На фиг.1 - положение вмещающих пород в период выброса; на фиг,2 - расположение дегазационных скважин; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2.

Способ осуществля ют следующим образом.

Подготовительная выработка - штрек проходится по пласту 2, имеющему близлежащий невскрываемый выработкой 1 пласт- спутник 3 (фиг.1). Наличие выработки 1 вызывает оседание части имеющихся пород, вследствие чего близлежащий пласт- спутник 3 разгружается, выделяя газ, и во вмещающих породах образуется область 4,

в которой породы насыщены высоконапорным газом.

Часть вмещающих пород образует область 5 уплотненных пород, окружающую область 4, причем часть области 5 расположена между областью 4 и выработкой 1, препятствуя дегазации области 5. Между областью 4 и областью 5 проходит граница раздела областей 6. Вмещающие породы, расположенные над выработкой, постепенно оседают до тех пор, пока в оседающем слое пород 7 не появится крупный блок 8, зависающий над выработкой 1. Выработка 1 по мере подвигания подрабатывает блок 8, который внезапно оседает вниз, на выработку, образуя над пластом 2 разлом пород 9 в области 5 уплотненных пород. Этот раз-vl XI Ь. О

го

4

лом пород 9 служит путем интенсивного проникновения газа из области 4 к пласту 2 по направлению, указанному стрелками 10, причем, обладая высоким динамическим напором, струя газа разрушает уголь и выбрасывает его в выработку, частично заполняя ее.

Для предупреждения внезапного выброса по предлагаемому способу из выработки 1 по мере подвигания выработки бурят дегазационные скважины 11, проникающие в область насыщения пород газом (фиг.2). Части 12 скважин 11, пересекающие область плотных пород, герметизируют уплотняющим раствором во избежание утечек газа и подсосов воздуха. По скважинам 11 газ из области 4 отводят по дегазационному трубопроводу 13 на поверхность или в ствол с исходящей струей воздуха. Расстояние до граничной поверхности между областями 4 и 5 определяют по формуле:

р МР Рс№гс.л( 1. ,ei MP PSTIKITPJFP J

rrp ef

где гн - расстояние от центра контура сечения подготовительной выработки до близлежащего пласта;

гс - радиус сечения подготовительной выработки;

Рн, Ргр - давление газа в почве близлежащего пласта и на границе раздела областей насыщения пород газом и уплотнения пород;

Рс - давление воздуха в выработке;

Ki, «2 - коэффициенты проницаемости пород в области насыщения пород газом и уплотнения боковых пород;

1 - основание натуральных логарифмов.

Формула изобретения

Способ предотвращения внезапных выбросов при проведении подготовительных выработок, включающий установление на0

5

0

5

0

личия областей насыщения пород газом и уплотнения боковых пород и границы раздела между этими областями, бурение дегазационных скважин заграницу раздела этих областей, определение расстояния до близлежащего пласта, радиуса сечения подготовительной выработки, дегазацию породного массива, отличающийся тем, что с целью повышения безопасности ведения горных работ, эффективность дегазации области насыщения пород газом, скважины бурят в направлении близлежащего пласта на всем протяжении подготовительной выработки, начиная от вскрывающей выработки, причем предварительно устанавливают давление газа в почве близлежащего пласта и на границе раздела областей насыщения пород газом и уплотнения боковых пород, давление воздуха в подготовительной выработке и коэффициент проницаемости пород в областях насыщения пород газом, уплотнения боковых пород, а расстояние ггр от центра контура сечения выработки до границы раздела областей насыщения пород газом и уплотнения боковых пород определяют по формуле

fhrvk p Mnre.MPS-p)

Vе

где Гн - расстояние от центра контура сечения подготовительной выработки до близлежащего пласта;

гс - радиус сечения подготовительной выработки;

Рн. Ргр - давление газа в почве близлежащего пласта и на границе раздела областей насыщения пород газом и уплотнения пород соответственно; рс - давление воздуха в выработке;

Ki.Ka - коэффициенты проницаемости пород в областях насыщения пород газом и уплотнения боковых пород соответственно.

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при разработке и вскрытии выбросоопасных угольных пластов и при поддержании подготовительных выработок. Цель - повышение безопасности ведения горных работ путем повышения эффективности дегазации области насыщения пород газом Перед проведением подго- товительной выработки в массиве устанавливают протяженность ОН пород газом и области уплотнения боковых пород и границ раздела между ОН и областью уплотнения и бурят дегазационные скважины за границу раздела ОН и области уплотнения в направлении близлежащих пластов (БП) по всей протяженности ОН пород газом. Определяют расстояние до БП, расстояние от контура сечения выработки до границы раздела ОН и области уплотнения в зависимости от радиуса сечения подготовительной выработки, давления газа в почве БП и на границе раздела ОН и области уплотнения, давления воздуха в выработке, коэффициентов проницаемости пород в ОН угля газом и в области уплотнения боковых пород. 3 ил. со с

А

g

..UU.-ll.V-.tf

7

т

Pue.f

Фиг. 2

Фиг.З