Способ проведения выработок по выбросоопасным угольным пластам Советский патент 1993 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при проведении горных выработок различного назначения по выбросоопасным угольным пластам.; .

Целью изобретения является увеличение скорости проходки за счет управляемого освобождения энергии горного массива. . Способ осуществляется следующим образом. ....--:... , Перед началом комбайновой проходки в боковой стенке выработки бурят скважину глубиной 1м, в которую вставляется и жестко расклинивается геофон подземного блока аппаратуры ЗУА-4. Скважина должна располагаться на удалений от забоя не менее 10 и не более 50 м, так как в этой зоне не возникает помех из-за работающего комбайна и достаточно хорошо прослушиваются сейсмоакустические импульсы. Скважины тщательно закупоривается звуконепроницаемым материалом. Выводы с подземного блока соединяются с установ ленной на поверхности аппаратурой сейсмо- акустйческого контроля АК-1, конструкции ДГИ и ИГД им.А.А.Скочинского, предназначенной для непрерывного контроля степени выбросоопасности пород проходческого забоя, Она выдает команды для управления процессом проведения выработки комбайном в соответствии со значением критерия выбросоопасности пласта Кв, представляющего собой отношение максимального значения амплитуды высокочастотной части спектра акустическо го сигнал а к ма ксимальнрму значению амплитуды низкочастотной части спектра. При этом, если значение Ко 2. то зона считается неопасной, если 2 Ке 3, то зона является переходной, а если Кв 5:3, то зона потенциально выбросоопасная.

После подключения и проверки работоспособности приборов проходку выработки

Ё

00

о ел VJ

о

начинают с образования щели на глубину не менее 1 м, которая располагается параллельно выбросоопасному пласту над или под ним. Таким образом осуществляется разгрузка и дегазация пласта.: При этом толщина слоя породы между щелью и пластом должна составлять не менее 0,5 м.

Вначале не менее 3-х циклов проходки осуществляют с образованием разгружающей щели независимо от показаний приборов, даже если состояние массива нё- выбросоопасное. Это необходимое для того, чтобы исключить возможность возникновения выбросов в приповерхностной чарти забоя в начале проходки.;

Далее проходку осуществляют с учетом показания приборов, значения которых отслеживаются постоянно.

Если проходка ведется в неопасной зоне (по показаниям приборов Кв 2), то она осуществляется сплошным забоем без ще- леобразования с максимальной технически возможной скоростью.

В переходной зоне проходку ведут с образованием разгружающей щели. Если Кв З..т.е. зона выбросоопасна, то скорость проходки ограничивает до безопасной, а проходку ведут с образованием разгружающей щели с карманами в бока выработки параллельно выбросоопасному пласту угля над или под на глубину не менее 1 м, После прохождения опасной зоны еще два цикла проходки обязательно ведут с образованием разгружающей щели во избежание возникновения выбросов в приповерхностной части забоя и только после этого, если по показаниям приборов зона неопасная, проходку ведут без щелеобразова- ния без ограничения скорости.

П р и м е р. Способ реализуется на шахте Октябрьский рудник при проведении конвейерного штрека по напряженным породам, включающим выбросоопасный пласт угля мощностью 1,34-1,44 м, комбайном избирательного действия 4ПП-2Щ, сечения штрека - 15,1 м , пласт тз. Кровля - глинистый сланец мощностью 10,6 м. над ним - песчаник мощностью 7,8 м, почва пласта - песчаный сланец мощностью 1,75 ми известняк мощностью 0,9 м.

Перед началом проходки в боковых стенках выработки на расстоянии 15 метров пробуривают скоэжину глубиной 1,2 м, в которую поместили и жестко расклинивали геофон подземного блока аппаратуры ЗУА- 4, екважины тщательно закупоривали звуконепроницаемым материалом - ветошью и глиной. Выходы с подземного блока соединили с установленной на поверхности аппаратурой акустического контроля АК-1, предназначенной для непрерывного контроля степени выбросоопасности пород проходческого забоя, которая в соответствии со значениями критерия выбросоопасности выдаёт команды для управления процессом проведения выработки комбайном.

После подключения и проверки прибо

ров проходку выработки начали с образованием разгружающей щели (неснижаёмре опережение - 1м, размер щели за контуром выработки - 0,6 м), которая располагалась параллельно пласту угля над ним. Таким об5 разом, осуществили разгрузку и дегазации угольного пласта; Толщина слоя породы между пластом и щелью составила 0,6 м. За цикл было пройдено 0,9 м выработки.

При этом контроль выбросоопасности

0 проводили непрерывно но, Независимо от показаний приборов еще 2 цикла проходки, каждый по 0,9 м, проводили с образованием разгружающей щели для исключения выбросов в приповерхностной части забоя в

.5 начале проходки каждого цикла, за 3 цикла было пройдено 2,7 м выработки... Далее проходку осуществляли с учетом показаний приборов, значение которых отслеживали постоянно. По показаниям прй0 боров, после прохождения 2,7 м выработки комбайн приблизился к выбросоопасной зоне (Кв 4). Скорость проходки ограничили до безопасной 0,5 м/час и начали проходку с образованием разгружающей щели на глу5 бину 2 м над выбросоопасным угольным пластом параллельно ему. При этом толщина породного слоя составила 0,6 м. В таком режиме прошли 5 м штрека.

Когда значение критерия выбросоопас0 ности стало меньше 3 (Кв 1,7), то есть крмбайн приблизился к неопасной зоне, еще 2 цикла проходки (1,8 м) проводили ° со щелеобразованйем, и лишь затем перешли на работу сплошным забоем без

5 образования разгружающей щели со скоростью 1,2 м/час.

Далее (на протяжении 17 м) по показаниям приборов значение критерия Кв не превосходило 2, поэтому проходку вели без

0 образования щели сплошным забоем с Максимальной технически возможной скоростью - 1,6 м/час.

Таким образом, предлагаемый способ проведения выработок, по сравнению с из5 вестными, позволяет увеличить скорость проходки в выбросоопзсных горных породах до 200-250 м/месяц за счет управляемого освобождения энергии горного массива и тем самым повысить эффективность проходческих работ.

Формула изобретения Способ проведения выработок по вы- бросбопасным угольным пластам, включающий проведение смешанным забоем подготовительной выработки комбайном избирательного действия и акустического контроля выбросоопасности, о т л и ч а ю щ и и с и тем, что, с целью увеличения скорости проходки за счёт управляемого освобождения энергии горного массива, проходку выработки и акустический контроль ведут непре0

рывно, причем проходку начинают выемкой породы над или под угольным пластом на глубину не менее 1,0 м, при этом акустическим методом определяют отношение амплитуд акустических сигналов и устанавливают по ним еыбросоопасные зоны, а проходку выработок в Hwix ведут в них путем образования разгружающей щели с опережением выемки по породе не менее 0,1 м, а за пределами выбросоопасных зон выработки проводят обычным способом,

Использование: изобретение относится к угольной промышленности и может быть/ использовано при проведении выработок различного назначения повыбросоопасным пластам. Сущность изобретения: спосо.б проведения выработок по выбросоопасным угольным пластам, включающий проведение смешанным забоем подготовительной выработки комбайном избирательного действия и акустический контроль выбросоопасности, 1тричем проходку выработки и акустический контроль ведут непрерывно, а проходку начинают путем вуемкй породы над или под угольным пластрм на глубину не Менее 1,0м. Изобретение позволяет увеличить скорость проходки в выброеоопасных горных породах До 200- 250 в месяц за счет управляемого освобождения энергии горного массива и тем самым повысить эффективность проходческих работ.