СПОСОБ БОРЬБЫ С ВНЕЗАПНЫМИ ВЫБРОСАМИ УГЛЯ И ГАЗА Советский патент 1973 года по МПК E21F5/02 

1

Изобретение относится к области ropHoiro дела и (МОжет -быть иснолызовано для снижения на иряженного состояния угольных пластов лри разработке подземным способом.

Известны способы борьбы с внезапными выбросами угля и газа путем ,гидроотжн1ма призабойной части угольного лласта. При этом для безо:1тасното ведения очистных работ ширина BbieMiKH Принимается |Меньше глубины герметизации проведенного тидроотжима, носкольку существует необходилюсть постоянно иметь впереди запас отжатого утля.

Предлагаемый способ отличается тем, что угольный лласт предварительно увлажняют в режиме ф;ильтрации на глубину, .превышаюш,у|Ю зону герметизации гидроотжима.

Это обеспечивает повышение эффективности снижения напряженного состояния .массива.

Иа фиг. 1 показано распределение напряжений в угольном пласте до его профнлажтичеокой обработки; на фиг. 2 - один из промежуточных Моментов в период гидрообработки зоны II пласта в режиме увлаж.нения; на фиг. 3 - раонределение напряжений после гидрообработки зоны I пласта в режиме гидроотж.И|ма; на фит. 4 - распределение напряжений в лласте после подвнгания забоя.

Вода подается в зону И (ом. фнг. 2) призабойной части пласта через герметизатор, и

ее обра-ботка нронзводнтся в режи.ме увлажнения (по суммариой или участковой схема) на величину, равную /у. (фиг. 1).

Для данного режима принимаются небольшие давления воды и темп нагнетания, не превышающий водопоглащающую - способность л л а ста.

В процессе проститки водой угля в зоне II происходит иЗ|Менение его лрочностных и упругих характерпсти.к, а соответственно и некоторое перераспределенне папряжений в призабойной части пласта. Один из ;прол1ежуточных Моментов -пер ер а определен и я иапряженпй показан а фиг. 2.

После обработки золы II скважипа (шпур) герметизируется на глубине, соответствующей глубине герметизации гидроотжима, т. е. на расстояннн /г.,,. от кромки забоя (фиг. 1). Для подготовительных выработо.к нанболее целесообразная глубина герметизации соответстует протяженностн зоны .предельно-напряженного состояння пласти при естественной влажности угля или несколько .меньше ее, т. е.

r.o.Sjn.c. .

После гер1метизации проводится нагнетанпе воды в -пласт в тидроотжима. При этом разрушается и отжимается в па.пра леиии выработки угольный массив в зоне I (фиг. 3). По окончании гндроотжима угольный иласт в зоне I разрушен и состоит из от3

дельных блоков, разделенных трещинами. Величины напряжений в этой зоне незначительно отличаются от таковых на кромке пласта. Таким образом, к моменту окончания гидроотжима формируется зона фиктивного увеличения выработки, соответствующая зоне I и имеющая протяженность /г.о., и нроисходит окончательное перенесение зоны опорного давления в глубь массива. Величина новой зоны предельно-напряженного состояния массива (/н.о.А-., фиг. 3) больше, чем аналогичная величина зоны при естественной влажности угля в пласте, т. е. / /п. с.. В пределах это зоны имеется участок, равный протяженности и соответствующий зоне II, в Котором величина работы, необходимой для диспергирования угля в пласте до степени, обеспечивающей развитие внезапного выброса, превышает общую потенциальнуф энергию упругих деформаций этой зоны. Угольный пласт в этой зоне невыбросоопасен, а ее протяженность соответствует величине иеснижаемого опережения (/ii.o. /у., фиг. 3) в данном забое, обеспечивающего безопасность работы.

Выбор параметров обработки тласта в зоне I в режиме гиДроотл И1Ма осуществляется следующим образо:м. Меняя глубину герМетизации /г.о. добиваются такого положения, когда за определенный постоянный промежуток времени достигается эффективное разрушение зоны 1..При этом за/меряют расход воды Q, давление нагнетания Р и величину деформации угля Б плоокости ;пласта (А/к).

Подвигание забоя выработки после окончания второй стадии профилактической обработ1ки (гидроотжима) призабойной части лласта допускается на величину In (фиг. 4), равную по протяженности зоне отжатого разрушенного угля (зона I). При этом впереди забоя после его иодвигания, имеет место невыбросоопасная зона, нротяженность которой соответствует величине неснижаемого опережения для данных условий.

Предмет изобретения

Способ борьбы с внезапными выбросами угля и газа путем гйдроотжима лризабойной части угольного пласта, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности снижения напряженного состояния, угольный пласт (предварительио увлажняют в режиме фильтрации на глубину, превышаюш ую зону герметизации гидроотжима.