Способ разработки крутых и наклонных угольных пластов Советский патент 1980 года по МПК E21C41/04 

Изобретение относится к горной промышленности и может испольэрваться при разработке крутых и наклонных угольных пластов,

Известен способ разработки крутых и наклонных угольных пластов, зеключающий проведение пластовых подготговительных выработок, оконтуривающих выемочные столбы, и последуюй1ую отработку пласта oчиcтны ш забоями по простиранию 1,

Известен также способ разработки крутых и наклонных угольных пластов столбами по простиранию, -включающий проведение полевых подготовительных выработок и последую1цую выемку угля в очистных забоях 2.

Однако такие способы недостаточно эффективны и небезопасны.

Цель изобретения - обеспечение эффективной безлюдной выемки,угля.

Это достигается тем, что из полевых выработок в пласт бурят -скважины, через которые в него закачиваю поверхностно -активный газ до достижения равенства количества сорбированного и свободного газа предельной сорбционной емкости угля, после чего вызывают колебательные сорбционнодесорбционные процессы газа в поровом объемеугля путем воздействия на пласт и вмещаюьше породы механичёскими колебаниями, иэг1еняю1 91мися по периодическому закону, кроме того механическими колебаниями создают пуль сацию газовогодавления в зоне разрушения, при которой скорость смещения

частиц равна 0,025-0,25 м/с, а ластота .- 5-2000 ruj, На фиг. 1 приведена схема разработки в плоскости пласта; на фиг.2 вкрест простирания пласта.

Способ заключается в следующем. В подготовленном к выемке на всю высоту столба пласте 1 через породную пробку с полевых вентиляционного 2, откаточного 3 и подэтажного 4 штреков бурят скважины 5. Устья скважин оборудуют затворами б, через которые в пласт закачивают поверхностно-активный газ, например метан. Количество закачиваемого газа определяют равенством количества сорбированного и свободного газа предельной dop6- ционной емкости угля, аК как при этом условии рост газового давления в поровом объеме при колебательном процессе является максимальным. Закачкой газа в пласт вызывают также раскрытие пор и микротрёщин в угле, снижая прочность последнего. После з|акачкй газа в пласт с помощью источ ника меха нических колебаний 7, pacYio ложенного, например в лаве 8, у груди очистного забоя 9, осумесгвляют : озбужление пласта и вмеиаюиих lO. Механические колебания массива вызывают сорбционно-десорбцирнные колебательные процессы газа и поровом объеме угля. При этом колеба тельный переход сорби рованногр газа в свобэдны,й и обратно в поррврм Ьбъеме угля происходит в Условиях адиабатического сжатия-ра1стяжения пор. .Указанные колебательные процессы в пласте способствуют снижению ко )$й цйёнта сцепления угля с вмещаю ШШ породами, :что;вызываёГ сн1ааёниё уступа 11 пласта рт источника механи ческих колебаний до свободной поверх НЛ9ТЙ гшастЙ пЪ падению, а такяое сни жает коэффициент сцепления частиц угля, чтр в свою очередь вызывает ра рушение полоски пласта от ггзудй забой до зоны опорного давления по про стиранию, ТранспоЁ тированиё угли 1ёрёз вскрывающий орт 12 на откаточный штрек осуществляют под действием Сил г равитацйй tepes ввмуекныё дучки 13, Источник Механических колебаний перемещают с помощью лебедки 14, установленной на вентиляционном штреке, до следующего выемочного уступа 15, очистные работа в КРто ром оЬуществЛяют в той же послёдова геПтоНОСгк, . Предлагаемый способ обеспечит высокоэффективную безлюдную выемку крутйх и наклонных, угольных пластов. Формула изобретения 1.Способ разработки крутых и наклонных угольных пластов столбами по простиранию, включающий проведение полевых подготовительных выработок и последующую выемку угля в очистных забоях, от л и ч аю щи и с я тем, что, с целью обеспечения эффективной безлюдной выемки угля, из полевых выработок в пласт бурят скважины, через которые в негр закачивают поверхностно-активный rka до достижения равенства количества сорбированного и свободного газа предельной сорбЦионной емкости угля, после чего вызывают колебательные сорбцирннр-десорбционные процессы газа в поровом объеме угля путем воздействия на пласт и вмещающие породы механическими колебаниями , изменяющимися по периодическому закону, 2.Способ по п. 1,отличающ и и с, я тем, что механическими 1 рлебаниями создают пульсацию газового давления в зоне разрушения,при которой eifdiJpeTb смещения частиц угля равна 0,025-0,25 м/с, а частота - 5-2000 Гц, ..Источники 1-й|)ормации, Принятые во внимание, при экспертизе 1.Зайцев Н,А, Совершенствование разработки крутых пластов Донбасса.М,,Недра7 1967, с. 70-74, 2,Умнов Ю.И, О, внезапных выбросах угля и тазЬ на шахтах Печского месторождения (Венгрия) и мероприятия по борьбе с ними. Совершенствование разработки угольных месторождений, - М,, Углетехиздат,1954, с, 158 (прототип) ,

19