Способ управления кровлей в очистных забоях с использованием механизированной крепи Советский патент 1982 года по МПК E21F5/00 

I

Изобретение относится к горноСГ промышленности и может быть использовано для управления кровлей в очистных забоях с использованием механизированной крепи.

Известен способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа, основанный на отжиме угля в условиях выбросоопасных пластов в глубь массива f17Недостатком данного способа является большая трудоемкость горных работ по предотвращению внезапных выбросов угля и газа.

Известен также способ управления кровлей в очистных забоях сисг .пользованием механизированной кре- пи, основанный на регулировании параметров механизированной крепи путем изменения ее сопротивления нагрузке 2.

Недостатком известного способа является относительно узкий диапазон его использования.

Целью изобретения является расширения диапазона использования способа за счет разработки маломощных угольных пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа путем регулируемого воздействия на краевую часть угольного пласта и увеличение зоны разгрузки в призабойной части угольного пласта до безопас- ной.величины.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно в угольном пласте определяют местоположение вь бросропасной. зоны и ее размеры по длине очистного забоя, определяют мощность угольного пласта, устанавливают границы выбррсоопасной зоны в угольном пласте с учетом дополнительных 5-6-метровых участков по длине очистного забоя с каждой стороны выбросоопасной зоны, а регулирование параметров механизированной крепи производят путем снижения ее сопротивления нагрузке первоначально в центре выбросоопасной зоны, производят выдержку во времени в течение tO-15 мин, и снижают далее сопротивление механизированной крепи нагрузке по всей длине выбросоопасной зоны, причем снижение сопротивления механизированной крепи нагрузке производят ступенчато через 5 атм с выдержкой во времени в течение 10-15 мин на каждой ступени, при этом снижение сопротивления механизированной крепи на1- рузке производят до сближения вмещающих пород в месте установки механизированной крепи не менее 3%, от первоначально.й мощности угольного пласта. Способ осуществляется следующим образом. Первоначально производят оценку выбросоопасНости по всей длине очист ного забоя, например, по динамике начальной скорости газовыделения, т.е. определяют наиболее потенциаль но выбросоопасные участки, в которых величина зоны разгрузки совпадает или незначительно, не более 1 м, пр вышает глубину выемки угля, и опре деляют мощность угольного пласта. Оценку выбросоопасности призабой ной части угольного пласта производят на расстоянии не более 10м по длине забоя. После определения потенциально выбросоопасной зоны по длине очистного забоя в центре этой зоны производят снижение давления в гидросистеме механизированной или индивидуальной крепи на величину, п вышающую погрешность прибора не ме нее, чем на 10, но не менее, чем на 5 атм, т.е. производят снижение сопротивления механизированной крепи нагрузке. Производят выдержку во времени в течение 10-15 мин для исключения проявления запоздалых выбросов при снижении давления в гидро системе, а затем осуществляют сниже ние давления не менее, чем на 5 атм в гидросистеме крепи по всей длине выбросоопасной зоны, включая дополнительно по 5-6 м с каждой стороны выбросоопасной зоны по длине очистного забоя. Дополнительное включение 56-метровых участков с каждой стороны обусловлено наибольшими вероятными размерами выбросооспасной зоны по длине забоя. Практически на ибольшая эффективность достигается при снижении давления ступенчато 9 ПО 5 атм с выдержкой времени 10 мин на каждой ступени. Контроль эффективности предлагаемого способа непосредственно включен в сам способ. При снижении давления в гидросистеме происходит сближение пород почвы и кровли. Для увеличе ния размеров зоны разгрузки до безопасной величины (величина захвата плюс неснижаемое опережение) в призабойной части пласта необходимо, сближение вмещающих пород в месте установки механизированной крепи не менее 3 от первоначальной мощности угольного пласта. Использование предлагаемого способа снижает трудоемкость горных пород по предупреждению внезапных выбросов угля и газа, а самое главное, исключается необходимость внедрения противооыбросных мероприятий, как, например, нагнетание воды в режиме рыхления в выбросоопасную зону, что в отдельных случаях сопровождает-, ся газодинамическими явлениями. Экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в отмене специальных противовыбросных мероприятий и оценки их эффективности нормативными способами, основанными на бурении шпуров и проведении в них измерений параметров выбросоопасности, и составляет на экспериментальном забое 0,3 руб/т суточной добыли угля. Использование предлагаемого способа позволяет высвободить практически полную смену на добыче угля, которую используют на применение специальных способов борьбы с выбросами, что повышает добычу угля. Особенно широкое использование предлагаемого способа возможно при механизированной выемке угля. Формула изобретения Способ управления кровлей в очистных забоях с использованием механизированной крепи, основанный на регулировании параметров механизированной крепи путем изменения ее сопротивления нагрузке, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона использования способа за счет разработки маломощных угольных пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа, путем регулируемого воздействия на краевую часть

угольного пласта и увеличения зоны разгрузки в призабойной части угольного пласта до безопасной величины, предварительно в угольном пласте определяют местоположение выбросоопасной зоны и ее размеры по длине очистного забоя, определяют мощность угольного пласта, устанавливают границы выбросоопасной зоны в угольном пласте с учетом дополнительных 5-6-ме тровых участков по длине очистного забоя с каждой стороны выбросоопасиой зоны, а регулирование параметров механизированной крепи производят путем снижения ее сопротивления нагрузке первоначально в центре выбросоопасной зоны, производят выдержку во времени в течение 10-15 мин и снижают далее сопротивление механизированной крепи нагрузке по всей длине выбросоопасной зоны, причем снижение сопротивления механизированной крепи Hai- рузке производят ступенчато через 5 атм с выдержкой во времени в течение 10-15 мин на каждой ступени, при

этом снижение сопротивления механизированной крепи нагрузке производят до сближения вмещающих пород в месте установки механизированной крепи не менее 3 от первоначальной мощности угольного пласта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Не1 расовский Я. Э, Состояние вопроса разработки одиночных крутых выбросоопасных пластов Донбасса и дальнейшие перспективы. Сборник трудов V Всесоюзного научно-технического совещания по борьбе с внезапными выбросами угля и газа. М., Недра, 1970, с. 281-299.

2.Самохвалов Ю. Л. Регулирование взаимодействия механизированных крепей с боковыми породами. Научные сообщения института горного дела

им. А. А. Скочинского N 103. Горное давление и крепление горных выработок. М., 1973, с. 87-96 (прототип).