Способ ограничения притока воды в очистные выработки Советский патент 1982 года по МПК E21D11/00 

(54) СПОСОБ ОГРАНИЧЕНИЯ ПРИТОКА ВОДБ1 В ОЧИСТНЫЕ ВЫРАБОТКИ

Изобретение относится к горной промышленности « предназначено для ограничения притока воды из подрабатываемых водных объектов, преимущественно водоносных горизонтов, в подрабатывающие очистные выработки. Известен способ уменьшения притока воды в горные выработки при разработке свиты угольных пластов. Сущность его состоит в том, что обводненные породы, залегающие в кровле пласта, намечаемого к отработке, предварительно осушают 1. Недостаток способа состоит в ограниченности области применения, так как его можно использовать только при наличии свиты сближенных пластов, когда по верхнему пласту, намечаемому к отработке, нет горно-подготовительных и нарезных выработок. Известен также способограничения притока воды в очистные выработки, включающий бурение скважин н нагнетание в них вязких растворов для формирования водонепроницаемых продуктов 2. Недостаток данного способа состоит в том, чтоего можно использовать только в том случае, когда ширина раскрытия трещин значительная и в основном при проходке подготовительнЫх выработок в обводненных породах. Если ширина раскрытия трещин небольшая, то частицы цемента нагнетаемого цементного раствора с диаметром, превышающими ширину раскрытия трещины, отфильтровываются у входа в нее и в трещину не проникают. Цель изобретения - повышение эффективности использования способа путем обеспечения возможности закупорки трещин с различной величиной их раскрытия. Поставленная цель достигается тем, что нагнетание вязких растворов производят на участках наибольших деформаций до начала сдвижения пород подрабатываемой толщи в зоне контакта водопроницаемого И подстилающего его водоупорных слоев, залегающих выше зоны обрушения. На фиг. 1 показан вертикальный разрез пород вкрест простирания залежи полезного ископаемого (например угольного пласта); на фиг. 2 - вертикальный разрез по простиранию пласта. Способ реализуется следующим образом. Под влиянием очистных работ В полезном- ископаемом 1 (например угольном пласте) слои пород подработанной толщи прогибаются в сторону выработанного пространства,, последовательно отслаиваются друг от друга. Из них слои непосредственной кровли при прогибе, не встретив опоры, разрушаются на несвязные блоки и куски, образуют зону обрушения 2. Вышележащие слои пород, встретив опору на обрушенные породы и уплотняя их, прогибаются более связно, принимают изогнутую форму. В них выделяют зону треш,ин и разломов 3, которая распространяется от выработки на высоту до 30-ЗбШ (где ш - вынимаема мош,ность Пласта). Появление нормальносекуших трещин 4 в прогибающихся слоях наиболее вероятно на участках наибольшей положительной кривизны, условно ограниченных линиями АВ и АС, ДЕ и ДР, КМ и KN, проведенных от границ выработки, под углом разрывов ( , , 8 ) и полных сдвижений (т,, 4-2, i ) Появление трещин расслоения 5 возможно в контуре АСЕД вкрест простирания, а также по простиранию. Примерно за месяц до начала сдвижения пород, покрывающих полезное ископаемое, из подготовительных выработок А, Д или К бурят скважины соответственно под углами g „// +I80-(-t-ot-f-r,) . - р- у - V ( скв. 2 с « +180°-(б + Тз) скв.5 Скважинами перебуривают водоупорный слой 6 и забой их углубляют в водоносный слой 7. Растворы (основной и формирующий) нагнетают одновременно или с разрывом во времени до 8 ч соответственно в интервалы ав, cd, mn. Радиус растекания растворов зависит от проницаемости пород И достигает 50 М. По длине его растекания определяют количество скважин, расстояние ними, а по геологическому строению устанавливают длину интервалов нагнетаний. В зависимости от решаемых задач и строения пород растворы нагнетают в контакты одного или наскольких слоев пород одновременно. Бурение скважин и нагнетание растворов можно производить сверху вниз и снизу вверх. Использование предлагаемого способа по сравнению с известными позволяет более надежно оградить очистные выработки от фильтрации в них воды из подрабатываемого водного объекта на протяжении всего процесса сдвижения пород подработанной толщи, не прибегая к повторным нагнетаниям растворов; повысить коэффициент извлечения полезного ископаемого из недр за счет отказа от оставления предохранительных целиков под водными объектами, повысить условия безопасности щахтеров, улучшить их санитарно-тигиенические условия, повысить производительность механизированных, автоматизированных комплексов и нагрузку на очистнойЗабой. Формула изобретения Способ ограничения притока воды в очистные выработки, включающий бурение скважин, нагнетание в них вязких раство-. ров для формирования водонерастворимых продуктов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности закупорки трещин с различной величиной их раскрытия, нагнетание вязких растворов производят на участках наибольших деформаций до начала сдвижения пород подрабатываемой толщи в зоне контакта водопроницаемого и подстилающего его водоупорных слоев, .залегающих выше зоны обрушения, Источникии информации, принятые во .внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 676734, кл. Е 21 D 16/00, 1977. 2.Трупак Н. Г. Специальные способы проведения горных выработок. М., «Недра, 1976, с. 70-158 (прототип). 3 Е it Л Фиг.1 F /