Способ определения выбросоопасных зон Советский патент 1982 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прогноза выбросоопасных зон при проведении подготовительных выработок,

Известен способ прогноза выбросоопасных зон, включающий бурение скважины поинтервально, определение на каждом интервале начальной ско- рости газовьщеления, бурение второй скважины и определение на- глубине 2,5 м крепости угля и показателя выбросоопасности .

Недостатком способа является то, что Положение выбросоопасной зоны определяется только в пределатс пятиметровой зоны, а показатель выбросоопасности определяется с большим запасом, что приводит к использованию большего объема профилактических мероприятий.

Наиболее близок к изобретению способ определения выбросоопасных зон, включающий бурение шпура параллельно продольной оси выработки, измерение поинтервально начальной скорости газовыделения и выхода бурового штыба и определение показателя выбросоопасности и разделение пласта на выбросоопасные и неопасные зоны 2 .

Недостатком способа являемся отсутствие возможности оценки выбросоопасности пласта в нарушенных зонах, когда выход штыба не соответствует существующему распределению напряжения впереди движущегося забоя, кроме того, способ позволяет определять положение выбросоопасной зоны только на расстоянии 1-5 м от

10 груза забоя.

Цель изобретения - повышение надежности определения выбросоопасных зон.

Поставленная цель достигается способом определения взрывоопасных

15 зон, включающим бурение шпура, параллельно продольной оси выработки, определение показателя выбросоопасности, шпур бурят на глубину 1530 м, по длине шпура через 5-10 см

20 определяют крепость угля, по величине крепости вычисляют активные, вызывающие выброс и пассивные, препятствующие выбросу, силы, а показатель выбросоопасности определяют 25 по формуле:

Р-,

RB F

вызывающие

где Рд - активные силы, выброс;

F..J пассивные силы,препятствую30щие выбросу. при этом при Rg7 о зону пласта относят к выбросоопасной, а приЕ ч: О к невыбросоопасной. Сущность способа заключается в том, что впереди движущихся подгото1 витальных выработок бурят опережгиощий шпур (скважину) диаметром 42 43 мм параллельно продольной оси выработки на глубину 15 - 30 м, а затем по длине шпура через 5 - 10 см определяют крепость угля, для чего Ю в скважину вводится зонд, перемещаемый по скважинеf выводы котоц го подсоединены в измерительную цепь, в которую включен каротажный измерительный прибор, шкала прибора 15 оттари ювана в единицах крепости по шкале М.М, Протодьяконова. Тарировка прибора осуществлена по зависимости f5+ 0,1 р - удельное сопротивление (эф фективное)j f - крепость угля по М.М. Протодьяконову, выявляют зоны перехода крепкого угля в слабый. По величине крепкого и слабого угля в этих зонах находят величину активных и пассивных сил, действующих на слой угля .вблизи забоя, определяют показатель выбросоопасности по формуле R g Гд - Р„ и при Rg-y О зону относят к выбросоопасной, а при R О 7 невыбросоопасной. Численные значения величин F. и Р определяют по формулам )(,) (b1ic-|i p,()( V- CKo K-vto-fb) /fr,-qf95e s/ / («, .( 2COSP ,; -. ),,62 , где m - трещинная пористость массива вне зоны влияния выработки, измеряется в долях . единицы;60 р - параметр, зависящий от - , СВОЙСТВ угля и глубины разработки, 1/м; Р - давление газа в угольном пласте, кгс/см ;65 f 2Q 25 R 8 зо 15 по 10 по ша оп об ме ра ны па ки оп те но иш дл ля. по вы Р - давление газа на кромке забоя, кгс/см ; h - величина отжима угля на кромке забоя после выемки очередной заходки, м; X - протяженность зоны влияния выработки, м; в - величина вынимаемой заходки, м; К коэффициент сцепления угля на кр ЯУ1ке забоя, кгс/см - угол внутреннего трения, и f - соответственно средневзве шенные коэффициенты крепости крепкого и слабого угля; t - время, между выемкой очередных заоходок, ч; Н - глубина разработки, м; m - мощность пласта, м; .( - расчетный параметр, зависящий от угла внутреннего трений. По физическому смыслу показатель является равнодействующим , Ko sfJ-q62 f- - средневзвешенные коэффициенты крепости прочного и слабого угля, соответствен, ° К - коэффициент сцепления угля на кромке забоя, кгс/см ; о - угол внутреннего трения, град. Преимущество способа заключается OMf что наличие выбросоопасных определяется на расстоянии до - 30 м от забоя выработки, а креть угля определяется через 5 см непрерывно перемещающимся забою скважины зонде, что повыт точность определения выбрососных зон и приводит к сокращению емов применения противовыбросных оприятий в подготовительных выотках. Формула изобретения Способ определения выбросоопасзон, включающий бурение шпура аллельно продольной, оси выработопределение показателя выбрососности, отличающийся , что, с целью повышения надежти определения выбросоопасных зон, р бурят на глубину 15-30 м, по не шпура через 5-10 см опредет крепость угля, по величине крети вычисляют активные, вызывающие рос и пассивные, препятствующие выбросу, силы, а показатель выОросоопасности определяют по формуле , где fi - активные силы, вызывающие выброс; fj - пассивные силы, препятстВуЮ|ЦИе выбросу, при при Rg О зону пласта относят к выбросоопасной, а при Я О к невыбросоопаснойИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 9796 5 10 46 1.Временное руководство по прогнозу выбросоопасных зон в угольных пластах при проведении подготовительных нарезных выработок в шахтах Донбасса. Донецк, МакНИИ, 1976, с, 36. 2.Пузырев В.Н., Вершинин В.Г., Хгшшн В.Н. и Поскагин В.А. Метод прогноза выбросоопасности пластов н контроля эФФектнвности профилактйческих мероприятий по скваятнам ма- лого диаметра. Труды BOQTHHH. Том.20, Кемерово, 1973, с. 161-174 (прототип) .