Способ предотвращения внезапных выбросов при выемке крутых пластов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зад Г 21 Г 5/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Промоем кое лог иР елас Рие. 1 прыг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Государственный макеевский ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности(56) 1. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М., Недра, 1977, с. 87.2. Авторское свидетельство СССР836364, кл. Е 01 Г 5/00, 1981; 801023167 А(54) (57) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ ПРИ ВЫЕМКЕ КРУТЫХ ПЛАСТОВ, включающий бурение скважин в породах кровли и почвы пласта, определение эффективного радиуса влияния взрывчатых веществ, взрывание ВВ до начала очистных работ, нагнетание воды в скважины, отличающийся.тем, что, с целью повышения безопасности и эффективности горных работ за счет исключения бурения скважин в выбросоопасных зонах угольного пласта и устранения выбросов во внутренних кутках лавы, скважины в породах кровли и почвы бурят в створе с проектной линией опускания внутреннего кутка очистного забоя на всю высоту этажа, при этом скважины в кровле и почве пласта располагают на расстоянии от угольного пласта. не превышающем радиус эффективного влияния взрывчатых веществ.50 55 Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при устранении газодинамических проявлений в районе сопряжения вентиляционной печи с очистным забосч или при проведении нарезных вырбп ок на тонких или средней мощности крутопадаюших пластах, склонных к внезапным выбросам угля и газа.Известен способ предотвращения внезапных выбросов, включаюший торпедирование части угольного пласта взрывом зарядов ВВ в скважинах, пробуренных в угольном массиве из призабойного пространства 11,Недостатком способа является то, что он основан на бурении скважин,непосредственно в угольном пласте, при этом, когда скважины внедряются в реальные выбросоопасные зоны, происходят выбросы при бурении скважин, что увеличивает опасность горных работ и снижает их эффективность за счет выделения времени из технологического процесса на ликвидацию последствий внезапных выбросов. Кроме того, способ не устраняет внезапные выбросы, происходящие во внутренних кутках при щитовой выемке угля на крутых пластах.Наиболее близким по технической сушности и получаемому результату к предлагаемому является способ предотвращения динамических явлений при разработке угольных пластов, включающий бурение скважин в породах кровли и почвы пласта, определение эффективного радиуса влияния взрывчатых веществ, взрывание ВВ до начала очистных работ, нагнетание воды в скважины, при этом скважины в кровле пласта располагают под углом 10 - 25 к нормали пласта, а в почве пласта - перпендикулярно напластованию 12,Недостатком способа является его низкая эффективность по устранению выбросоопасности во внутренних кутках при Шитовой выемке угля на крутых пластах. Цель изобретения - повышение безопасности и эффективности горных работ за счет исключения бурения скважин в выбросоопасных зонах угольного пласта и устранение выбросов во внутренних кутках лавы.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу, включающему бурение скважины в породах кровли и почвы пласта, определение эффективного радиуса влияния взрывчатых веществ до начала очистных работ, нагнетание воды в скважины, скважины в породах кровли и почвы бурят в створе с проектной линией опускания внутреннего кутка очистного забоя на всю. высоту этажа, при этом скважины в кровле и почве пласта располагают на расстоянииот угольного пласта, не превышающем радиуса эффективного влияния взрывчатых веществ.На фиг. 1 представлен очистной забойи место проведения нарезной выработки,5 10 15 20 25 30 35 40 общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - угольный пласт; 2 - гидро- затвор; 3 - колонковый заряд; 4 - сопряжение вентиляционной печи с очистным забоем 5 - канатная лебедка 6 - блок передачи, 7 - канат, 8 - взрывчатое вешество.Способ осуществляют следующим образом.Определяют радиус эффективного влияния ВВ на угольный пласт и породы одним из известных методов. Затем во вмещаюших угольный пласт 1 породах (в кровле и почве) в створе с проектной линией опускания внутреннего кутка очистного забоя (или забоя нарезной выработки) на всю высоту этажа (Ь ) бурят две скважины 3 диаметром не более 80 мм, которые располагают у контакта уголь-порода на расстоянии, не превышаюшем радиус эффективного влияния заряда взрывчатого вешества (Кэ,) на угольный массив. После окончания бурения скважин сначала по одной из них пропускается стальной канат 7 диаметром 5 - 7 мм, разматываемый через блок 6 лебедкой 5, установленной на вентиляционном горизонте близи от выхода скважины 3. Длина каната должна быть не менее чем в 2 раза больше наклонной высоты этажа, Набрав в выработке откаточного горизонта необходимую длину каната, приступают к монтажу и подъему в скважину колонкового заряда 8 взрывчатого вешества не ниже 11 класса предохранительности. Конструкция колонкового заряда следующая. С помощью шпагата к канату вплотную крепятся патроны ВВ и на всю длину заряда прикрепляется детонируюший шнур. Для инициирования заряда в один из 25 - 30 патронов ВВ вставляется электродетонатор, причем для повышения эффективности воздействия энергии взрыва колонкового заряда ВВ на вмещающие породы и угольный массив в одной из скважин используются электродетонаторы мгновенного действия, а в другой короткозамедленного (15 мс), Аналогично готовят и вторую скважину,После досылки зарядов в скважины устья их ( на откаточном и вентиляционном горизонтах) герметизируют с помошью гидрозатворов 2 на глубину не менее 5 м, Затем обе скважины из выработки вентиляционного горизонта заливают водой, на откаточном горизонте монтируют последовательную взрывную цепь и с безопасного расстояния производят одновременный взрыв колонковых зарядов, Взрыв зарядов вызывает во вмещающих породах (между скважинами и угольным пластом) и в пласте неупругие (необратимые) деформации, что позволяет резко изменить (на всю высоту этажа) фильтрационные свойства породноугольного массива по линии размеше. ния зарядов. Кроме того, воздействие сей102367 итель Г. Васючкова И. Верес К 64 П Состав тулинец Техред Тираж ИИПИ Государственн по делам изобрете 5, Москва, Ж - 35,ППП Патент, г. УФер Редактор Н. КишЗаказ 418725ВН екто нсно ого комитета ССС ний и открытий Раушская наб., д. жгород, ул. Проек 4/5ная, 4 13 филиалсмического эффекта вызывает в породноугольном массиве изменение напряженного состояния (в сторону уменьшения объемных напряжений). После взрыва зарядов производят высоконапорное нагнетание воды в обе скважины с откаточного и вентиляционного горизонтов. Вода нагнетается до снижения ее давления не менее чем на 30% от максимально установившегося. Гидрообработка позволяет активизировать десорбцию метана в угольном массиве и еще больше улучшить фильтрационные свойства его в зоне обработки. Затем обе скважины разгерметизируют и осуществляют дренаж газа из них за счет общешахтной депрессии.Дальнейшая выемка угля щитовым агрегатом или прохождение нарезных выработок производится без выполнения дополнительных противовыбросных мероприятий,Применение предлагаемого способа позволяет повысить безопасность работ и нагрузку на очистной забой, темпы прохождения нарезных выработок, а следовательно, и сократить сроки ввода в строй новых очистных забоев, снизить материальные и технические затраты, связанные с ликвидацией последствий внезапных выбросов угля и газа.