Способ вскрытия выбросоопасного угольного пласта

(54)(57) ОПАСНОГО щий буре периметр СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ Н АВТОР 6 НОМУ СВИ(72) А.И, Пантелеев, И,С, Фридман, Ю,Т, Хорунжий, В.П. Ковалев, Ю.К, Кудрейко и Г.А, Пантелеев (71) Государственный 1 Лакеееский ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский институт по безо-. пасности работ, в горной промышленности(56) 1, Авторское свидетельство СССР Р 620625, кл. Е 21 Г 5/00, 197.3.2. Инструкция по безопасному ве-" дению горных работ на пластах склонных к внезапным выбросам угля породы и газа. И Недраф, 1977, с. 65-66 (прототип). ПОСОВ ВСКРЫТИЯ ВЫБРОСОГОЛЬНОГО ПЛАСТА, включаюе через породную толщу ивскрывающей выработки отврстий, пересекающих угольный пласт и выходящих в породы, введение в отверстия металлических элементов, вскрытие угольного пласта, о т л и- ., ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности и эффективности ведения горных работ при вскрытии выбросоопасного угольного пласта путем заблаговременного изолирования пласта от его части, оконтуренной .вскрывающей выработкой, отверстия бурят последовательно, начиная с нижней части вскрывающей выработки, параллельно ее оси в виде сопряженных друг с другом,и выходящих в боковые породы пазов в качестве металлических элементов, .в пазы вводят э шпунты, при этом каждый последующий паэ образуют после введения шпунта в предыдущие, а в качестве направляющей при образовании следующего С сопряженного паза используют продольную сторону шпунта, установленного в предыдущем пазе.Изобретение относится к горнойпромышленности и может быть использовано при вскрытии пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа,Известен способ борьбы с внезапными выбросами угля и газа при пересечении выбросоопасного пласта горной выработки, включающий бурениепо периметру забоя двух групп скважин, в одну иэ которых нагнетаютпод давлением воду, а через другую 10группу скважин охлаждают пропитанный водой массив до (-4) в (-6)С,продолжительность охлаждения массива выбирают такой, чтобы толщинаобразующегося ледопородного барьера (5в 3-4 раза превышала мощность пересекаемого пласта Г 11,Недостатком способа является то,что из-эа низкой проницаемостиугольного пласта в нем остаются необработанные зоны, в связи с чемне удается создать монолитный ледопородный барьер, препятствующийразвязыванию внезапного выброса.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и получаемомурезультату является способ, включающий бурение через породную толщу попериметру вскрывающей выработки отверстий, пересекающих угольныйпласт и выходящих в породы не менеечем на 0,5 м, введение в отверстиеметаллических элементов, вскрытиеугольного пласта, при этом отверстия бурят в виде скважин с некоторым расстоянием друг от друга, в которые вводят металлические трубы (23,Недостатком способа является то,что вскрытие пласта необходимо производить в режиме сотрясательноговзрывания, что недостаточно технологично и требует дополнительных затрат, кроме того в месте пересеченияпласта в особо сложных горно-геологических условиях необходимо помимокаркасной крепи возводить постоянное 45крепление, которое впоследствии можетбыть нарушено сотрясательным взрыванием, и такое нарушение приведет квнезапному выбросу угля и газа большой мощности, т,е. к повышениюопасности ведения горных работ.Целью изобретения является повышение безопасности и эффективностиведения горных работ при вскрытиивыбросоопасного пласта путем заблаговременного изолирования пласта отего части, оконтуренной вскрывающейвыРаботкой,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу, включающемубурение через породную толщу по периметру вскрывающей выработки отверстий, пересекающих угольныйпласт и выходящих в, породы.введениев отверстия металлических элементов,вскрытие угольного пласта, отверстия 65,бурят последовательно, начиная с нижней части вснрывающей выработки, параллельно ее оси в виде сопряженных друг с другом и выходящих в боковыепороды пазов в качестве металлических элементов, в пазы вводят шпунты, при этом каждый последующий паэ образуют после введения шпунта в предыдущий, а в качестве направляющей при образовании следующего сопряженного паза используют продольную сторону шпуНта, установленного в предыдущем пазе,На фиг, 1 показана схема процессавыбуривания паза в левом боку выработки; на фиг. 2 и 3 - вскрывающийпласт выработки, поперечное и продольное сечения.Схема содержит угольный пласт 1,боковые породы 2, пневмоударники 3-6лезвия 7 и 8,. Расположенные,под углом 90 друг к другу, металлический3шпунт 9, направляющий захват 10, обойма 11, скрепляющая пневмоударники, зацепление шпунта 12 предыдущий а и последующий Ю пазыСпособ вскрытия осуществляют следующим образом,На расстоянии 3-,4 м от пласта слюбого угла нижней части контуравскрывающей выработки параллельноее оси бурят первый паз о, пересекаюищй угольный пласт 1 и внедряющийся в боковые породы 2 на глубину0,-0,5 м,Паз а бурят с помощью щелеобраэователя ударного действия, включающего пакет пневмоударников 3-6 скоронками 7 и 8, лезвия которыхрасположены под прямым углом друг кдругу,Сразу после извлечения буровогоинструмента в, паз.о вводят шпунт 9и досылают его на всю длину паза а.Шпунт представляет собой металлическую или пластмассовую полосу толщиной 5-10 мм и шириной 0,3-0,7 м,имеющую по бокам специальные соединения - зацепления,В зацепление шпунта 9 вводят направляющий захват 10, установленныйна обойме 11, скрепляющей в пакетпневмоударники 3-6 щелеобразователяи бурят паз 8, сопряженный с пазом .Затем извлекают буровой инструменти в зацепление шпунта 9 вводят зацепление шпунта 12, который затемдосылают на всю глубину паза Р. Аналогичным образом обуривают и изолируют сплошной шпунтовой крепыш всюпочву выработки. На границе междупочвой и боками выработки также бурят сопряженные пазы и крайние шпунты 13 и 9 стыкуют между собой поднеобходимым углом, для чего их. зацепления имеют соответствукгцую конфигурацию (фиг. 1) . Бурение пазови возведение шпунтовой крепи можно.г СоставителЬ Г. Ва Техред Л.Пилипенко конаКоррект Ильин Редакто огул Тираж 427 ВНИИНИ Государстве по делам изобрет 13035, Москва, Ж"35, акаэ 97/27 Подписноного комитета СССРний .и открытийаушская наб д. 4/5 лиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проекты производить одновременно в обоих боках выработки, Свод выработки изолируют от нависящего массива шпунтовой крепыш в последнюю очередь. В процессе возведения шпунтовой крепи концы каждого 3-6-го шпунта, выходящего в выработку, закрепляют анкерными болтами 14 (фиг,. 2 и 3),Таким образом, создается жесткая опережающая крепь, изолирующая выработку от окружающего угольного массива. Изолированную от массива шпунтовой крепыш породную пробку внутри контура выработки можно вынимать любым способом, в том числе и взрывным, беэ соблюдения режима сотрясательного взрывания, При этом в 2- 3 раза уменьшается расход ВВ,По мере выемки породной пробки некоторые шпунты (например, каждый 3-6-й) крепят к породному массиву 2с помощью анкеров 15,После вскрытия пласта 1 и выемкиугля в пределах контура выработкиконцы шпунтов, выходящие эа пределы вскрываемого пласта в породноммассиве закрепляют; например наклонными анкерными болтами или секциейарочной крепи.Преимущества предлагаемого спосо 10 ба заключаются в том, что исключается воэможность выбросов при вскрытиивыбросоопасного пласта,При подходе к пласту и после отхода от него отсутствует необходи 15 мость ведения взрывных работ в режиме сотрясательного взрывания, в месте пересечения пласта не требуетсявозведения дополнительной постоянной крепи, все зто приводит к повышению темпов проведения вскрывающихвыработок на 20-30,