Способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа

(54)(57) 1. СПОС ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОС чающий бурение и шпуров, их герме в шпуры жидкости Б ПРВ УГЛЯ ТВРАШЕНИЯ И ГАЗА, в выработки забо а ию, нагнетани име гидроотжи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) В.А.Шатилов и В.Е.Кулемин (71) Государственный Макеевский орде. на Октябрьской Революции научно-исследовательский институт по безопас;ности работ в горной промышленности (53) 622.832(088.8)(56) 1. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М., "Недра", 1977.2, Авторское свидетельство СССР 11 188441, кл. Е 21 Г 5/04, 1961 (прототип). ма, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности предотвращения внезапных выбросов угля и газа путем устранения самопроизвольного разрушения угля за границей обрабатываемой зоны, перед нагнетанием жидкости в шпуры в режиме гидроотжима на всю мощность пласта образуют разгру зочные щели глубиной, равной глубине герметизации шпура, при этом разгрузочные щели от шпуров располагают на расстоянии не менее глубины герметизации шпура.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при пологом падении пласта разгрузочные щели образуют по обе стороны от шпура.3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при крутом падении пластов образуют одну разгрузоч- ную щель, располагая ее выше шпура.1104297 Изобретение относится к горнойпромышленности и может быть использовано при ведении горных работ навыбросоопасных пластах полого и крутого падения. 5Известен способ предотвращениявнезапных выбросов угля и газа, включающий бурение шпуров, и: герметизацию, нагнетание в шпуры жидкости врежиме гидрорыхления пласта 11, 10Недостатком способа является то,что при изменении горно-геологическихусловий, когда напряжения распределяются неравномерно, процесс гндрообработки пласта в режиме гидрорыхления становится неуправляемым, приводит к провокации внезапных выбросовугля и газа.Наиболее близким по техническойсущности и получаемому результату кпредлагаемому является способ предотвращения внезапных выбросов угля игаза, включающий бурение иэ забоявыработки шпуров, их герметизацию,негнетание в шпуры жидкости в режимегидроотжима 2,Недостатком известного способа является то, что при нагнетании жид-кости в шпуры происходит процесс самопроизвольного разрушения угольного 30пласта, переходящий во внезапный выброс угля и газа, так как в сложныхгорно-геологических условиях разгрузка приэабойной части пласта происходит неравномерно, в пласте образуются35зоны повышенных напряжений.Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности предотвращения внезапных выбросов угля и газапутем устранения самопроизвольного40разрушения угля эа границей обрабатываемой зоны.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу предотвращениявнезапных выбросов угля и газа, вклю 45чающему бурение иэ забоя выработкишпуров, их герметизацию, нагнетаниев шпуры жидкости в режиме гидроотжима, перед нагнетанием жидкости в шпуры в режиме гидроотжима на всю мощность пласта образуют разгрузочные50щели глубиной, равной глубине герметизации шпура, при этом разгрузочныещели от шпура располагают на расстоянии не менее глубины герметизации шпура.При пологом падении пласта раэгру.эочные щели образуют по обе стороныот шпура. 2При крутом падении пластов образуют одну разгрузочную щель, распола 1 гая ее выше шпура.На чертеже изображена реализация способа.На схеме показаны: угольный пласт 1, шпур 2 для подачи воды под высоким давлением, зона 3 гидрообработки без ограничительных щелей (пласт), глубина 4 герметизации разгрузочные щели 5 для ограничения зоны гидрообработки, зона 6 гидрообработки при наличии ограничительных разгрузочных щелей (пласт).Способ осуществляется следующимобразом,В очистных забоях крутопадающихи пологих угольных пластов 1 бурятшпуры 2 для нагнетания в них жидкости. Параметры нагнетания устанавливают согласно "Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах,склонных к внезапным выбросам угляи газа",При пологом падении пластов пообе стороны от нагнетательного шнура 2, в пределах проектной зоны 3обрабатываемого участка пласта, нарасстоянии от шпура не меньшем, чемглубина 4 герметизации, на всю мощность пласта образуют разгрузочныещели 5 шириной 60-80 мм и глубиной,равной глубине 4 герметизации нагнетательного шпура 2. При нагнетаниижидкости в два и более шпуров разгрузочные щели 5 располагают на равноудаленных расстояниях от соседнихшпуров 2, В шпуры 2 нагнетают жидкость под давлением в режиме, например, гидрорыхления угольного пластаили гидроотжима. Окончание процессагидрообработки приэабойного участкаугольного пласта определяют по показателям,предусмотренным видом гидрообработки. Гидрорыхление считается законченным при одновременном по"явлении воды на плоскости забоя;снижении давления в высоконапорномтрудопроводе не менее чем на ЗОЕ отустановившегося, при котором производилось нагнетание и при подаче вФскважину количества воды, не менеерасчетного.Обработка пласта гидроотжимом считается эффективной, когда выдвиганиеугольного забоя Ь на пластах тонких и средней мощности составит вочистных забоях не менее 0,01 8 ( РЭ 110глубина герметизации нагнетательногошпура), в подготовительных забоях0,02, а в подготовительных забоГях мощных пластов - не менее 2 см,давление нагнетаемой воды снизитсядо Рч (Рк - конечное давление нагнетаемой води) и произойдет выход водына забой в пределах, оконтуренныхразгрузочными щелями 5 блоков 6.В подготовительных выработках кру-топадающих и наклонных пластов образуют одну разгрузочную щель 5 в верхней части забоя, а шпур 2 для нагнетания жидкости располагают в нижнейего части. При этом для предотвращения обрушений нависающего массива вщель вводят крепежные материалы навсю ее длину,Преимущество способа состоит в том,что разгрузочные щели, выполненные 4297 и расположенные относительно шпуров для нагнетания жидкости предложенным образом, изменяют фильтрационные характеристики пласта, увеличивают его поровый объем.Кроме того, разгрузочная щель нарушает физическую связь частиц угля между оконтуренным блоком и остальным массивом, поэтому все процессы 1 О при нагнетании и образовавшаяся приэтом волна дробления угля не распространяются на массив, а действуют только в пределах оконтуренного щеля.мц и забоем блока. Это позволяет 1 предотвратить газодинамические явления и обрушения нависающего угольно го массива при нагнетании, повысить безопасность и эффективность нагнетания жидкости в призабойную зону 2 О угольного пласта. Заказ 5178/25 Тираж 427 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5