Способ разработки угольных пластов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 6 О 271 119) Ш) 4 Е 21 С 41/О БРЕТЕН ЕЛЬСТ Грибов,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ С(71) Институт горного дела им. А, А. Скочинского(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ(57) Изобретение относится к горной промсти, м. б. использовано при разработке крутых пластов и позволяет интенсифицировать процессы разрушения угля. При этажном способе подготовки шахтного поля проводят откаточный штрек (Ш) 1 и вентиляционный Ш. Со стороны Ш 1 закладывают изолирующую полосу 2 на всю длину выемочного поля путем выемки надштрековой полосы угля с последующей подачей в образованную полость твердеющей смеси. Предварительно в полости устанавливают герметичные люки 3, затем пласт 4 разделяют на выемочные блоки бурением скважин (С) 5 на расстоянии друг от друга, равном 1=К 4 Р (Р 0+ +о ;:К", где К= - 2,5 - коэф определяемый экспериментально; К=20 - 30 коэф., равный отношечию предела прочности на сжатие ос к пределу прочности на растяжение; д - диаметр С 5; Р, Р 0 - давление, развиваемое соответственно невзрывчатым разрушающим средством НРС) 7 и горными породами, Для размещения в С 5 рабочей смеси НРС 7 используют нагнетательную установку 8, размещенную в Ш 1. Заполнение С 5 производят под давлением на всю глубину С 5, которую предварительно герметизируют. Выемку угля из пласта 4 производят бурением системы восстаюгцих С 9, образующих компенсационное пространство 10. Под действием давления газа в пласте 4, дополнительного поля напряжений, создаваемого НРС 7, и гравитационных сил и в дальнейшем опорного давления происходит массовое обрушение угля в пространство 1 О. Уголь через люк 3 выпускается наШ 1. ил,Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано приразработке крутых пластов.Цель изобретения - интенсификацияпроцессов разрушения угля,На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа разработки.Способ осуществляют следующим образом,При этажном способе подготовки со стороны откаточного штрека 1 закладывают 10изолирующую полосу 2 на всю длину выемочного поля путем выемки надштрековойполосы угля с последующей подачей твердеющей смеси в образованную полость, Предварительно в полости устанавливают герметичные люки 3. Затем в пласте 4 бурятсяскважины 5 и б на всю высоту этажа с заданным шагом расстановки 1, зависящимот устойчивости пород кровли, и диаметром,близким к мощности пласта. Для размещения в скважинах рабочей смеси невзрывчатого разрушающего средства (НРС) 7 используют нагнетательную установку 8, размещенную на откаточном штреке 1. Заполнение скважины осуществляется под давлением на всю длину скважины, которая предварительно герметизируется.Выемка угля из выемочного блока 4 осуществляется посредством бурения черезизолирующую полосу 2 системы скважин 9,образующих компенсационное пространство 10 для поддержания в нем взрывобезопасной концентрации метановой среды. Под действием давления газа в пласте, который выходит из образующихся трещин, и дополнительного поля напряжений, создаваемыхрасширяющимся воздействием НРС на выемочный блок, а также гравитационных сили в дальнейшем под влиянием опорного давления происходит массовое обрушение угляв компенсационное пространство 10, которыйчерез окно люка 3 выпускается на откаточный штрек 1 и транспортируется с помощьювагонеток 11. 40По мере процесса разрушения угля ввыемочном блоке 4 выработанное пространство заполняется расширяющейся смесьюНРС, которая с течением времени твердеетдо прочности вмещающих пород и обеспе.чивает крепление очистного забоя и поддержание кровли.Основными параметрами при использовании НРС являются диаметр и глубинаскважины, а также расстояние 1 между скважинами, которые задаются в зависимостиот физико-технических характеристик разрушаемого объекта. Рабочая смесь НРС создает напряжения в массиве при 2 - 3-кратном расширении своего начального состава, раскрепляясь между кровлей и почвой, заполняя выработанное пространство, обеспечивая тем самым его крепление и поддержание кровли.Скважины бурят на расстоянии 1 одну от другой, зависящем от эффективности применения НРС в конкретных горно-геологических условиях и от устойчивости боковых пород, создают дополнительное поле напряжений в выемочном блоке и обеспечивают крепление выработанного пространства и поддержание пород кровли путем расширения и твердения рабочей смеси НРС. 1= К 4Ро+ осж /К 2 где К=2,5 - коэффициент, определяемыйэкспериментально;К 2=20 - 30 - коэффициент, определяемыйотношением о /оД;о /оД - пределы прочности на сжатиеи растяжение, МПа;д - диаметр скважины, м;Р, Ро - давление, развиваемое НРС,и давление горных пород соответственно, МПа;Ро рйсоза,где р=2,5 10 МПа/м - средняя плотность горных пород;Н - глубина залегания пласта м.а - угол паденияпласта, град. форм ула из об ретения Способ разработки угольных пластов, включающий этажную подготовку шахтного поля, проведение откаточного и вентиляционного пластовых штреков, локализацию пласта со стороны откаточного штрека изолирующей полосой и твердеющего материала, бурение через изолирующую полосу восстающих скважин для образования компенсационного пространства с установкой герметизирующих устройств в них, разрушение и выпуск угля на откаточный штрек, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов разрушения угля, пласт разделяют на выемочные блоки бурением дополнительных скважин на расстоянии 1 одна от другой, равном/=К д коэффициент, определяемыйэкспериментально;коэффициент, равный отношению предела прочностина сжатие к пределу прочности на растяжение;предел прочности на сжатиеМПа;диаметр скважины, м;давление, развиваемое негде К=2,5 К 2=20 - 30 -5514 б 0271 пород,Составитель В. ТычинаРедактор И. Горная Техред И. Верес Корректор Л. ПатайЗаказ 440/33 Тираж 449 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 з взрывчатым разрушающимсредством; Ро - давление горных МПа, после чего в указанные скважины нагнетаютневзрывчатые разрушающие средства и создают в массиве выемочного блоха поле напряжений,