Способ предотвращения выбросов угля, пород и газа

(5 Е в енных ПРЕДОТВРАЦЕНИЯИ ГАЗА ся к горной быть испольстных и прохо Изобретениеромышлекности На чертеже пр перпендикулярно горной выработки гнос ставлен разрези подготовительной ожет ован при ведеработ на оч ческитах.тфективоздесокравреме оопаскых пласповышение эйба заключается ущность сп изобретения -ределении доброт венных колебаний пульском воздейс малько установпе максимальной доб ости ислоев астот собстрод и имости, оператив твия на массив сти и глубины горных пород ких затрат и вии на ной час ихсм отой и ение экергетич и воздействия,тности слоя. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И ОБР(.56) Авторское свидетельство СССРВ 1215464, кл. Е 21 Г 5/00, 1986.Авторское свидетельство СССРУ 924375, кл. Е 21 Г 5/00, 1982.(57) Изобретение относится к горнойпро-сти и м.б, использовано при ведении очистных и проходческих работна выбросоопаскых пластах. Пель изобретения - повышение эффективности,оперативности и глубины воздействияна массив горных пород, сокращениеэнергетических затрат и времени воздействия, В горкой выработке определяют скорости продольных колебаний в угольном пласте, породах кровли и почвы, Затем определяют резонансные свойства (частоту собственных колеба ний и добротность) слоев пород кровли и почвы угольного пласта. Из множества опробованных слоев пород кро ли и почвы выбирают один-два слоя (иногда более) с максимальной доброт ностью и минимальной частотой собственных колебаний. На горный массив воздействуют импульсными колебаниями, частоту которых устанавливают равной или кратной частоте собствколебаний выбранных слоев. В качестве источников импульского воздействия используют взрывы ВВ, осуществляемые в определенной последовательности и с определенными временньгмиинтервалами, или устройства, создающие механические колебания с регулируемой частотой, При использованииисточников механических колебанийтипа вибраторов последние устанавливают ка распорных стойках, размещаемьх перпендикулярно напластованию пород. 2 з.п. ф-лы, 1 ил,На чертеже изображены контур 1 выррботки, вскрывающей угольный пласт2, породы кровли 3 и породы почвы 4.В пределах угольного пласта пробурены5нпуры 5 для размещения н них зарядовВВ и создания путем их взрывания вопределенной последовательности импульсов воздействующих на массив снеобходимой частотой, 10Способ осуществляют следующим обр зом,В очистном или подготовительномзабое определяют скорости продольныхколебаний в угольном пласте, породах 15кровли и почвы, Затем определяют ре.зОнансные свойства (частоту собственнЫх колебаний и добротность) слоевпород кровли и почвы угольного пласт, Определяют резонансные свойства 20слоев горных пород, непосредственноприлегающих к угольному пласту и отсгоящих от него на расстоянии до19-30 м (второй, третий слой), Какподавило, для выбросоопасных угольных 25пластов характерно залегание в кровлЕ мощных (5-10 м) песчаников илиаЛевролитов, которые наиболее приемлимы для эЖективного воздействия наних, 30Определение резонансньгх свойствуГлевмецающих пород осуществляют раздльно для кровли и почвы угольногопласта, Получают характеристики двухнЕсти (иногда больше) слоев, из ко 35тОрых выбирают один - два (иногдабольше) . При этом руководствуютсяследующими принципами: резонирующийслой должен быть расположен вблизиугольного пласта (первый - второй)и обладать максимальной добротностью,резонансная частота должна быть минимальной из всех частот опробованныхслоев,В качестве источников импульсного 45воздействия используют взрывы ВВ,осуществляемые в определенной последовательности и с определенными временными интервалами, или устройствасоздаюцие механические периодическиеколебания с регулируемой частотой,50При использовании в качестве импульсного здейст взрых тоиквв угольном пласте и обнажающихся взабое углевмещающих породах по нормали к пласту бурят несколько (болеетрех) шпуров.Частота импульснъгх воздействийдолжна быть равной или кратной минимальной частоте собственных колебаний слоя с максимальной добротностью.Взрывание зарядов осуществляют в следующем порядке. Первым взрывают заряд в шпуре а, наиболее удаленном от резонирующего слоя, а затем последовательно в шпурах б, в, г, д, При этом задержку во времени при взрывании зарядов рассчитывают по формулеК с 1;Ф (1),Й ул,где ь; - задержка во времени междудвумя соседними взрывами;К - коэЯициент, равный 1 (предпочтительно), 2 или 3;Г - частота собственных колебаний слоя пород, на которыйвоздействуют импульсами;й - расстояние между двумя соседними, последовательновзрываемыми шпурами;ч - скорость продольных волн пород, в которых расположенысоседние шпуры;- номер интервала между шпу, рами, причем= 1 имеетнаиболее удапенньп от резонирующего слоя интервал,Дпя случая, изображенного на чертеже, когда все шпуры 5 расположены в угольном пласте 2 с равномерным интервалом 0,5 и, при скорости продольных волн в угле 2000 м/с и резонансной частоте 300 Гц для слоя пород 3 в кровле пласта задержка во времени взрывания между зарядами составляетл 1 0 5ь = --- - = 3 08 мс.300 2000При использовании в качестве источников импульсного воздействия вибраторов с управляемой частотой, механические колебания на слои горных пород передают при помощи распорных стоек, которые устанавливают перпендикулярно напластованию, Частоту действия вибраторов задают из соотношения2.Г(2), где К - коэффициент пропорционально"сти, равный 1 (предпочтительно), 2 или 3;Е - частота собственных колебаний слоя.Заказ 444 Тираж 330 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина 101 5 15537При необходимости одновременной обработки очистного забоя, в нем размещают серию стоек, расстояние меЖду которыми выбирают из соотношения5 1, Способ предотвращения выбросов угля, пород и газа, включающий определение частот собственных колебаний и добротность слоев массива горных пород, импульсное воздействие на массив из горных выработок, о т л и -ч а ю щ и й с я темчто, с цельюповышения эфс)ективности, оперативности и глубины воздействия на массивгорных пород, сокращения энергетичес.ких затрат и времени воздействия, определяют слои горных пород в почвеи кровле пласта с максимальной добротностью и минимальной при этом частотой собственных колебаний, воздействуют на горный массив импульсами,частота которых кратна частоте собственялх колебаний указанных слоев пород,2, Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при воздействиина массиг: импульсами их частоту устанавливают равной частоте собственныхколебэпий указанных слоев горных пород.3. Способ по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что импульсноевоздействие на массив ведут по нормали к напластованию пород.В1 ВФк