Способ прогноза ударои выбросоопасности геологических нарушений при проведении подготовительных выработок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111) Р 5/О 51 4 ИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИ 2предполагаемое разрывное нарушение 2 бурят опережающую геологоразведочную скважину 3 с отбором керна. Бурение ведут поинтервально, Керн извлекают из колонновой трубы, После вскрытия смесителя нарушения 2 и получения породного керна бурение прекращают. Затем определяют структуру зоны угольного пласта вблизи смесителя нарушения. Для этого устанавливают наличие зоны дробления и перемятого угля, открытых трещин и сопутствующих нарушений 4 и заполнителя ователь- ники смесителявид смесит ерна, Приугля и п заполнителемкерна нарушпроявлениюных выбросо ударов или внезапи газа. Для повышеределения разрывногого по внезапным выбугл и о я н асн ия, гля аруше дополнительно изаза в пробуренной-лы, 3 ил., 3 табл га росаммеряют давление е,сквах ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследский институт горной геомехаи маркшейдерского дела(56) Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М.; Недра, 1977, с, 29- 31Кравцов А,И, и др. Нахтная геология, М.: Высшая школа, 1977, с. 8082, 104-105.(54) СПОСОБ ПРОГНОЗА УДРО- И ВЫБРОСООПАСНОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НАРУНЕНИЙПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПОДГОТОВИТЕЛЪНЫХ ВЫРАБОТОК(57) Изобретение относится к горномуделу и позволяет повысить безопасность работ при проведении подготовительных выработок. Из проходимойподготовительной выработки 1 на рушения и определяютя и состояние породноготсутствии нарушенной зород, открытых трещин сили при полном разрушение считают опасным по33 4 3 15114Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прогноза внезапных выбросов и горных ударов геологических нарушений.5Цель изобретения - повышение безопасности работ при проведении подготовительных выработок. На Ьиг. 1 схематично изображен 10геологический разрез по угольномупласту; на Ьиг, 2 - геологическаясхема опасного по внезапному выбросу и горному удару геологическогонарушения; на Ьиг. 3 - схема неопасного геологического нарушения,Способ осуществляют следующим образом,Из проходимой подготовительнойвыработки 1 на предполагаемое разрывное нарушение 2 бурят опережающуюгеологоразведочную скважину 3 с отбором керна. Бурение ведут поинтервально. Керн извлекают из колонковой трубы, укладывают в специальные ящики 25и маркируют. После вскрытия сместителя нарушения 2 и получения породного керна, бурение прекращают. Затемопределяют структуру зоны угольногопласта вблизи сместителя нарушения, 30для чего устанавливают наличие зоныдробления и перемятого угля; открытыхтрещин и сопутствующих нарушений 4;заполнителя сместителя нарушения,Кроме того, определяется Вид смес - 35тителя и состояние породного керна.При наличии открытых трещин с заполнителем, например кальцитом и нарушенной зоны угля и пород вблизисместителя нарушение относят к неопас ным, Схема такого типа нарушенияприведена на Ьиг3,При отсутствии нарушенной зоныугля и пород, открытых трещин с заполнителем или при полном разРушении кер.45на нарушение считают опасным по проявлению горных ударов или внезапныхвыбросов угля и газа (Ьиг. 2),Для повышения надежности определения разрывного нарушения, опасногопо внезапным выбросам угля и газа,дополнительно измеряют давление газав пробуренной скважине по стандартной методике.Физическая сущность способа заключается в следующем.Исследованиями установлены геологические признаки нарушений, опасныхи неопасных по горным ударам и внезапным выбросам угля и газа, которыепредставлены в табл,При переходе неопасного нарушенияпризнаков динамической опасности ненаблюдалось. На выбросоопасных пластах нарушения, представленного наЬиг. 2, Фиксируются повышенными значениями начальной скорости газовыделения до 15-20 л/мин, При переходенеопасных нарушений, представленныхна Ьиг, 3, газодинамической опасностине отмечалось, происходило лишь частичное загазовывание выработок, нозначения начальной скорости газовыделения не превышали 2-3 л/мин,Способ реализован при разработкепласта, опасного по горным ударамна глубине 700 м, При проведениивентиляционного штрека 015 для уточнения местоположения Разрывных нарушений и прогноза их удароопасностибыло проведено опережающее бурениеразведочных сквахлн диаметром 76 мм,В табл. 2 приведено описание керна по скважине, пробуренной на сдвиг(геологический разрез показан нафиг, 1) . а в табл, 3 - по скважине,пробуренной на сброс,Прогноз степени удароопасности повыходу буровой мелочи при проходкевентиляционного штрека в районесдвига с амплитудой Н = 2 м показалнеопасно, а в районе сброса с Н = 5 мзаЬиксировал опасную зону протяженностью около 2,5 Н в обоих крыльях,Изменение напряженного состоянияоколо рассматриваемых нарушений,оцениваемое по выходу буровой мелочи на 5 м от обнажения через 5 мподвигания лавы в зоне влияния сброса (около 5 амплитуд 25 м), наблюдалось повышение напряженного состояния (1-11 категория удароопасности)и напротив в зоне влияния сдвигапроизошла разгрузка пласта (17 категория удароопасности), Таким образом, с помощью предлагаемого способаопасность нарушения была определеназа 33 м до подхода к нему,Формула изо бретения 1. Способ прогноза ударо- и выбросоопасности геологических нарушений при проведении подготовительных выработок, включающий бурение опережающих скважин, отбор керна, изуче1511433 заполнитель сместителя и при отсутствии дробления и перемятости угляи пород, открытых и сопутствующих 5трещин и заполнителя или при полномразрушении керна геологическое нарушение считают опасным на выброс угля и газа.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю ц и й с я тем, что в опережающейскважине измеряют давление газа. Таблица 1 Характерный признак Вид разрывного нарушения Неопасное Опасное Гладкий, закрытый,плотно сжатая трещина Нет Смеситель Зона дробления Практически нет(первые см)Нет Зона перемятого угля Сопутствующие нарушения Нет Наличие заполнителя Монолитные Вмещающие породы Таблица 2 Интервал, м Уголь полублестящий, полосчатый с небольшимикороткими линзами блестяцегоСредней крепости,В столбиках керн представлен довольно плотноймассойУголь полублестящий, местами с прослоямиматового, землистого. Сильно трещиноватый,трещины хаотично ориентированы, заполненыкальцитом или полыеКерн представлен кусочками и мелочьюЗемлистая перетертая масса угля с включениямиполублестящего угля и кальцитаПесчаник темно-серый среднезернистый, нарушенный с трещинами, заполненными кальцитом, Кернпредставлен кусочками и столбиками различногоразмера со следами подвижек 0-19 19-25 25-27 27-30 Неопасное Опасность нарушения ние состава керна и установление характера геологического нарушения иместоположение его сместителя, о тл и ч а ю ц и й с я тем, что, сцелью повышения безопасности работпри проведении подготовительных выработок, в зоне сместителя нарушенияопределяют наличие дробления и перемятости угля и пород, открытых и сопутствующих трещин, устанавливают Характеристика угля, пород Неровная волнистая поверхностьЕсть ширина О, 1-0,4 иногдадо 0,9 мЕсть протяженностьдо 1,5 мЕсть зона шириной до 3 амплитуд разрываЕсть, как правило кальцитв виде примазок на стенкахи в виде жилСильно дислоцированные1511433 Таблица 3т Интервал, м Характеристика угля, пород Уголь полублестящнй, полосчатый с прослоямии линзами блестящего, трещиноватый, среднейкрепостиУголь полублестящий в конце интервалапредставлен угольной мелочьюУгольная мелочь различной крупности. Наблюдается прихват бурового инструментаПесчаник темно-серый, среднезернистый,монолитный, Керн представлен столбикамидо 20-25 см 0-25 25-28 28-33 33-35 Опасное Опасность нарушения Составитель В. ТычинаТехред А.Кравчук Корректор В. Кабаций Редактор Ю. Середа Заказ 5877/36 Тираж 410 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101