Способ пересечения выбросоопасных зон очистными и подготовительными выработками

(5 ГОСУДАРСТВЕННБЙ КОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМГРИ ГКНТ СССР ПИСАНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУстит тно е выбросы в угольн1970, с. 320-327,идетельство СССР21 Р 5/00, 1983. х шах(54) СГОСОБ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНЫХ ЗОН ОЧИСТНЫМИ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫМИ ВЫРАБОТКАМИ(57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для разработки выбросоопасных угольных пластов, Цель - устранение вь:бросоопасности путем перевода призабойной части массива от обьемного напряженного состояния в одноосное напряженное состояние. Из забоя выработкисыизЪчение А-А на.,Ьф )=д Изобретение относи и может быть использова выбросоопасных угольнь Цель изобретения -соопасности путем пере части массива из обьем. состояния в одноосное н яние,На фиг. 1 дано распол скважин впереди забоявыработки, на фигф 1 тся к горному делу но гри оазработке х пластов.устранение выбровода призабойной ого напряженного апряженное состопособ и истным и осущ аботкс юбым и вливаю роизво евой скв ересе и и по ествля 1, нап з изве т нали дят рас ажинь зон оч боткал В выр нои, л уста н ны и жение кольцевы одготовительно о, А.И.Пантелеев, А.А,Р онов и И.А.Балычевцев выбросоопасную зону или ее часть обуривают сквозной кольцевой скважиной, радиус кривизны которой принимают не более радиуса зоны разрушения. образуемой в массиве при взрыве и не менее половины ширины забоя выработки или выбросоопасной зоны, Минимальный диаметр 0 кольцевой скважины определяют по фор 1 3муле О = т/К (т 6 у) , где гп - мощность выбросоопасного пласта, м; К - коэффициент, зависящий от прочности угля; и - удельный вес ВВ, кг/м. Затем бурят кольцевую скважину во вмещающих породах, герметизируют ее устья и подключают к дегазационному ставу. В сквозную кольцевуо скважину помещают заряды ВВ . взрь- ваот их одновременно из обоих устьев, С момента подключения скважины, пробуренной в сь,ещающих породах, к дегазационному ставу непрерывно ведут дегаздцию до подхода забоя к скважине на расстояние подвигания забоя выработки на один проходческий щит. 2 ил,ения выбросоопасных дготовительными вырают следующим образом. ример в подготовительтных методов прогноза ие вьбросоопасной зачет диаметра сквозной 2 по формуле(3)где О - диаметр скважины.Величина заряда о будет равназц - у, / - у, кг, (4)где у - удельный вес ВВ, кг/м.С другой стороны, исходя из необходимости образования камуфлетной полости навсю мощность пласта, получимВп и 1, (5)где л - мощность пласта, (слоя) м.Подставив 5) и (4) и (2), получим7 лп 1 = ОК- - у6откудаО=К (7)флДля слабых выбросоопасных углей коэффициент К может быть равным 0,6 м/7 кг.Приняв в качестве примера гл = 1,0 м иу = 1,1 х 10 кг/м, получаютО1- 0,1964 м.О,б Х 10 3 Т 1,1б(6) Диаметр сквозной кольцевой скважины2 принимают равным 200 мм.(1),полученной следующим образом,При взрыве заряда ВВ образуется камуфлетная полость, радиус которой равенВл = К /ц (г), где Вл - радиус камуфлетной полости, м;ц - удельный расход ВВ, кг;К - эмпирический коэффициент, зависящий от прочности пород (угля) м/ф кг,Формула получена из условия, что заряд ВВ имеет сферическую форму и образованная камуфлетная полость вокруг каждого такого заряда также имеет сферическую форму. В этом случае, окантуривающая камуфлетная полость может быть представлена в виде примыкающих друг к другу сферических камуфлетных полостей радиусом Вп,Заряд ВВ, расположенный в кольцевой скважине, может быть представлен в виде совокупности сферических зарядов величиной, примыкающих друг к другу,Объем, занятый каждым таким сферическим зарядом ВВ (ц), будет равен объему сферы (Ч), диаметр которой равен диаметру скважины, тогда Далее определяют радиус кривизнысквозной кольцевой скважины 2, который недолжен быть более радиуса зоны разрушения, образуемой в массиве при взрыве за 5 ряда ВВ в этой скважине,Известно, что зона разрушения, образуемая при взрыве вокруг скважины, зависитот величины радиуса заряда ВВ (Вз) и составляет (38-40)Вз, а зона радиальных тре 10 щин - (20-26)Вз За счет эффекта кумуляцииэнергии взрыва, получаемой при расположении зарядов по полуцилиндрической поверхности, обращенной вглубь массива,повышается интенсивность трещинообра 15 зования призабойной части массива, оконтуреннога кольцевой скважиной, поэтомумаксимальный радиус кривизны сквознойкольцевой скважины не должен превышать40 Вэ. В случае превышения фактического20 радиуса кривизны скважины оконтуренныйполостью взрыва массив не полностью разбивается трещинами и под действием силгорного давления останется в объемном напряженном состоянии. Следовательно, его25 выбросоопасность не будет устранена, Минимальный радиус кривизны должен бьтьне менее половины ширины забоя выработки или выбросоопасной зоны.Итак, В = 40 Вз, где Вз - радиус заряда, м.30 Тогда радиус кривизны сквозной кольцевойскважины при В, = 100 мм составит 4,0 м,Затем в блок выработки 1 в угольномпласте 2 бурят сквозную кольцевую скважину 3 диаметром 200 мм и радиусом кривиз 35 ны 4,0 м, после чего в блок выработки 1 вовмещающих породах бурят скважину 4, припомощи устройств герметизации 5 герметизируют ее устья и подключают к дегазационному ставу 6, Через одно из устьев сквозной40 кольцевой скважины 3 вводят заряд ВВ иосуществляют его взрывание одновременно из обоих устьев скважины 3. При взрывании зарядов ВВ в массиве параллельно осискважины образуются большие растяглваю 45 щие. напряжения, а перпендикулярно оси -сжимающие напряжения, т.е, растягиваощие напряжения, образуемые при взрывании части заряда вблизи устьев скважины,компенсируЮтся сжимающими напряжени 50 ями, образуемыми при взрывании части заряда, расположенного в серединекольцевой скважины. При этом обеспечивается высокая концентрация растягивающихнапряжений в массиве и смещение во вре 55 мени действия на массив растягивающлх исжимающих напряжений,После этого выработку прохсдят при помощи БВР или комбайновым способом. Дегазацию осуществляют непрерывно, смомента подключения пробуренной во вме 1650913щающих породах скважины 3 к дегазационному ставу 6, до подхода забоя к скважинена расстояние подвигания забоя выработкина один проходческий цикл. Формула изобретения Способ пересечения выбросоопасных зон очистными и подготовительными выработками, включающий обуривание из забоя выработки выбросоопасной зоны или ее части сквозной кольцевой скважины, бурение кольцевой скважины во вмещающих породах, герметизацию устьев этой скважины и дегазацию призабойной части массива, о т-. а и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью устранения выбросоопасности путем перевода призабойной части массива из объемного напряженного состояния в одноосное напряженное состояние, в сквозную кольцевую скважину помещают заряды ВВ и взрывают их одновременно из обоих устьев указанной скважины, при этом радиус кривизны кольцевой скважины принимают неболее радиуса зоны разрушения, образуемой в массиве при взрыве, и не менее половины ширины забоя выработки или5 выбросоопасной зоны, а минимальный диаметр кольцевой скважины определяют поформулегп-----10. Угде О - диаметр скважины, м;и, - мощность выбросоопасного пластаслоя), м;К - коэффициент, зависящий от прочно 15 сти угля;У- удельный вес ВВ, кг/м,причем дегазацию ведут непрерывно с момента подключения скважины, пробуренной во вмещающих породах, к20 дегазационному ставу, до подхода забоя кскважине на расстояние подвигания забоявыработки на один проходческий цикл,1650913 А-А оставитель В,Турчинехред М.Моргентал рректор М, Шароши актор Л, Лашко роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагаоина, 10 аказ 1976 Тираж 296 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5