Способ предотвращения динамических явлений в горных выработках и контроля его эффективности

(л ОСУДАРСТВЕННЫИ КОЮ 1 ТЕ ГПО изОБРетениям и ОткРытиям РИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 30,05,91, Бюл, М 20171) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССР Я 1163004, кл. Е 21 г 5/00, 1985.Авторское сви;.етельстьо СССР М 635250, кл, Е 21 Р 5/СО, 1978.(54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ И КОНТРОЛЯ ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТИ (57) Изобретение относится к горной промсти и м, б, использовано при разработке угольных пластов и горных массивов (ГМ), Цель изобретения - повышение надежности предотаращсния динамических явлений зг5 О, 1652606 А счет равномерной обработки ГМ в области его предельно напряженного состояния, исключение прорыва жидкости в контрольную скважину при установившемся первоначальном наиболее высоком давлении в нагнетательной скважине (НС), а также контроль эффективности обработки рабочей жидкостью (РЖ) очистных забоев и стенок подготовительных выработок на всем их протяжении и забоев подготовительных выработок. проходимых в ГМ, Для этого НС бурят на глубину ЗН. где Н - ширина выработки. На глубине 2 Н в скважине размещают герметизатор и нагнетают в нее РЖ до снижения давления на 15-20 О 1 ь от установившегося первоначального его значения, Затем нагнетание РЖ прекращают. перемещают гермегизатор по НС в сторону выработки на величину 0,5 Н, После этого продолжают нагнетание РЖ до снижения давления в НС на 27-30 от установившеГОСя ПврВОНаЧЗЛЬНОО ЕГО .сЕ 4 ЗЧЕЕссмак сатаЛ снова прекрз(цаюг нагнетание Р.)С . пе емещают герметизатор нз вели и у 41,."5 Е 4, после чего РЖ нагнетают до сним е 4 ия д:.ь ления нз 40,4 и бОлРе по срзвнс.нигй г Гсг;.)(30- начальным, Контроль за эффективстью нагнетания ведут дй конце 3 Гаци вы Рллкс с 10л ил,о;трольнОй скв жины газаОс, (с;3 . я Г: убину не болей 1 5 м Если О., сл Г )30;ски гол:ле 3 с;з( горд в НС 3(ОН 1,С.,1 с Г)ссс(с)53 Гс 4 Э 3 В Е.;)3)ЛЬН.)ИСКЕ 3 ЗЖИ 1 г, П-ЕЫ.).; Зс,гсс, д ППСЛЕ.(Ооой Г)Р,Г )Ст 3 и:.;3;:( ео,лисс,л, чсские ,034. и )ре- ГГ) ЦС; ( ЭС П, СЕ. С, с ИЛ, Изобретение Относится к (ор 3;с пр(смышленности и Ело)кет б.пь испо ,.Зссв;3110при разработке у( альных пласо,3;урн ы (массивов, склонных к динамическиммам проявления горно:о давления г, Гс,) стовительных и очистных выр-бг)сках(горным ударам. внездпным выбросас, вззапным разломам почвы и другимЦЕЛЬ ИЗОбрЕтЕНИя - ПОВЫс 3)Е 4 а)Е,(ддвжности предотвращения динам(еска) ( явлсний путем равно(лерной обрабо 1 ка( гор(огомассива в области предельного напряженного его состояния, контроль за 3 ффектгсностью обработки рабочей жидкое.гь оочистных забоев и стенок под огов(пельных ВЫРзботок 3(с 3 всем их пс й 51;кени 3, 1:;)14 троль за зффективнос.;ью й(сре)бтка)рабочей жидкостью забоев подгст;(353.:,.НЫХ ВЫрабОтОК, а таКжЕ ИСКЛЮ:Е.5 Е Г)": сЫва рабочей жидкости в о Яйлс (уюСКВажИНу ПрИ уСТЗ 4 ОВИВ.ЕМСЛ Гс)РВОНЗчзльном наиболее Высйк 01 л зВлс;(11 и В сдгнетательной скьажинеНа Фиг. 1 показано рзсположе 451 конрольных и нз: нетсагель 4 ьх скважин вдольстенки подготовительной вырабо)кив езабое; на фиг, 2 - сече(ие д А нд,)с; 1; нзфИГ. 3 - РаСПОЛОжЕНЕ Е СКВажНН В Ос,.)СТ(ОМзабое.Б НЗГНТа ГРЬЕЫХдаКа 41 С 5Я (ССс;дЖЕНЬ ГврМЕтИЗ:с Гарм, СОЕД(41(ес 4 с с(. С 33 а( 3 ЕтатЕЛЬНЫЛИ трубСП".,СЬОЗ;Л,с, ИдудиЛ 1 ОтНЗГНЕтЗГЕЛЬНОй УСГЗНОВКИ;(Е ПОКГ)ЗЕ)с,Я 1, а ВуСТЬяХ КОНтрОЛЬНЬХ СКВажИН уСТЗ(СВ(3 вс(ЫДидфсЧЗГМЫ, К КОТОРЫс" 3 ПРИСОЕДИНЛК)ТСЛ а;,.МЕритЕЛЬНЫЕ ПрИбарЬс дпя КОНтрОЛ; КО (цСсстрации выдеяющегося газа (нд чер 3 е;ках непоказаны),Способ осуществ сясст слег,у сидим образом,ВДОЛЬ ОсОраОЗТЫВЗЕМСсгд ,"Бе с КГ с (11 с" НОГО забоя или в с 3 ен каях по 1 о".Ов с 40(3ВЫРЗбОТКИ На ОД 1 ой ссИНИь бУР; ,(г", дГельные 2 и коснтрольные 1 ск,:,дм(а)33:4, негсдуя их между собой нз равном рзс; йл;ии,(ссс с сс (, 3 сС,)с(с,са)зс)с 101). .са Г)1 убис)с 2) . 3 1 В аспссх)1 с Гссс,)Ь,Ьх с)сссЗЗ 3(РС.г;Е(З(с(ИЕ)Я.К,С(ИЕ)с.)ДГ( 3 л сс)Д.с.(Сса 0 Г к с . 3(Л ИЭ(Лс;5)И- тЕЛЬЫЕ 3(сабС.,) Ы 31 ОСЛЕ ЭТОГО В дявЗ 3(н : с; ны; с(жины или более од о- В;,0(ЛЕН:,с . ОсяЕ) Г рг 1 бОс(у . .аИДКОС(1, И рЕ и- С.р(Лр Кг( С,СС.;сс)(3(313 Р-.С 53 с; )с;34 ЗЧЗЛЬНОЕ Я.Г, )сс,се (, г, л.,3 гпс .ьс с т(,ссссбс 3(ссс,Е с,3,ЕЭ и.: с ОРОС Б )Е(ЛЛ ПОСсЕ3- (с. с;сссл П; 4 гСЕИ ) 4,ПСССТИ ГСЕ,4 уС) З,;О.сЕИ .с(; )с (РВ(3,"Ес(ЯЛ сс,:,(ЛД:с)сЕ 4" РОИС- гс ГссС.с,си, 3, ,с( сс " )с С 3 г.)(С МЗСИВс 3 1(гс ,с: Г:КЕ (л(:с ( .Гс.)цис) рабОЧЕИ ж 3 ССВ :. ЗС ссс-, (.33 (Ер,Ь-;т(3 Зат 03)ОМ), ПИ ЗТО(Л 3,3: )с г 1 ИЕ )К",ссс:. )с ГИ СН(3:с.:.)с. 3Л сО Срдь(Е;.СОТЕ са ВС с(с с ас(;у 0,514", с рпдОЛжа ОтасЕГЗ 314ЕГ):3 Е 3 жидКОСТИ а Сс(З)К(334 Е Д", СсИжЕ, Ия,с(ессс С)Е ИЛ На 7-3с ОТ,С,(ДНО :)5 Р31Г)СЛ Пр.:ПНЗЧЗЛЬНОГО ЗЕас(,ИЛ даВЛЕн 3 л и (и одь прекращао 3 нзгнек=ние, При этом с )ьем эзэр 5(е(нсго массива по глубине с.:.жс ны пзрастяет. После к-ждого счи.жеН 4 3 ВЛСс(;Л 1 ЭЗрс ХЛЕНИссс Гор 10 ГО45 50 55 баянном рабочей жидкостью участке по глфзине скважин предотвращены, При этом из контрольных скважин начинается капеж оабочей жидкости, что свидетельствует о там, та гаглусы влиянич на-нетательных скважин соединил" ь между собой и теперь в глубине учао;ок угольного массива обработан еще и по протяженности вдоль выработки на расстоянии, равном ЗН.За гем опять перемещают герметизаторы па нагнетзтельным скважинам к их усгьк на величину 0,75 Н и заканчивают на. нетгние рабочей жидкости в скважины после снижения давления на 40 оь и более г 1 о сравнению с первоначальным установившимся давлением После второй перестановки ер",.етизатарав в нагнетательных скг.ажинах сп гь замеряют концентрацию ;аза и контрольных скважинах и, если она проьышаег 50",А, то считают, что динамические явления по всей глуб 1 не скважины предотвращены и вась горный мас"ив равномерна обработан без оставленная необработанных опасных участков.Радиусы влияния нагнетательных скважин соединяются па всей их глубине, при этом из контрольных скважлн тонкой струйкой вытеает рлбочнжидкое; ь еред отварс;ия в див р гме 5 после отсоединения измерит;льного прибора и гаявляются капельки рабочей жидкости по всей поверхности обрабатывамого очистного забоя или станки подго 1 овительной выработки, Из контрольных шпуров интенсивно выделяется газ в г-.чение длительного времени после окончания нагнетания рабочей жидкости в горный массив, который в значительной степени дегазируе 1 с не только через контрольные скважины, но и по веей поверхности обнажения. Формула изобре гения ",. Способ предотвращения динамических явлений в горных выработках, контроля его эффективности, включающий приведение горного массива в неопасное состояние путем нагнетания в него рабочей лдкос 1 и через нагнетательную скважину, размещение герметизатора в скважине и кснтраль за эффективностью нагнетания рабочей жидкости и состоянием массива измеренисм параметров газовыделения из контрльнои скважины в вьработке, о т л ич а ю щ и й с я ем, что, с целью повышения надежности предотвращения динамических явлений за счет равномерной обработ 10 15 20 25 30 35 40 ки горного массива в области предельно напряженного состояния его. нагнетательную скважину бурят на глубину ЗН, где Н - ширина выработки, а герметиэатор в скважине размещают на глубине 2 Н, при этом рабочую жидкость нагнетают до снижения давления на 15-20 О о 1 установившегося первоначального его значения, затем прекращают нагнетание рабочей жидкости, перемещают герметизатор по скважине в сторону выработки на величину 0,5 Н,после чего продолжают нагнетание рабочей жидкости до снижения давления в скважине на 27-30% ат установившегося первоначального его значения, затем снова прекращают нагнетание и перемещают герметизатор на величину 0,75 Н, после чего рабочую жидкость нагнетают до снижения давления на 40% и более по сравнению с первоначальным, причем контроль за эффективностью нагнетания ведут по концентрации выделяющегося из контрольной скважины газа и считают, что динамические явления предотвращены, если после первой перестановки герметизатора в нагнетательной скважине концентрация газа в контрольной скважине превышает 30% и после второй перестановки - 50%,2, Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью исключения прорыва рабочей жидкости в контрольную скважину при установившемся первоначальном наиболее высоком давлении в нагнетательной скважине, контрольную скважину бурят на глубину не более 1,5 Н, а измерительный прибор устанавливают в ее устье.3, Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения контроля эффективности обработки рабочей жидкостью очистных забоев и стенок подготовительных выработок на всем их протяжении, скважины нагнетательные и контрольные располагают на одной линии вдоль обрабатываемого участка, чередуя их между собой на равном расстоянии, причем между нагнетательными скважинами расстояние принимают равным ЗН, а между контрольными и нагнетательными - 1,5 Н.4, Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения контроля эффективности обработки рабочей жидкостью забоев подготовительных выработок, проходимых в горном массиве, расстояние между нагнетательной скважиной и контрольной принимают равным не менее 0,5 Н в любую сторону забоя,162606 Редактор С, Лисина Техред М,Моргенгал КоРРектоР Т, Малец Заказ 1757 Тираж 292 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101