Способ предотвращения выбросов породы и газа при проведении горной выработки

(9)(й б 9 б 733 5)5 Е 21 Г 5/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТО ИДЕТЕЛЬСТВУ ивго ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Государственный Макеевский научноисследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) А.И.Бобров, Л.А.Вайнштейн, А,В.Агафонов, М,И.Большинский и С.И.Егоров (53) 622.832(088.8)(56) Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М.: Недра, 1977, с; 82 - 86,Авторское свидетельство СССР М 392245, кл, Е 210 9/00, 1973.(54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЫБРОСОВ ПОРОДЫ И ГАЗА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ(57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке слезных ископаемых для предотвращения ыбросов породы и газа при проведении рных выработок. Цель изобретения - поИзобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке полезных ископаемых для предотвращения выбросов породы и газа при проведении горных выработок,Цель изобретения - повышение надежности способа эа счет обеспечения сплошности разгрузочной щели.Сущность способа заключается в предварительной разгрузке массива впереди забоя подготовительной выработки путем вышение надежности способа за счет обеспечения сплошности разгрузочной щели. Для этого в забое подготовительной выработки по ее контуру на расстоянии а друг от друга бурят скважины длиной, равной величине заходки плюс неснижаемое опережение. В одну иэ скважин вводят гидроперфоратор и формируют щель под углом а к линии, соединяющей соседние скважины, Затем перфоратор переориентируют в направлении другой скважины и после формирования пазов перфоратор перемещают в другую скважину, Таким образом формируют сплошную разгрузочную щель по периметру выработки. Длинуи пазов опгределяют по зависимости 1 и = а /(аг -4 Ьг) , где а - расстояние между скважинами; Ь - отклонение забоя скважин от заданного наравления. Угол наклона паза а к линии, соединяющей устье соседних скважин, определяют из выражения а = агсзп(2 Ь/а), 3 ил,бурения опережающих скважин по ее периметру и формирования разгрузочной щели иэ указанных скважин разделкой пересекающихся пазов.На фиг. 1 схематически изображен забой горной выработки со сплошной щелью; на фиг. 2 узел 1 на фиг. 1; на фиг, 3 - схема для определения парамегров способа.Способ осуществляют в следующей последовательности.В забое подготовительной выработки 1 по ее контуру на расстоянии а друг от другаб ря, скважин.л 2 длиноч 1 1 равной величине эаходки плюс неснижаемое опережение 1 м, Затем в одну из скВажин вводят гидропескоструйный перфоратор (не показан), ориентируют его под углом а к линии, соединяющей устья соседних скважин 2 и при возвратно-поступателыюм перемещении перфоратора формируот паз 3 длиной 1 гь Далее гидропескоструйный перфоратор переориентиоуют аналогичньм образом в направлении другой соседней скважины, Ф зрмирование пазов обеспечивается за сч.т подачи через перфоратор водопесчаной смеси с концентрацией песка 30 - 50 г/л, После этого перфоратор пезеставляют в соседнюю скважину и формируют следующие 2 паза и т.д, Образование пазов ведется сначала в стенках выработки, а затем В ее своде, После формирования сплошной разгрузочной щели бурят шпуры для ведения вэрывных рабо., заряжают их и взрывают.После уборки разрушенной породы и крепления выработки цикл по образованию разгрузочной щели повторяют, Процесс бурения скважины в породном массиве сопровождается отклонением скважины От заданного направления, и при достижении скважиной проекта длины зто отклонение достигает величины Ь, составляющей 0,030,051. Для создания сплошной разгрузОчной щели необходимо обеспечить такое положение в пространстве образуемых гидрдгескоструйным перфоратором пазов, чтоби независимо от отклонения скважин от за;анного направлении обеспечивалось их гарантированное пересечение,-а фиг. 3 представлены прсекции устьев скважин на вертикальнуго полость, обозначенные 01 и О", Позициями 4 и 5 обозначены линии, ограничивающие возмо:кное положение забоев скважин, вызванное отклонением скважин от заданного наг,равления в процессе бурения, позициями 6,7,ЯЯ,10 - линии, огра) ичивающие поло 1 кение пазов при достижении перфоратором забоя скважины. Для гарантированного пересечения пазов необходимо выполнение следующих условий:величина наклона плоскости пазов к линии, соединяющей устья соседних скважин, о; должна выбираться таким образом, чтобы линии 6 и 10 являллсь касательными к линиям 4 и 5,длина паза 1 г, должна быть не менее дллны линии С"., т,е.01 гЛ , г 2 Ьб. =: агсаи ( - ) = агса( --- ), рад (1ОАгде а - расстояние между устьями скважин;Ь - отклонение забоя скважин,Длина паза находится по загисимостии =АЕ -1-А + - а (2)2 сов й 2 сов сГ соа сс Подставляя в(2) зависимость (1), получаа а (3) соа 1 йгспи( )и - 4 ЬаПри выполнении данного способа необходимо учитывать то, что прочностные свойства выбросоопасных пород колеблется в широком диапазоне сгсж = 75 - 140 МПа, и при этом максимально возможные размеры образуемых пазов могут также колебаться в интервале 0,35 - 0,62 м, Больший размер соответствует меньшему значению ос и наоборот.В том случае, если максимально возможная длина паза 1 и меньше значения и. полученного расчетом, то осуществляется корректировка значения длины скважины 1, Пример выполнения способа. Максимальное отклонение скважины от заданного направления Ь при бурении 50 шпуров длиной 3 м в песчанике ЬЯ 16 составило 0,03 или 0,09 м. Учитывая, что для данного песчаника максимальная ширина паза 1 и, плучаемая при разрушении гидропескоструйным перфоратором, составляет 0,4 м, определяют значение основных параметров способа из зависимостей (1) и (3)а 2 1 иР 4 ьоткуда 35а 1,2 =Подставляя значения 1 п и Ь, получаема 1=0,34 м, Ь 2=-0,21 м, 40 Для практического использования принимают а 1 = 0,34 м, так как при этом обеспечивается минимальный обьем бурения скважин. Зная Ь, определяют 45 " а 0,З 1 О,=агсаи ( - ) =агсаи () =322 о . 2009 Формула изобретения Способ предотвращения выбросов породы и газа при проведении горной выра ботки, включающий бурение опережающих скважин по периметру выработки и формирование разгрузочной щели, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности предотвращения выбросов за 55 счет обеспечения сплошности разгрузочной щели, укаэанную цель формируют по периметру выработки из опережающих скважин разделкой пересекающихся пазов длиной определяемой по зависимости:а 24" - 44 ьь 4 где а - расстояние между скважинами; Ь - отклонение забоя опережающей скважины от заданного направления, Ь ==(0,03 - 0,05)1, где - длина скважины, подуглом к линии, соединяющей устья соседнихскважин, определяемым из соотношенияа = агсзи2 Ьа1696733 актор Г.Наджарян Произ тве аказ 4289ВНИИПИ Госуда оставитель Б.Терентьевехред М.Моргентал . Корректор Т,Палий Тираж Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж, Рэушская наб., 4/5 здательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101