Способ разработки пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 789692 1 С 41 51)5 И ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Донецкий политехнический институт (72) В.Н.Артамонов, В.И,фомичев, И.С,Костюк, Д,Д.Выговский, В.Г,Александров и Е.А. Воробьев(56) Дорохов Д.В., Зборщин М.П., Саницкий К.ф. О возможности газодинамического способа добычи угля в глубоких шахтах, - Уголь Украины, 1976, 1 ч 1 6, с.7-9.Авторское свидетельство СССР . М 1645553, кл. Е 21 С 41/18, 1988. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ, СКЛОННЫХ К ВНЕЗАПНЫМ ВЫБРОСАМУГЛЯ И ГАЗА Изобретен мышленности для выемки кр запным выбро Известен тонких крутых ным выбросам лагает прове оконтуривание нами, пробур до транспортн квершлага с и ков к середине ной пробки, че пласта бурят тельное взрыв угля.ие относится к горнои прои может быть использовано утых пластов, склонных к внесам угля и газа.способ разработки весьма . пластов, склонных к внезапугля и газа, который предподение полевых штреков, ,выемочного столба скважиенными от вентиляционного ого горизонтов, проведение олевых транспортных штрестолба с оставлением породрез которую на всю мощность шпуры и производят сотрясаание и последующую выемку Известен также способ разработугольных пластов, склонных к внезапны(57) Использование: горная промышленность, выемка крутых пластов, Сущность изобретения; для выемки угля проводят вентиляционный и откаточный (1 и 2) штреки и вскрывающий квершлаг (3). Формируют породную пробку(5), Через нее бурят вскрывающие скважины (6) и заряжают из взрывчатым веществом. Из штрека (1) бурят скважину (7). Заряжают ее рассредоточенным зарядом ВВ (8); По границам выемочного блока бурят оконтуривающие скважины (9) с наклоном в,г сторону квершлага (3), В них нагнетают ПАВ в режиме гидрорыхления и создают эоны (10) с невыбросоопасным углем, Взрывают скважины (6) и с замедлением скважину(7) и инициируют выброс угля из полости (11) в рабочее пространство квершлага (3). 1 ил. выбросам угля и газа, включающий поведение полевых штреков, вскрывающих выра-: д боток с полевых транспортных штреков к середине столба с оставлением породной , О пробки, бурение через нее на всю мощность пласта шпуров, их заряжание и взрывание в ф режиме сотрясательного взрывания и буре- О ние, оконтуривающих выемочный столб, О скважин на всю высоту этажа, которые бу- Я рят под углом к вертикальной плоскости и заряжают эти скважины распределенным зарядом взрывчатого вещества, а из забоя вскрывающей выработки дополнительно бу- . рят направляющую скважину, и заряжают ее распределенным зарядом взрывчатоговещества, при этом сотрясательное взрывание производят вначале в забое вскрывающей выработки, а затем с замедлением в направляющей и оконтуривающих скважинах, 1789692Однако известный способ имеет большие затраты на бурение оконтуривающих скважин на всю высоту этажа и на их заряжание, при этом не гарантируется выемка расчетного объема угля, так как оконтуривающие скважины на границемежду выемоч-ными блоками не обеспечивают создание выбрособезопасности зоны, а их взрывание способствует развитию выброса за пределы выемочного блока, ,Цель изобретения" - снижение затрат на выемку угля и управление Количеством вы- брошенного угля.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу разработки пластов, 15склонйых к внезапным выбросам угля и газа, включающему проведение вскрывающих выработок, бурение скважин через породную пробку, заряжание их взрывчатым веществом и его взрывание, бурение 20 оконтуривающих скважин, в оконтурйвающие скважины нагнетают водный раствор поверхностно-активного вещества в режиме гйдрорыхления, причем оконтуривающие скважины бурят с наклоном, в сторону 25 вскрывающей выработки под углом,В=350=агссоз - и закладывают одну от дру-,а гой на расстоянииЬ. Я 301 - г м где 3- угол между оконтуривэющейскважиной и линией падения пласта, град;а - угол падения пласта, град;И-г - расстояние между оконтуриваю щими сквафинами, м;кв - длина вскрывающей выработки, м;Як - сечение вскрывающей выработки,40мм/ з,Ьор - наклонная высота горизонта, м;Ьред,ц. - размер целика, м;Кизил коэффициент извлечения угляпри предлагаемом способе.На фиг,1 представлена схема проведения вскрывающих выработок и расположения скважин.И зоб ретенив осуществля ют следующим образом, На верхнем горизонте проводят вентиляцйонный штрек 1 и нэ нижнемгоризонте проводят вначале откаточныйштрек 2, а затем из него вскрывающий квершлаг 3, который не доводят до пласта 4, стакими расчетом, чтобы между забоем квершлага 3 и пластом 4 оставалась породная пробка 5, Через породную пробку 5 бурят вскрывающие скважины 6 на пласт 4 и заряжают их взрывчатым веществом, а с вентиляционного штрека 1 бурят скважину 7 в направлении по падению пласта 4 и заряжают ее рассредоточенным зарядом взрывчатого вещества 8; В почве вентиляционного штрека 1 по пласту 4 на границах выемочного блока бурят оконтуривающие скважины 9 с наклоном в сторону вскрывающего квершЗболага 3. под углом ф = ЭгсСОЯ - и закладыавают одну от другой на расстоянии,м,эвл.у оконтуривающейдения пласта, град;аста, град;ежду оконтуриваю 3- угол межд ной и линией па угол падения и- расстояние м кважинами, м;- длина вскрыва- сечение вскрьющеи выработки, м; вающей выработки,Як обьемнэя масса 1 м выброшенного угля, т/м;гп - мощность пласта, м;р- объемная масса 1 м угля в пласте,зт/м;гор наклонная высота горизонта, м;1 пред.ц. - размер целика, м;Кизв 1, - коэффициент извлечения угля при предлагаемом способе.Оконтуривэющие скважины 9 не доводят до уровня откаточного горизонта на длину радиуса влияния, оборудуют нагнетающим ставом и герметизатором и затем в них нагнетают раствор поверхностно-активного вещества в режиме гидрорыхления, Благодаря этому вокруг каждой оконтуривающей скважины 9 создают зону 10 с невыбросоопасным углем. После этого взрывают взрывчатое вещество: вначале во вскрывающих скважинах 6 и с замедлением в скважине 7, Взрыв провоцирует выброс угля из полости 11 во внутреннее пространство вскрывающего квершлага 3, а зоны 10 предотвращают развитие выброса за границы выемочного блока и способствуют извлечению из полости выброса 11 всего разрушенного угля, так как границы зоны 10 ориентированы в пространстве под углом, который позволяет разрушенному углу свободно скатываться вниз к вскрывающему квершлагу 3. После завершения выброса разрушенный уголь погрузочной машиной вынимают из квершлага 3.П р и м е р. Заданы следующие условия:угол падения пласта а=50; длина вскрывающей выработки 1 ко=100 м; сечениевскрывающей выработки Их=11,2 м; объ 2,емная масса 1 м выброшенного угля у =1,0т/м; мощность пласта п 1=0,9 м; объемнаяз,масса 1 м угля впласте р =1,35 т/м;на-з.клонная высота горизонта гор=130 м; размер целикапред.ц,=0,15 гор, коэффициентизвлечения угля Киз,=0,35, В этом случаеоконтуривающие скважины наклоняют всторону вскрывающей выработки под углом35Р = аГССОЗ - = 45 и закладывают их5 ООодна от другой на расстоянии100 Х 11,2 Х 1,00,9 Х 1,35 Х 130 - 0,15 Х 130 Х 0,35 -24 м.Таким образом, снижаются затраты на выемку угля за счет уменьшения длины оконтуривающих скважин и замены их взрывания на нагнетание в них водного раствора поверхностно-активного вещества, а также осуществляется управление количеством выброшенного угля за счет создания, нагнетанием водного раствора поверхностно-активного вещества, не выбросоопасных зон на границах выемочного блока и расчета оптимальных параметров выемочного блоКа 1-2 и Р,, Формула изобретенияСпособ разработки пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа, включающий проведение вскрывающих выработок, бурение скважин через породную породу, заряжание их взрывчатым веществом и его взрывание, бурение оконтуривающих сква жин, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения затрат на выемку угля и управления количеством выброшенного угля; в оконтуривающие скважины нагнетают водный раствор поверхностно-активного веще ства в режиме гидрорыхления, причем оконтуривающие скважины бурят с наклоном в сторону вскрывающей выработки под углом 3=агссоз 35/аи закладывают одну от другой, на расстоянии 15,м, где / - угол между оконтуривающей скважиной и линией падения пласта, град; 20 а- угол падения пласта, град;1-2 - расстояние между оконтуривающими скважинами, м;ке - длина вскрывающей выработки, м; 25 Якв - сечение вскрывающей выработки, 2,у - объемная масса 1 м выброшенного угля, т/м;т - мощность пласта, м; 30 р- объемная масса угля в пласте, т/м; 4 ор - наклонная высота горизонта, м; перед.ц. - размер целика, м; Кизвл. коэффициент извлечения угля35 при предлагаемом способе,.Шачова оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 335 Тираж НИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РауПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СССР .кая наб., 4/5