Способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа при выемке крутых пластов

Союз Советскик Социалистическии РеслубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ881349(22) Заявлено 030180 (21) 2861338/22-03 5)М Кз Е 21 Г 5/00 с присоединением заявки йф Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 16.11.81(72) Авторы изобретения В,И, Николин, Ю.П, Тасиц, С, Н. Александров,В.Н. Демидко, М,И, Большинский, И.И. Баличенко,И.В. Антипов и В.В. Николин Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54 ) СПОСОБ ПРЕДОТВРИЦЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА ПРИ ВЫЕМКЕ КРУТЫХ ПЛАСТОВ Изобретение относится к горномуделу и может быть использовано дляпредотвращения внезапных выбросов угля и газа в шахтах, разрабатывающихтонкие крутые пласты.Известенрегиональный способ предотвращения внезапных выбросов угляи газа путем дегазации угольного пласта скважинами, пробуренными из подготовительных выработок. Согласноспособу иэ подготовительной пластовой выработки бурят в плоскости пласта дегазационные скважины на всю высоту этажа по восстанию,. Затем скважины подключаются к вакуумным установкам и .производится дегазация угольного пласта, целью которой является предотвращение внезапного выброса угля и газа (11.К недостаткам этого способа отно сится невозможность во многих случаях дегазации пласта до необходимой степени, поскольку дебит газа в дега зационные скважины выбросоопасных зон. весьма невысок при расположении сква жин в неразгруженной от горного давления зоны. Сама же скважина разгружает угольный пласт от горного давления лишь по контуру скважины на незначительном удалении от нее не бо лее двух диаметров скважины), Другим существенным недостатком рассматриваемого способа является невозможность применения его при щитовой выемке крутых пластов, поскольку выемка угля ведется в этом случае сверху вниз по падению пласта и скважины, пробуренные по восстанию, очень быстро эаштыбовываются мелкими Фракциями отбитого угля.Известен способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа в подготовительных и очистных выработках образованием разгрузочных пазов, Разгрузочные пазы в подготовительных выработках ориентируются вдоль стенок в направлении проведения выработки. Образуются они из кутков эабоя.под углом 5-10 к стенке выработки, глубина разгрузочных пазов не превышает 2 5 м, плоскость паза должна быть/перпендикулярна к почвекровлепласта, Каждый цикл выбуривания-, раэгрузочных пазов сопровождается контролем эа эФФективностью их применения. Величина отхода за один цикл проходки должна быть такой, чтобы обеспечивалась неснижаемая глубина пазов, равная 1 м. Разгрузочные пазы для предотвращения выбросов в очист 881349ном забое потолкоуступной формы образуют в кутке уступа перпендикулярноплоскости почва - кровля пласта сдальнейшим определением зоны разгрузки по динамике газовыделения. Глубинаэтих пазов составляет не более 2,5 мони должны быть расположены на расстоянии не более 0,5 м от кутка забоя,Минимальное неснижаемое опережение,равное 0,5 м, допускается для пластовмощностью не более 2 м,. неотнесенных к категории особовыбросоопасных 2 ,Недостатками этого способа являются, во-первых, ограниченность эоныразгрузки до 2,5 м из-за ограниченной глубины паза ( укаэанная глубина 5паза ограничена из-за стесненных условий в очистной выработке и опасности выбуривания паза на большую глубин), во-вторых, предотвращение выбросов только иэ кутков выработки, т.е,20иэ самых выбросоопасных мест, в третьих, необходимость после каждого цикла выбуривания осуществления контроля.за эффективностью их применения подинамике газовыделения, Цикличностьосуществления данного противовыбросного мероприятия и необходимостьконтроля эффективности требуют значительных затрат времени, что сдерживает производительность очистныхзабоев, Кроме того, данный способ име З 0ет ограниченную область применения.так он не может быть применим при щитовой выемке угля на крутых пластах,где выемка ведется сверху вниз по падению пласта,35Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет разгрузки всего выемочного блока и расширения диапазона применения за счет использования его при щитовой выемке 40угля по падению пласта.Поставленная цель достигается тем,что образование пазов производят доначала очистных работ в выемочномблоке иэ откатачного штрека по восстанию пласта на всю высоту выемочного блока,При этом первый паз образуют нарасстоянии 20-25 м от выработки, оконтуривающей выемочный блок по простиранию, а расстояние между пазами принимают равным 3-5 м.На фиг, 1 представлена схема разгрузки выемочного блока, вид в плоскости пласта; на фиг. 2 - разрез А-Ана фиг. 1, 55Способ осуществляют следующим образом,Выемочный блок представляет собойчасть угольного пласта, оконтуренного в пространстве тремя подготовительными выработками, проведенными попласту: откаточным штреком 1, вентиляционным штреком 2 и боковой выработкой 3, оконтуривающей выемочныйблок по простиранию,Протяженность откаточного и вентиляционного штреков не ограничивается, длину боковой выработки 3, равную высоте этажа, принимают, какобычно, 100-120 м.Образование пазов 4 и 5 производятзаблаговременно, до начала выемочныхработ на данном выемочном блоке изоткаточного штрека по восстанию пласта на всю высоту выемочного блока,Научными исследованиями и практическим опытом установлено, что частьвыемочного блока, примыкающая к боковой выработке 3, протяженностью 2025 м по простиранию пласта, разгружена от горного давления, в достаточной степени дегазирована и опасностивыброса не имеет. Поэтому первый разгрузочный паэ 4 образуют на расстоянии25 м от боковой выработки 3, второйпаз 5 образуют на расстоянии 3-5 м,преимущественно 4 м, от первого паза4 и т.д., и далее пазы образуют с шагом в 4 м. При увеличении шага угольный массив выемочного блока в недостаточной степени раэгружается от горного давления, а уменьшение шага технически нецелесообразно, так как приводит к увеличению объема работ пообразованию пазов.Ширина пазов - 0,1 м, высота - навсю мощность пласта, при этом плоскость паза ориентируют перпендикулярно почве (кровле ) пласта.Пазы образуют гидромонитором сдистанционным управлением следующимобразом,На откаточном штреке 1 устанавливают гидромонитор и дистанционно образуют первый паз 4 шириной 0,1 мвверх по восстанию до вентиляционного штрека 2. Перед началом образования паза 4 людей удаляют за пределывыемочного блока. После. образованияпервого паза гидромонитор.перемещаютпо откаточному штреку 1 и образуютследующий паз 5 и так далее.До границ данного выемочного поляпазы образуют с шагом 4 м. Ширинапаза может помещаться в пределах0,05-0,2 м и зависит от типа применяемого гидромонитора.Пределы ширины паза определены иэследующих соображений,При ширине паза менее 0,05 м онобладает недостаточным разгружающимвлиянием на выемочный блок, а ширинапаза более 0,2 м технически нецелесообразна, так как приводит к увеличению объема работ по образованию пазов.После окончания работ по образованию пазов дл данного выемочного блока, приступают к выемке угля в блоке,а образование пазов производят далеедо границ данного выемочного поля одновременно с выемкой угля в разгруженном от горного давления выемочномблоке. Производить контроль эффективности.при применении предлагаемого способа нет необходимости.Использование предлагаемого с юсоба предотвращения внезапных выбросов угля и гаэ". при разработке тонких рутых пластов обеспечивает по сравнению с известным способом воэможность образования безопасной зоны разгрузки для всего выемочного блока в целом, При этом исключаются частые и ограниченные в пространстве прстивовыброс"10 ные мероприятияТак, например, при использовании известного способа для безопасной обработки выемочного блока размером по простиранию 50 м необ-. ходимо 30-33 раза образовывать короткие до 2,5 м). разгрузочные пазы и столько же раэ осуществлять контроль эффективности по динамике газовыделения из шпура, Учитывая, что на одно такое мероприятие эадалживается 6 ч, для всего выемочного блока затраты 20 времени составляют 180-200 ч, что значительно снижает нагрузку на очистной забой. Учитывая, что для проведения противовыбросных мероприятий каждый раз задалживается 6-7 человек",трудоэатраты для всего выемочного блока составляют около 230 человекосмен, Применение предлагаемого способа позволяет работы по обраэованяю пазов вести одновременно с выемкой угля в уже подготовленных выемочных .блоках, что исключает потери времени и приостановку работ по выемке, как это имеет место в известном способе, где работы по осуществлению противов б росных мероприятий и по выемке угля ведутся последовательно во времени.Предлагаеьый способ предотвращения внезапных выбросов является единственно возможным при щитовой выемке крутых пластов, так как направление вы емки угля при этом ведется по падению. пласта, а известный способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа применим только в случае направления выемки угля по простиранию нлаата, 4 т,е, в потолкоуступных лавах, Разгрузочные пазы, дегаэируя выемочный блок не только предотвращают внезапные выбросы, но и снижают метанообильность выработок при ведении работ по добыче угля и, тем саьым, дают воэможность повысить нагруэку на очистной забой по газовому фактору, Предлагаемый способ обладает большим уровнем безопасности при его исполь" эованин, поскольку образование пазов производится дистанционно управляеьими гидромониторами беэ присутствия людей. Поэтому ИсключаетсЯ вОЗМОжностЬ травмирования людей при происшествии внезапного выброса в процессе образования пазов.Фоомула изобретения1, Способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа при выемке крутых пластов, включающий создание разгрузочных зон в выемочном блоке угольного пласта путем образования паза в пласте угля впереди очистного забоя на всю мощность пласта с ориентированием плоскости паза перпендикулярно почве кровле) пласта, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа эа счет разгрузки всего выемочного блока и расширения диапазона применения за счет использования его при щитовой выемке угля по падению пласта, образование пазов производят до начала очистных работ в выемочном блоке иэ откаточного штрека:по восстанию пласта на всю высоту выемочного блока,2, Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что первый паэ образуют на расстоянии 20.-25 м от выработки, оконтуривающей выемочный блок по простиранию, а расстояние между пазами принимают равным 3-5.м.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонным к внезапным выбросам угля, породыи газа. И., "Недра", 1977, с. 48,2, Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склон"ных к внезапным выбросам угля, породыи газа. М., фНедра", с. 81-82 (прототип),аказ 9906/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Тираж НИИПИ Государс по делам изо 035, Москва, Жбб Подписновенного комитета СССРретенйй и открытий35, Раушская наб д. 4/5