CS253359B1

CS253359B1 - Method for coal and gas blow detection and danger elimination during mine working driving

Info

Publication number: CS253359B1
Application number: CS848206A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Smid; Jan Stejskal; Pavel Nadvornik
Original assignee: Jaroslav Smid; Jan Stejskal; Pavel Nadvornik
Priority date: 1984-10-29
Filing date: 1984-10-29
Publication date: 1987-11-12
Also published as: CS820684A1

Abstract

Způsob zjištování a snižování nebezpečí vzniku průtrží uhlí a plynů při ražení dlouhého důlního díla v hlubinném uhelném dole, pomocí vrtání průzkumných vrtů, měření hodnot počáteční rychlosti desorpce in šitu, počáteční plynové produkce a tlaků plynů. Při tomto způsobu se do čelby dlouhého důlního díla vrtají 1 až 2 průzkumné vrty o průměru 30 až 50 mm a délky 8 až 12 m s odklonem do 20° od směru podélné osy dlouhého důlního díla. Pokud dosáhla počáteční plynové produkce hodnotu 5,0 l.min-1, nebo počáteční rychlost desorpce in šitu hodnotu 2,0 cm^/ /10kg.35s/-1 nebo hodnota tlaku plynů u průzkumných vrtů prováděných v dolech ohrožených smíšenými průtržemi hodnotu 80 kPa,resp. u průzkumných vrtů prováděných v dolech ohrožených pouze metanovými průtržemi hodnotu 220 kPa, provádí se opatrení ke snížení nepříznivého vlivu plynné fáze.Danger detection and reduction coal and gas bursts at stamping a long mine work in the deep coal mine, using exploration drilling wells, measuring initial velocity values in situ desorption, initial gas production and gas pressures. In this way they drill into the face of a long mine 1 to 2 exploratory wells with a diameter of 30 to 50 mm and lengths of 8 to 12 m with deviation up to 20 ° from longitudinal axis of a long mine work. If it reached the initial gas production 5.0 l.min-1, or initial velocity in situ desorption of 2.0 cm ^ / /10kg.35s/-1 or gas pressure value u exploration wells in mines endangered by mixed bursts 80 kPa, resp. for exploration wells carried out in mines endangered only by methane a burst of 220 kPa, action is taken to reduce gaseous adverse effects phase.

Description

Vynález se týká způsobu zjištování a snižování nebezpečí vzniku průtrží uhlí a plynů při ražení dlouhého důlního díla v hlubinném uhelném dole.The invention relates to a method for detecting and reducing the risk of coal and gas bursts when driving a long mine in a deep coal mine.

Dosud známé způsoby zjištování a snižování nebezpečí vzniku průtrží uhlí a plynů při ražení dlouhého důlního díla se provádě jí tak, že se do předpolí raženého dlouhého důlního díla provedou dva vrty do hloubky 3 metry a v každém z těchto vrtů se zjiž vThe known methods of detecting and reducing the risk of coal and gas bursts in the excavation of a long mine work are carried out by drilling two boreholes to a depth of 3 meters into the mine of the excavated long mine work and

tuje· hodnota tlaku plynů. Naměřené údaje se vyhodnotí podle urči tých kritérií a z výsledku se usuzuje na možnost vzniku průtrže uhlí a plynů· Pokud jsou kritéria překročena, provádí se ihned účinná, časově náročná opatření většího rozsahu ke snížení nepříznivého vlivu plynné fáze, například otřasná trhací práce. Jsou také známé způsoby aktivní zábrany vzniku průtrží uhlí a plynů v nebezpečných polohách sloje, které se provádějí tak, že se ve sloji vrtá soustava vrtů průměru 42 až 65 mm a délky 3 m a delších a v nich se průběžně měří výnos drtě $ desorbce plynu· Přičemž pe navrtání každého metrového úseku vrtu se vrtá naprázd no až desorbce plynu dosáhne hodnoty lj5 cnP na 10 g uhelné drtě za dobu 35 s nebo výnos drtě dosáhne dvojnásobné hodnoty z druhé ho metru délky vrtu od jeho ústí. Jiné známé způsoby zjištování a snižování nebezpečí vzniku průtrží uhlí a plynů při ražení dlouhého důlního díla využívají naměřených hodnot počáteční plynové produkce, měřené ve vrtech 0 42 mm o délce 3 metry·• the pressure value of the gases. The measured data are evaluated according to certain criteria and the result is considered the possibility of coal and gas bursts. · If the criteria are exceeded, effective, time-consuming, larger-scale measures are immediately taken to reduce the adverse effects of the gas phase, such as shaking blasting. There are also known methods of actively preventing coal and gas bursts in dangerous seam positions by drilling a 42 to 65 mm borehole with a length of 3 m and longer and continuously measuring the yield of the gas $ desorption. While drilling each meter well section, the drill is no longer drilled until the gas desorption reaches 15 cnP per 10 g of coal grit in 35 seconds or the grit yield reaches twice the value of the second meter of well length from its mouth. Other known methods for detecting and reducing the risk of coal and gas bursts when driving a long mine work utilize the initial gas production measured at 0 42 mm borehole with a length of 3 meters ·

Je rovněž známo provádět vrty dlouhé do 3,5 m a měřit počáteční plynovou produkci. Přitom jako kritérium bezpečnosti se považuje podkročení hodnoty 5,0 l.min při měření provedeném do 2 min.po odvrténí.It is also known to perform wells up to 3.5 m long and measure initial gas production. The safety criterion is considered to be below the value of 5.0 l.min when measured within 2 min after drilling.

. Nevýhodou uvedeného dosavadního stavu techniky je skutečnost, že nejsou prováděna žádná měření, která by upozorňovala v průběhu ražení na zhoršující se tendenci vlivu plynné fáze v hlubším předpolí raženého dlouhého důlního. A disadvantage of the prior art is that no measurements are made to indicate during the excavation a deteriorating tendency of the gas phase effect in the deeper foreground of the mined long mine.

- 2 2S3 389 díla. Tato situace je zjištěna teprve až v bezprostřední blízkosti postupující čelby. Přitom je známo zjišťovat určité parametry, které nám dávají obraz o nebezpečí průtrží uhlí a plynů při provádění důlního díla, např. ražení dlouhého důlního díla, i v hlubším předpolí. Je například znám způsob měření počáteční rychlosti desorpce in šitu, desorbovatelné plynonosnosti, počáteční plynové produkce a tlaku plynů pro zjištění možnosti vzniku průtrží uhlí a plynů, při kterém se z důlního díla směrem do uhelné sloje vrtá vrt o průměru 30 ař 50 mm, dlouhý 5 až 12 metrů. Z tohoto vrtu se odebírá vzorek vrtné drtě, z něhož se zjišSujé počáteční rychlost desorpce in šitu a desorbovatelná plynonosnost a ve kterém se měří hodnoty počáteční plynové produkce a tlaku plynů·. Přitom odběr vzorků vrtné drtě se provádí počínaje hloubkou 2,0 metrů vždy v intervalu 0,2 metru před dosažením hranice každého celého jednoho metru délky vrtu. Vrtání se přerušuje pouze při dosažení této hranice, kde se provádí nejprve měření počáteční plynové produkce a poté se utěsní poslední 0,5 až 1,0 metru vrtu, přičemž v takto vzniklé komoře se měří tlak plynů a to u vrtů dlouhých 3 metry do doby 1 minuty od přerušení vrtání a v každém dalším metru délky vrtu se tato doba prodlužuje o max. 0,5 minuty*- 2 2S3 389 works. This situation is only detected in the immediate vicinity of the advancing face. At the same time, it is known to determine certain parameters which give us an idea of the danger of coal and gas bursts in the course of the mine work, such as the driving of a long mine work, even in the deeper foreground. For example, a method for measuring the initial in-situ desorption rate, desorbable gas capacity, initial gas production, and gas pressure is known to detect the possibility of coal and gas bursts in which a 30-50 mm borehole borehole is drilled from the mine to the coal seam. up to 12 meters. A sample of the borehole is taken from this borehole to determine the initial in-situ desorption rate and desorptible gas capacity, and to measure the initial gas production and gas pressure values. The sampling of the borehole is carried out starting at a depth of 2.0 meters, always at an interval of 0.2 meters before reaching the limit of each full one meter of the borehole length. The drilling is interrupted only when this limit is reached, where the initial gas production is measured first and then the last 0.5 to 1.0 meter borehole is sealed, and the gas pressure is measured in the chamber thus formed for borehole lengths of 3 meters. 1 minute from the interruption of drilling and in each additional meter of the length of the borehole this time is extended by max. 0.5 minutes *

Uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem zjištování a snižování nebezpečí vzniku průtrží uhlí a plynů při ražení dlouhého důlního díla, pomocí vrtání průzkumných vrtů, při kterém se měří hodnoty počáteční rychlostí desorpce in šitu že vzorků vrtné drtě, která se odebírá v metrových intervalech počínaje hloubkou 3,8 až 4,0 m. Dále se měří hodnoty počáteční plynové produkce a tlaků plynů a to při dosažení každého celého metru hloubky průzkumného vrtu, počínaje hloubkou 4,0 m. Přitom se využívá známých opatření ke snižování nepříznivého vlivu plynné fáze. Podstatou vynálezu je, že do uhelné sloje v čelbě raženého dlouhého důlního díla se vrtaj í 1 až 2 průzkumné vrty o průměru 30 až 50 mm. Délka vrtů je 8 až 12 metrů. Odklon od směru podélné osy dlouhého důlního díla je do 20°. Přitom pokud dosáhla počáteční plynová produkce hodnotu 5,0 l.ipin\ nebo počáteční rychlost desorpce in šitu hodnotu 2,0 cnP /lOg^Ss/“^ nebo hodnota tlaku plynů u průzkumných vrtů prováděných v dolech ohrožených smíšenými průtržemi hodnotu 80 kPa, resp. u průzkumných vrtů prováděných v dolech ohrožených pouze metanovými prů- 3 253 359 tržemi hodnotu 220 kPa, provádí se opatření ke snížení nepříznivého vlivu plynné fáze. Jsou to například odlehcovací vrty, které zasahují až do oblasti naměření nepřípustných hodnot.These shortcomings are overcome by the method of detecting and reducing the risk of coal and gas bursts when driving a long mine, by drilling exploratory boreholes which measure the initial rate of desorption in situ of drill stock samples taken at meter intervals starting at depth 3, In addition, the initial gas production and gas pressures are measured at each full meter depth of the exploration well, starting at 4.0 m. Known measures are taken to reduce the adverse effect of the gas phase. The essence of the invention is that 1 to 2 exploratory boreholes with a diameter of 30 to 50 mm are drilled into the coal seam in the face of a driven long mine. The length of the boreholes is 8 to 12 meters. The offset from the longitudinal axis of the long mine is up to 20 °. If the initial gas production reached 5.0 liters or the initial in-situ desorption rate was 2.0 cnP / 10g ^ Ss / '^ or the gas pressure of exploratory wells carried out in mines at risk of mixed bursts reached 80 kPa and 80 kPa respectively. . for exploration boreholes carried out in mines at risk of methane penetration only of 220 kPa, measures are being taken to reduce the adverse effect of the gas phase. These are, for example, relief bores that extend up to the measurement range of impermissible values.

Výhodou způsobu zjišťování a snižování nebezpečí vzniku průtrží uhlí a plynů při ražení dlouhého důlního díla je možnost včasného zjištění blížícího se nebezpečí působení plynné fáze. Nebezpečí průtrže uhlí a plynů není zjištěno až ve vzdálenosti 3 m před čelbou dlouhého důlního díla, nýbrž již v hlubokém předpolí čelby. Způsobem zjištování a snižování nebezpečí vzniku průtrží uhlí a plynů při ražení dlouhého důlního díla podle vynálezu je možno provést vhodná, provozně i časově nenáročná opatření ke snížení nepříznivého vlivu plynné fáze tak, aby se toto nebezpečí nepřiblížilo do kritické vzdálenosti 3 m před čelbu dlouhého důlního díla a nemusely být prováděny, ihned časově a provozně náročná* opatření většího rozsahu.The advantage of the method of detecting and reducing the risk of coal and gas bursts when driving a long mine is the possibility of early detection of the approaching danger of gas phase action. The danger of bursting of coal and gases is not detected up to 3 m in front of the face of a long mine, but already in the deep foreground of the face. By detecting and reducing the risk of coal and gas bursts when driving a long mine work according to the invention, suitable, operational and time-saving measures can be taken to reduce the unfavorable effect of the gas phase so that this danger does not approach a critical distance of 3 m and they did not have to be implemented immediately, in terms of time and effort, of a larger scale.

Při ražení dlouhého důlního díla byl vrtán do čelby průzkumný vrt průměru 42 mm o délce 8 m. Průzkumný vrt byl vrtán v uhelné sloji, rovnoběžně se směrem podélné osy dlouhého důlního díla. Při vrtání byly počínaje 1,8 až 2,0 m odebírány vzorky vrtné drtě a to vždy v metrových intervalech až do konečné hloubky průzkumného vrtu, tedy celkem 7x· Na těchto vzorcích byla měřena hodnota počáteční rychlosti desorpce in šitu. Dále byly při vrtání průzkumného vrtu měřeny hodnoty tlaků plynů a hodnoty počáteční plynové produkce a to v hloubkách 2,0 až 8,0 metrů, vždy po odvrtání lm, tedy celkem 7x· Naměřené hodnoty počáteční rychlosti desorpce in šitu byly v rozmezí 1,0 ažDuring the excavation of the long mine work, an exploration well of 42 mm diameter with a length of 8 m was drilled in the face. The exploration well was drilled in a coal seam, parallel to the longitudinal axis of the long mine work. During the drilling, samples of drilling pulp were always taken at meter intervals up to the final depth of the exploratory bore, starting at 1.8 to 2.0 m, ie a total of 7 times. The initial desorption rate in situ was measured on these samples. Furthermore, the values of gas pressures and initial gas production were measured at drilling depth of 2.0 to 8.0 meters when drilling the exploratory well, always after drilling 1m, ie a total of 7 times. to

1,5 cnP /10g · 35s/¹, hodnoty tlaků plynů byly v rozmezí 50 až 75 kPa, pouze v hloubce 7 m byla naměřena hodnota tlaku plynů 85 kPa· Hodnoty počáteční plynové produkce se pohybovaly v rozmezí 2,0 až 3,4 l.min~^. Naměřené hodnoty v hloubkových intervalech do 3»0 m včetně byly použity pro zjišťování nebezpečí vzniku průtrže uhlí a plynů podle dosud známých způsobů a hodnoty naměřené v průzkumných vrtech počínaje hloubkou 3,8 m byly vyhodnoceny podle uvedených kritérií. Vzhledem k překročení hodnoty tlaku plynů v hloubce 7 m byly provedeny do čelby dlouhého důlního díla dva odlehcovací vrty délky 8,5 metrů.1.5 cnP / 10g · 35s / ¹ , gas pressure values ranged from 50 to 75 kPa, gas pressure values of 85 kPa were measured only at a depth of 7 m · Initial gas production values ranged from 2.0 to 3.4 l.min ~ ^. The measured values at depth intervals up to and including 3 m and 0 m were used to determine the risk of coal and gas bursts according to known methods and the values measured in exploratory wells starting at a depth of 3.8 m were evaluated according to the above criteria. Due to the exceedance of the gas pressure at a depth of 7 m, two relief holes of 8.5 meters in length were made in the face of the long mine work.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

253 359

Method of detecting and reducing the risk of coal and gas bursts during the excavation of a long mine by means of drilling exploration wells, measuring the value of the initial rate of desorption in situ from drill bit samples taken from exploration wells at meter intervals starting at 3.8-4.0 m values of initial gas production and gas pressures measured at each full meter of exploration well depth, starting at 4.0 m and measures to reduce the adverse effect of the gas phase, characterized in that 1 to 2 exploratory boreholes are drilled into the coal seam at the face of the mined long mine boreholes with a diameter of 30 to 50 mm and a length of 8 to 12 m with a tilt of 20 ° from the direction of the longitudinal axis of the long mine, provided that the initial gas production reached 5.0 l.min \

O or an initial in-situ desorption rate of 2.0 cnr (10g.35s) or a gas pressure value for exploration wells conducted in mines endangered by mixed bursts of 80 kPa and 80 kPa respectively. for exploration wells carried out in mines at risk of only methane bursts, a measure of 220 kPa shall be taken to reduce the adverse effect of the gaseous phase.