RU1776793C - Способ разработки крутых выбросоопасных пластов - Google Patents

Abstract

Использование: способ относитс  к горной промышленности, а именно к способам разработки крутых выбросоопасных угольных пластов, и может быть использовано дл  извлечени  угл  из пластов, выемка которых известными способами весьма затруднительна или вовсе невозможна Сущность изобретени : совмещают во времени и пространстве зоны повышенной вы- бросоопасности и места вскрыти  угольного пласта выемочным квершлагом, дл  чего впереди лавы на вышележащем пласте определ ют длину зоны опорного давлени  по простиранию, а вскрытие выбросоопасного угольного пласта квершлагом осуществл ют на рассто нии от проекции очистного забо  вышележащего пласта, определ емом из соотношени . 2 ил.

Description

со

с

Изобретение относитс  к горной промышленности , а именно к способам разработки крутых выбросоопасных угольных пластов, и может быть использовано дл  извлечени  угл  из пластов, выемка которых известными способами весьма затруднительна или вовсе невозможна.

Известен способ разработки крутых выбросоопасных пластов 1 с использованием эффекта защитного действи , возникающего при опережающей выемке пластов, залегающих в непосредственной близости от выбросоопасных. Сущность способа заключаетс  в том, что первоначально осуществл ют выемку защитных пластов, а затем на защищенных участках ведут разработку выбросоопасного пласта.

Основным недостатком способа  вл етс  то, что эффект защитного действи  возникает лишь при сравнительно небольшом

рассто нии между пластами, практически при надработке не более 50-60 м, а в некоторых случа х еще меньшем При больших междупласть х защита от выбросов не обеспечиваетс  из-за недостаточной разгрузки и дегазации выбросоопасного пласта Поэтому разработка тонких пластов невозможна без выполнени  дорогосто щих и не всегда эффективных локальных способов предупреждени  выбросов.

Наиболее близким к за вл емому по технической сущности  вл етс  известный способ разработки крутых выбросоопасных пластов 2, который прин т в качестве прототипа .

Сущность способа-прототипа заключаетс  в том, что в почве выбросоопасного пласта провод т полевой транспортный и вентил ционный штреки, которые соедин ют сбойками. С вентил ционного штрека

VI

О

ч|

ю со

промежуточными квершлагами вскрывают пласт. Рассто ние между квершлагами определ ют , исход  из намеченного объема добычи за один выброс. С вентил ционного горизонта до транспортного по пласту бу- 5 р т скважины, оконтуривающие выемочные столбы по падению. Из транспортного штрека провод т квершлаг к середине выемочного столба с оставлением породной пробки, затем бур т шпуры из забо  кверш- 10 лага через породную пробку на всю мощность пласта и производ т сотр сательное взрывание, провоциру  выброс угл  и газа в транспортный штрек, после чего отсасывают газ и транспортируют уголь, напри- 15 мер, гидросмывом. После уборки угл  в квершлагах устанавливают герметические перемычки.

Основной недостаток способа состоит в низкой эффективности разработки пласта 20 из-за того, что не всегда после вскрыти  пласта провоцируетс  выброс угл  и газа. Повторить выемку пласта таким способом на вскрытом участке не представл етс  воз- можным , так как природна  выбросоопас- 25 ность ноат зональный, а следовательно, и веро тностный характер, а кроме того вскрытый квершлагом участок пласта после этого тер ет выбросоопасность, разруша сь и дегазиру сь. Запасы вскрытого участ- 30 ка пласта между скважинами остаютс  неизвлеченными и практически тер ютс . Общие потери угл  в этаже при использовании способа-прототипа могут достигать 70- 80%. Помимо этого затраты на проведение 35 квершлагов на участок, где выброс не произошел , оказываютс  бесполезными, а это удорожает себестоимость угл , добываемого данным способом.

Цель изобретени  - снижение затрат на 40 проведение выемочных квершлагов за счет совмещени  во времени и пространстве зоны повышенной выбросоопасности и места вскрыти  пласта.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что 45 в известном способе, содержащем проведение полевых штреков, выемочных квершлагов , выемку лавой смежного вышележащего пласта, провоцирование выброса при вскрытии пласта и уборку выброшенного уг- 50 л , впереди лавы определ ют длину зоны опорного давлени  по простиранию, а вскрытие выбросоопасного пласта кверШла- гом осуществл ют на рассто нии от проекции очистного забо  вышележащего пласта, 55 определ емом из соотношени  1Вскр Ion х(0,1...0,3).

Выемка смежного вышележащего пласта лавой известна (см. например, Бурчаков

А.С. и др. Процессы подземных горных работ . - М.: Недра, 1982, с. 189-195).

Определение впереди лавы длины зоны опорного давлени  по простиранию известно (см., например. Черн к И.Л. Механика горных пород. - М.: изд. МГЦ, 1973).

Осуществление вскрыти  выбросоопасного пласта выемочным квершлагом известно (см., например, прототип).

Новым в способе  вл етс  то, что вскрытие выбросоопасного пласта выемочным квершлагом осуществл етс  на рассто нии от проекции очистного забо  вышележащего пласта (впереди лавы), определ емом из соотношени  (0,1...0,3) 0п. При таком пор дке ведени  работ вскрытие пласта каждый раз производ т в зонах повышенного горного давлени  (ЗПГД), обусловливаемого согласованным введением очистных работ на смежном пласте, залегающем в кровле опасного по выбросам. Максимальна  величина горного давлени  в этой зоне находитс  от проекции забо  лавы на рассто нии именно (0.1...0,3)1оп. Следовательно , фактор повышенного горного давлени  по мере подвигани  лавы существенно увеличивает степень выбросоопэсности по всей площади пласта в пределах этажа. Это гарантирует возникновение и протекание выброса при каждом провоцировании путем вскрыти  пласта выемочным квершлагом , вследствие чего используетс  каждый квершлаг, что снижает затраты на добычу угл  по сравнению с прототипом. Так как выброс происходит в каждом вскрываемом участке пласта, то снижаютс  потери угл , а следовательно, повышаетс  в целом эффективность разработки, чем достигаетс  поставленна  цель изобретени ,

За вленный способ от известных существенно отличаетс  тем, что производ т выемку лавой смежного вышележащего пласта, определ ют впереди лавы длину зоны опорного давлени  0п по простиранию и осуществл ют вскрытие Твыбросоопасного пласта выемочным квершлагом на рассто нии от проекции очистного забо  вышележащего пласта, определимом из соотношени  Вскр (0,1...0,3) Ion .При таком составе и очередности выполнени  операций в горном массиве ъ пределах зоны опорного давлени  на выбросоопасном пласте по мере подвигани  лавы возникают физические услови , способствующие существенному увеличению степени выбросоопасности на всей площади пласта в пределах этажа, и это условие целенаправленно используетс  дл  извлечени  угл  путем провоцировани  выбросов.

Поскольку производ т выемку лавой смежного вышележащего пласта, то этим обеспечивают возникновение и действие опорного давлени  на выбросоопасном пласте .

Так как определ ют впереди лавы длину зоны опорного давлени  Г0п по простиранию , то получают конкретную информацию о размерах и месторасположени  зоны повышенной выбросоопасности.

В св зи с тем, что осуществл ют вскрытие выбросоопасного пласта выемочным квершлагом на рассто нии от проекции очистного забо  вышележащего пласта, определ емом из соотношени  1вскр s(0,1 ...0,3)lon, то этим обеспечивают совпадение во времени и пространстве зоны повышенной выбросоопасности и места вскрыти  пласта и гарантируют выемочный выброс угл  и газа.

Поэтому предложенный способ отвечает критерию существенные отличи .

На фиг. 1 показан разрез по двум смежным пластам в горизонтальной плоскости на участке выемки лавой вышележащего пласта т2 и в месте проведени  выемочных квершлагов на выбросоопасный пласт гтн до выброса; на фиг. 2 - то же после выброса.

Пример. Способ осуществл етс  следующим образом.

В крыле этажа шахтного пол  выбрали два крутых смежных пласта гщ и та, из которых mi - выбросоопасный. Рассто ние между пластами равно 25 м. Выемку пласта та осуществл ют лавой 1, впереди которой возникает зона опорного давлени  2, С использованием известного метода измерени  сдвижений по контурным реперам впереди лавы 1 в транспортном штреке замер ли сдвижени  и установили, что длина зоны опорного давлени  от забо  лавы 1 равна 53,5 м.

В почве пласта mi провели полевой штрек 3, из которого прошли квершлаг А и оставили породную пробку между забоем квершлага и почвой пласта mi толщиной Пр 3.0 м. В забое квершлага 4 на пласт гщ пробурили шпуры 5 до пересечени  их с породами кровли пласта mi. На рассто нии от проекции 6 забо  лавы 1 на пласт.равном 10,7 м (прин ли это рассто ние равным 0,2 Ion 0,,5 10,7 м),произвели зар жание шпуров 5 и осуществили сотр сательное взрывание зар дов ВВ. При этом произошел выброс угл  и газа из пласта mi в квер- шлаг 4 и штрек 3. Произвели уборку выброшенного угл  известным способом (например, с помощью эжектора) и оказалось , что объем выброшенного угл  равен 853т.

Дальнейшее осуществление способа производ т после установлени  размера полости выброса по простиранию. В примере ширина полости равна 10,0 м. На рассто нии 13,0 м от квершлага 4 прошли выемочный квершлаг 7. оставив породную пробку. Затем все операции повтор ютс  в описанном выше пор дке.

Так как произвели лавой 1 выемку угл  на пласте rrvz, то в горном массиве произошло перераспределение напр жений, впереди лавы сформировалось повышенное горное давление, называемое опорным и действующее в определенной зоне. По простиранию эта зона по данным замеров составила 53,5 м. Опорное давление распростран лось в почву пласта т2, достигало пласта mi и сформировало нем зону повышенного горного давлени  7 а следовательно , и зону повышенной выбросоопасности .

Таким образом, в результате ведени  очистных работ на вышележащем пласте т2 были созданы услови , обеспечивающие возникновение выброса на нижележащем пласте т В св зи с этим получили возможность проводить выемочный квершлаг в такую зону пласта, где по сравнению с обычными услови ми (без вли ни  очистных работ) веро тность выброса значительно выше и близка к 1. В результате вскрыти  пласта в режиме сотр сательного взрывани  в квершлаг 4 и полевой штрек 3 произошел выброс интенсивностью 853 т угл . По сравнению с известным способом (см. а с. СССР N 501162, Б.И. № 4, 1976}.-который прин т в качестве базового варианта, за вленный способ обеспечивает снижение удельных затрат на 52% на проведение выемочных квершлагов и полевых штреков за счет повышени  веро тности и интенсивности выброса.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ разработки крутых выбросоо- пасных пластов, включающий проведение полевых штреков, выемочных квершлагов, выемку лавой смежного вышележащего пласта , провоцирование выброса при вскрытии пласта и уборку выброшенного угл , отличающийс  тем, что, с целью снижени  затрат на проведение выемочных квершлагов за счет совмещени  во времени и пространствезоныповышенной выбросоопасности и места вскрыти  пласта, впереди лавы определ ют длину зоны опорного давлени  по простиранию, а вскрытие выбросоопасного пласта квершлагом осуществл ют на рассто нии от проекции очистного забо  вышележащего пласта, опре- {0,1...0,3)1оп, где Ion длина зоны опорного делаемом из соотношени  IBCKP давлени  по простиранию.

   ЮЛ

   ФиМ

   ПТ П i

   /77/

   1-J