RU1795117C - Способ контрол и предотвращени внезапных выбросов угл и газа при проведении выработок по угольным пластам - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам бу- рейи  контрольных шпуров по потенциально выбросоопасной пачке угл , равноудаленных от почвы и кровли ее, использовании контрольных шпуров одновременно дл  противовыбросной обработки массива и контрол  ее эффективности, в :- . ... - 2 -: ; контроле эффективности способа непосредственно в процессе бурени  шпуров путем измерени  начальной скорости газовыделени  в интервале, где при бурении первых двух шпуров было установлено максимальное значение. При значении показател  вы- бросоопасности призабойной части массива выше критического в створе с пробуренными шпурами на равном рассто нии от них бур т центральный шпур, затем на ту же глубину бур т два дополнительных ив каждом из них в процессе бурени  измер ют начальную скорость газовыделени  в интервале глубины, где было получено в первых двух шпурах максимальное ее значение . При газовыделении, не превышающем допустимого значени , и рассто ни х между шпурами в р ду, между р дами и от пробуренного р да шпуров до кровли и почвы упом нутой пачки угл , не превышающих величин, определ емых радиусами эффективного вли ни  шпура соответственно по наслоению пласта и вкрест наслоени , дальнейшее бурение шпуров прекращают. 1 табл. / ел С VS Ч) ел

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности , а именно к области.охраны труда, и мож.ет быть использовано при проведении подготовительных выработок по. выбросоопасным пластам дл  предотвращени  внезапных выбросов угл  и газа.

Известен способ разгрузки массива гор|ных пород от напр жений. По известному способу бур т шпуры в массиве горных пород и образуют разгрузочные щели в каждом из пробуренных шпуров путем приложени  распределенной по глубине нагрузки . Недостатком известного способа  вл етс  то. что он не предусматривает контрол  за газовыделением в процессе бурени  шпуров, не технологичен в проведении и требует дл  его осуществлени  значительных материальных затрат и времени;

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ контрол  и предотвращени  внезапных выбросов угл  и газа при проведении выработок по угольным

VI

пластам. Известный способ включает бурение шпуров, определение начальной скорости газовыделени , критического значени  скорости газовыделени , выхода бурового штыба, установление показател  выбросоо- пасности и критического значени  показател  выбросоопасности, контроль выбросооласнрсти сравнением полученных значений показател  выбросоопасности с

критическим.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что он малоэффективен по предотвращению внезапных выбросов, т.к. не предусматривает контрол  выбргеоопасно- сти в процессе бурени  шпуров.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности предотвращени  внезапных выбросов путем ведени  контрол  выбросоопасности в процессе бурени  щпу

ров.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе, включающем бурение шпуров, определение начальной скорости газовыделени , критического значени  скорости газовыделени , выхода бурового штыба, ус- 25 тановление показател  выбросоопасности и критического значени  показател  выбросоопасности , контроль выбросоопасности сравнением полученных значений показател  выбросоопасности с. критическим, бу- 30 рение шпуров производ т по потенциально выбросоопасной угольной пачке пласта и вначале бур т по этой пачке два шпура, рав- ноудале.нных от кровли и почвы пласта, определ ют выбросоопасность пласта по этим 35 шпурам и интервал глубины, на котором получено максимальное значение скорости газовыделёни  и при значении показател  выброс ро.пасности выше критического в створе с ранее пробуренными шпурами на 40 : равном Рассто нии от них бур т центральный шпур, затем на ту же глубину бур т два дополнительных шпура на равном рассто - нии между центральным и крайними шпура- ми и в каждом из них в процессе бурени  45 измер ют начальную скорость газовыделе- ни  в интервале, где получено ее максимальное значение дл  первых двух шпуров, : и при значении газовыделени  выше допу- стимогр хот  бы в одном; из шпуров бур т 50 ; сл:едующую: серию промежуточных шпуров в середине между пробуренными шпурами в данном р ду, причем при газовыделении в то.же интервале глубины шпура, не превы ,-55

шающем критического значени , а следую щие р ды шпуров бур т без измерени  газовыделени , причем бурение шпуров заканчивают , если рассто ние между шпурами в каждом р ду, начина  со второго, нё1. превышает величины удвоенного радиуса

,-

5

10

15

20

25 30 35 40 45 50 .

55

эффективного вли ни  по наслоению, равной полученному рассто нию между шпурами в первом р ду, а рассто ни  от критических р дов до кровли и почвы пласта и между соседними р дами не превышают соответственно радиуса эффективного вли ни  шпура вкрест наслоени , составл ющего половину его величины по наслоению, и удвоенного радиуса эффективного вли ни  вкрест наслоени .

В соответствии известной с инструкцией по безопасному ведению горных работ на пластах производ т в забое подготовительной выработки прогноз выбросоопасности по начальной скорости газовыделени  и выходу бурового штыба из контрольных шпуров. Однако дополнительно к требовани м известной инструкции необходимо выполнить следующее.

Контрольные шпуры 1 должны быть одинаково удалены от почвы и кровли потенциально выбрососпасной угольной пачки шпуры бур тс  равноудаленными от почвы и кровли выбросоопасной пачки с тем, чтобы было одинаковым разрушающее воздействие первого р да шпуров на верхнюю и нижнюю часть пачки, поскольку шпуры одновременно ИСПОЛЬЗУЮТСЯ и дл  оиенки выбросоопасности , и дл  разгрузки угольной пачки От горного и газового давлени .

Если уже при бурении первого контрольного шпура будет установлена выбросоопасность призабойной зоны пласта, необходимо пробурить второй контрольный шпур и определить дл  него поинтерваль- ные значени  начальной скорости газовыделени . Если хот  бы по одному из контрольных шпуров будет получено опасное значение показател  выбросоопасности , тр производитс  приведение призабойной части массива в невыбросоо- пасное состо ние по следующей технологии .

Буритс  центральный шпур между шпурами дл  прогноза, равноудаленный от первых двух, на ту же глубину, т.е. 5,5 м. На тонких и средней мощности и 6,5 м на мощных пластах. После этого на такую же глубину забуриваютс  два шпура между центральным шпуром и крайними шпурами и в каждом из них в процессе бурени  замер етс  начальна  скорость газовыделени  дн в интервале, где получилось максимальное дл  прогнозных шпуров значение данного параметра. При получении хот  бы по одному из двух последних шпуров значени  9н дн.кр. 4 л/ мин- м буритс  следующа  сери  промежуточных шпуров в середине между пробуренными. При получении в том же интервале их длины хот  бы по одному

из шпуров значени  дн дн.кр. буритс  еще одна сери  промежуточных шпуров и в них замер ютс  значени  дн. в этом интервале. И так до тех пор, пока хот  бы одно значение дн дл  серии промежуточных шпуров будет превышать дн.кр. Если же ни одно значение дн в серии не превышает дн.кр, то бурение шпуров данного р да заканчивают. При небольшой мощности потенциально выбросоопасной пачки, когда рассто ние от пробуренного р да шпуров до кровли и по- чйы выбросоопасной пачки не превышает радиуса эффективного вли ни  шпура вкрест наслоени  Рэф.к. выполнение способу заканчивают.:Этот радиус равен половине радиуса эффективного вли ни  по наслоению Вэф.н (т.е. одной четверти полученного рассто ни  между соседними шпурами D). При большей мощности пачки между пробуренной серией и кровлей и почвой пласта буритс  дополнительно такое чи|сло р дов шпуров, чтобы рассто ние между1 р дами не превышало 2РЭф.к. (т.е. D), a рассто ние от кровли и от почвы пачки -до ближайшего р да шпуров было бы не более . РЗФ.К. Число шпуров в дополнительных р да должно быть таким, чтобы рассто ние между ними было бы не более 2РЭф.н. очерёдность , и технологи  их бурени  должны быть такой же, как и в первой серии. Замеров газовыделени  при бурении шпуров в дополнительных р дах не производитс .

Применение предлагаемого способа наиболее выгодно при небольшой мощности потенциально выбросоопасной пачки, когда не требуетс  бурени  большого числа р дов шпуров.

Пример. Опытно-промышленна  проверка за вл емого способа была проведена в Наиболее неблагопри тных услови х на ш. Ягуновска  при проходке основного штрека № 702 по потенциально выбросоопасно- му угольному пласту Лутугинскому. Забой штрека на момент эксперимента находилс  в зоне геологического нарушени  типа флексуры.. При этом он вышел за пределы пласта. Чтобы выйти снова на пласт, при- шЛось производить его вскрытие в нарушенной зоне. Вскрытие угольного пласта ниже критической выбросоопасной глубины , и к тому же в зоне геологического нару- шени ,  вл етс  самым опасным

меропри тием с позиции разв зывани  внезапного выброса. Способ был применен при вскрытии пласта и дальнейшим проведением основного штрека до окончани  зо- ны нарушени .

Параметрами способа были следующими:

длина шпуров 5,5 м; диаметр шпуров 42 мм; неснижаемое опережение 1,5 м; мощность пласта 3 м; угол падени  70°.

При первом цикле шпуры бурились через породную пробку, рассто ние от забо  до пласта по нормали к пласту составило 2,2 м. Прогноз, произведенный при бурении первых двух шпуров, подтвердил пр едполагаемую выбросоопасность пласта в место вскрыти . Дальнейшее выполнение предла- гаёмого способа производилось по описанной выше технологии.

Ниже приведена таблица, где указаны

дл  каждого полного цикла выполнени  способа , выбросоопасность зоны по результатам прогноза по первым двум шпурам, максимальное значение начальной скорости газовыделени  дн.тах, полученное в интервалах этих шпуров, количество шпуров N, которое потребовалось дл  приведени  зоны в неопасное состо ние, количество серий (р дов) шпуров п и максимальное значение начальной скорости газовыделени  в

последней серии промежуточных шпуров дн.тах в интервале, где было замерено

дн.тах.

В результате текущего прогноза выбро- соопасности, выполненного 14.09.89 г.. и

дальнейших циклов текущего прогноза вы- бросоо.пасности были получены неопасные значени  показател  выбросоопасности. Они соответствовали выходу забо  из нарушенной зоны.

Выработка проводилась с применением взрывных работ в режиме сотр сательного взрывани , которые, как известно,  вл ютс  самой жесткой проверкой эффективности

противовыбросных меропри тий.

Исключение внезапных выбросов при их провокации взрывными работами после применени  дл  противовыбросной обработки призабойного массива предлагаемого способа свидетельствует о его высокой эффективности и возможности практического использовани .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ контрол  и предотвращени  внезапных выбросов угл  и газа при проведении выработок по угольным пластам, включающий бурение шпуров, определение начальной скорости газовыделени , критического значени  скорости газовыделени , выхода бурового штыба, установление показател  выбросоопасности И..критического значени  показател  выбросоопасности , контроль выбросоопасности сравнением полученных значений показател  выбросоопасности с критическим , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности предотвращени  внезапных выбросов путем ведени  контрол  выбросоопасности в процессе бурени  шпуров, бурение шпуров производ т по потенциально выбросоопасной угольной пачке пласта и вначале бур т по этой пачке два шпура, равноудаленных от кровли и почвы пласта, определ ют выбросоопасность пласта по этим шпурам, интервал глубины, на котором получено максимальное значение скорости газовыделени , и при значении показател  выбросоопасности выше критического в створе с ранее пробуренными шпурами на равном рассто нии от них бур т центральный шпур, затем на ту же

   глубину бур т два дополнительных шпура на равном рассто нии между центральными крайним шпурами и в каждом из них в процессе бурени  измер ют начальную скорость газовыделени  в интервале, где получено-ее максимальное значение дл  первых двух шпуров, и при значении газовыделени  выше допустимого хот  бы в одном из шпуров бур т следующую серию промежуточных шпуров в средине между пробурёнными шпурами в данном р ду, причем при газовыделении в том же интервале глубины шпура, не превышающем критического значени , следующие р ды шпуров бур т без измерени  газовыдёле- ни , причем бурение шпуров заканчивают, если рассто ние между шпурами в каждом р ду, начина  с второго, не превышает величины удвоенного радиуса эффективного вли ни  по наслоению, равной полученному рассто нию между шпурами в первом р ду, а рассто ни  от крайних р дов до кровли и почвы пласта и между соседними р дами не превышает соответственно радиуса эффективного вли ни  шпура вкрест наслоени , составл ющего половину его величины по наслоению, и удвоенного радиуса эффективного вли ни  вкрест наслоени .