RU2659292C1 - Способ эффективного управления труднообрушаемой кровлей в механизированных забоях - Google Patents
Способ эффективного управления труднообрушаемой кровлей в механизированных забоях Download PDFInfo
- Publication number
- RU2659292C1 RU2659292C1 RU2017107286A RU2017107286A RU2659292C1 RU 2659292 C1 RU2659292 C1 RU 2659292C1 RU 2017107286 A RU2017107286 A RU 2017107286A RU 2017107286 A RU2017107286 A RU 2017107286A RU 2659292 C1 RU2659292 C1 RU 2659292C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mechanized
- roof
- faces
- hard
- wells
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
- E21C41/18—Methods of underground mining; Layouts therefor for brown or hard coal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горному делу, а именно к управлению труднообрушаемой кровлей при отработке угольных пластов механизированными очистными забоями. Способ эффективного управления труднообрушаемой кровлей в механизированных забоях включает бурение скважин с нарезанием в них инициирующих щелей, их герметизацию и формирование направленных трещин гидроразрыва массива кровли нагнетанием в них под давлением жидкости. Вдоль механизированного очистного забоя бурят вертикальные и наклонные скважины. Наклонные скважины бурят в сторону, обратную движению механизированного очистного забоя. Использование заявляемого способа позволит существенно повысить безопасность и эффективность ведения работ в механизированных забоях за счет своевременной посадки кровли вслед за передвижением механизированного очистного забоя. 2 ил.
Description
Техническое решение относится к горному делу, а именно к управлению труднообрушаемой кровлей при отработке угольных пластов механизированными очистными забоями.
Известен способ разупрочнения прочных углей (патент РФ №2394991, МПК Е21С 41/18, E21B 43/26, опубликован 20.07.2010), включающий бурение шпуров в разупрочняемом массиве, нарезание на стенках указанных шпуров инициирующих щелей, их герметизацию и формирование трещин гидроразрыва угля нагнетанием в них жидкости, шпуры бурят насквозь отрабатываемого подэтажа, а нарезание последующей инициирующей щели осуществляют одновременно с герметизацией предыдущей инициирующей щели и формированием в ней трещины гидроразрыва угля.
Недостатком известного способа является то, что необходимо нарезать на стенках одной скважины несколько щелей. Это способствует сжижению герметичности скважины в зоне инициирующей щели при проведении каждого последующего гидроразрыва за счет образования дополнительной сетки искусственных трещин, что приводит к снижению эффективности способа.
Известен метод разупрочнения труднообрушаемой кровли, заключающийся в создании в монолите кровли протяженных щелей, полученных ориентированным гидроразрывом для разделения монолита на слои с управляемой обрушаемостью (Адаптация механизированных крепей в условиях динамических нагрузок / В.И. Клишин и др. - Новосибирск: Издательство «Наука», 2002, С. 138-150). Для этого из забоя в массиве кровли вдоль лавы бурят скважины на глубину, определяемую мощностью вынимаемого пласта, в которых с помощью специального устройства нарезают инициирующие щели заданной формы, являющиеся концентраторами напряжений. Затем щели герметизируют и в них нагнетают в режиме гидроразрыва жидкость. В результате хрупкого разрыва монолита кровли происходит рост щелей в заданном направлении, разделяя монолит кровли на слои с управляемой обрушаемостью.
Недостатком этого метода является то, что производство искусственных щелей в монолите кровли ведется только в направлении, параллельном кровле-почве вынимаемого пласта. При этом в кровле образуется слой породы, мощность которого соответствует мощности вынимаемого пласта угля, а длина равна длине очистного забоя. Такой слой породы обладает довольно большой прочностью и поэтому склонен к неуправляемому зависанию по всей длине забоя, что не обеспечивает своевременную посадку кровли и не снимает нагрузку на механизированную крепь от ее давления.
Техническим результатом является обеспечение безопасного и эффективного ведения работ в механизированных очистных забоях за счет своевременной посадки кровли вслед за передвижением забоя.
Технический результат достигается тем, что в способе эффективного управления труднообрушаемой кровлей в механизированных забоях, включающем бурение скважин с нарезанием в них инициирующих щелей, их герметизацию и формирование направленных трещин гидроразрыва массива кровли нагнетанием в них под давлением жидкости, согласно техническому решению вдоль механизированного очистного забоя бурят вертикальные и наклонные скважины, при этом наклонные скважины бурят в сторону, обратную движению механизированного очистного забоя.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен поперечный разрез механизированного очистного забоя до посадки нижнего слоя кровли при отработке пологого угольного пласта; на фиг. 2 - поперечный разрез механизированного очистного забоя после посадки нижнего слоя кровли при отработке пологого угольного пласта.
Способ эффективного управления труднообрушаемой кровлей в механизированных забоях осуществляют следующим образом.
В процессе разработки угольного пласта после передвижки механизированной крепи 1 на величину, необходимую для посадки кровли, производятся работы по разупрочнению монолита труднообрушаемой кровли (фиг. 1, 2, на которых представлены изображения для пологого угольного пласта). Для этого из механизированного очистного забоя (далее забоя) в кровлю пласта вдоль забоя с определенным шагом бурят вертикальные скважины 2. Глубину вертикальных скважин 2 определяют из условия получения в дальнейшем достаточного объема обрушенных пород для наиболее полного заполнения закрепного пространства. В вертикальных скважинах 2 на одном уровне нарезают специальными устройствами инициирующие щели 3 заданной формы, являющиеся концентраторами напряжений. Затем инициирующие щели 3 герметизируют и формируют направленные трещины гидроразрыва массива труднообрушаемой кровли нагнетанием в них под давлением жидкости. В результате хрупкого разрыва происходит рост инициирующей щели 3 в заданном направлении фиг. 1. Поскольку образованные инициирующие щели 3 выполнены на одном уровне, то в комплексе они образуют единую щель по всей длине забоя, отделив от массива кровли слой труднообрушаемой кровли толщиной «Н», величину которой определяют в зависимости от мощности вынимаемого пласта угля. В дальнейшем из этого же забоя в образовавшийся слой кровли через межсекционные зазоры механизированной крепи 1 поинтервально вдоль забоя бурят наклонные скважины 4, в которых нарезают инициирующие щели 5 (концентраторы напряжений). Наклонные скважины бурят с углом наклона α=45-60° на глубину, равную
где L - глубина наклонных скважин, м;
α - угол наклона наклонной скважины, °;
H - толщина слоя труднообрушаемой кровли, м.
После герметизации наклонных скважин 4 и их гидроразрыва в заданном направлении происходит поперечное подрезание слоя труднообрушаемой кровли по всей длине забоя, в результате чего этот слой под собственным весом и под воздействием горного давления обрушивается в завал. При этом обрушение слоя кровли происходит вне зоны расположения секций механизированной крепи, фиг. 2, обеспечивая целостность их конструкции.
Использование заявляемого способа позволит существенно повысить безопасность и эффективность работ в механизированных забоях, так как поперечный облом нависающего слоя кровли происходит не в зоне расположения секций механизированной крепи, а в районе завального пространства, что устраняет возможность разрушения секций в момент посадки кровли.
Claims (1)
- Способ эффективного управления труднообрушаемой кровлей в механизированных забоях, включающий бурение скважин с нарезанием в них инициирующих щелей, их герметизацию и формирование направленных трещин гидроразрыва массива кровли нагнетанием в них под давлением жидкости, отличающийся тем, что вдоль механизированного очистного забоя бурят вертикальные и наклонные скважины, при этом наклонные скважины бурят в сторону, обратную движению механизированного очистного забоя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017107286A RU2659292C1 (ru) | 2017-03-06 | 2017-03-06 | Способ эффективного управления труднообрушаемой кровлей в механизированных забоях |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017107286A RU2659292C1 (ru) | 2017-03-06 | 2017-03-06 | Способ эффективного управления труднообрушаемой кровлей в механизированных забоях |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2659292C1 true RU2659292C1 (ru) | 2018-06-29 |
Family
ID=62815695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017107286A RU2659292C1 (ru) | 2017-03-06 | 2017-03-06 | Способ эффективного управления труднообрушаемой кровлей в механизированных забоях |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2659292C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109973126A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-05 | 中国矿业大学(北京) | 小煤柱沿空掘巷双卸压恒阻支护围岩稳定性控制方法 |
CN116717254A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-08 | 华能煤炭技术研究有限公司 | 一种放顶煤开采方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4216998A (en) * | 1979-05-31 | 1980-08-12 | Bowen Ray J | Method of underground mining by pillar extraction |
SU825962A1 (ru) * | 1979-08-23 | 1981-04-30 | Inst Gornogo Dela Sibirskogo O | Способ управления труднообрушаемой кровлей |
SU1535992A1 (ru) * | 1988-04-07 | 1990-01-15 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Способ ориентированного разрыва горных пород |
SU1710746A1 (ru) * | 1990-04-02 | 1992-02-07 | Донецкий политехнический институт | Способ охраны выработки |
RU2394991C1 (ru) * | 2009-06-11 | 2010-07-20 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | Способ разупрочнения прочных углей |
-
2017
- 2017-03-06 RU RU2017107286A patent/RU2659292C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4216998A (en) * | 1979-05-31 | 1980-08-12 | Bowen Ray J | Method of underground mining by pillar extraction |
SU825962A1 (ru) * | 1979-08-23 | 1981-04-30 | Inst Gornogo Dela Sibirskogo O | Способ управления труднообрушаемой кровлей |
SU1535992A1 (ru) * | 1988-04-07 | 1990-01-15 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Способ ориентированного разрыва горных пород |
SU1710746A1 (ru) * | 1990-04-02 | 1992-02-07 | Донецкий политехнический институт | Способ охраны выработки |
RU2394991C1 (ru) * | 2009-06-11 | 2010-07-20 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | Способ разупрочнения прочных углей |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КЛИШИН В.И., Адаптация механизированных крепей в условиях динамических нагрузок, Новосибирск, Наука, 2002, с.138-150. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109973126A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-05 | 中国矿业大学(北京) | 小煤柱沿空掘巷双卸压恒阻支护围岩稳定性控制方法 |
CN116717254A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-08 | 华能煤炭技术研究有限公司 | 一种放顶煤开采方法 |
CN116717254B (zh) * | 2023-07-05 | 2024-03-08 | 华能煤炭技术研究有限公司 | 一种放顶煤开采方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2373398C1 (ru) | Способ дегазации и разупрочнения горных пород | |
CN105545307A (zh) | 特大采场空间远近场井上下协同顶板控制方法 | |
EA030263B1 (ru) | Способ разработки газоносных и низкопроницаемых угольных пластов | |
CN102116169A (zh) | 被保护层卸压瓦斯底板岩巷抽采方法 | |
RU2612061C1 (ru) | Способ разработки сланцевых карбонатных нефтяных залежей | |
CN104329113A (zh) | 一种地面钻孔松动爆破煤层底板卸压抽采瓦斯的方法 | |
RU2659292C1 (ru) | Способ эффективного управления труднообрушаемой кровлей в механизированных забоях | |
RU2428566C1 (ru) | Способ разработки пологих угольных пластов | |
RU2563857C1 (ru) | Способ разработки наклонных рудных залежей в диапазоне углов залегания 15-35 градусов и мощности рудных тел 15-30 метров с обрушением руды и вмещающих пород | |
RU2595106C1 (ru) | Способ разработки залежи с трещиноватыми коллекторами | |
RU2453705C1 (ru) | Способ дегазации угольных шахт | |
RU2703079C1 (ru) | Способ разработки мощного пологого пласта с выпуском угля подкровельной толщи | |
RU2447290C1 (ru) | Способ дегазации угольных пластов | |
RU2564888C1 (ru) | Способ гидравлической добычи угля из газонасыщенных пластов | |
RU2593833C1 (ru) | Способ разработки мощного пласта с выпуском угля подкровельной толщи | |
RU2394991C1 (ru) | Способ разупрочнения прочных углей | |
CN113090264B (zh) | 坚硬煤层、坚硬岩层水平深钻孔co2致裂安全控顶方法 | |
RU2392442C1 (ru) | Способ дегазации отрабатываемого угольного пласта | |
RU2443853C1 (ru) | Способ разработки нефтяной залежи с водонефтяными зонами | |
RU2627345C1 (ru) | Способ разработки залежи высоковязкой нефти или битума с применением трещин гидроразрыва пласта | |
RU2480589C2 (ru) | Способ дегазации угольного пласта | |
RU2388911C2 (ru) | Комплексный способ разработки пластов опасных по газу и пыли, склонных к горным ударам и внезапным выбросам | |
RU2522677C2 (ru) | Способ направленного гидроразрыва массива горных пород | |
RU2379508C1 (ru) | Способ разрушения горных пород и устройство для его осуществления | |
RU2472940C1 (ru) | Способ дегазации угольного пласта |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200307 |