SU1553719A1 - Способ предотвращени выбросов угл , пород и газа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при ведении очистных и проходческих работ на выбросоопасных пластах. Цель изобретени  - повышение эффективности, оперативности и глубины воздействи  на массив горных пород, сокращение энергетических затрат и времени воздействи . В горной выработке определ ют скорости продольных колебаний в угольном пласте, породах кровли и почвы. Затем определ ют резонансные свойства (частоту собственных колебаний и добротность) слоев пород кровли и почвы угольного пласта. Из множества опробованных слоев пород кровли и почвы выбирают один-два сло  (иногда более) с максимальной добротностью и минимальной частотой собственных колебаний. На горный массив воздействуют импульсными колебани ми, частоту которых устанавливают равной или кратной частоте собственных колебаний выбранных слоев. В качестве источников импульсного воздействи  используют взрывы ВВ, осуществл емые в определенной последовательности и с определенными временными интервалами, или устройства, создающие механические колебани  с регулируемой частотой. При использовании источников механических колебаний типа вибраторов последние устанавливают на распорных стойках, размещаемых перпендикул рно напластованию пород. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при ведении очистных и проходческих работ на выбросоопасных пластах .

Цель изобретени  - повышение эффективности , оперативности и глубины воздействи  на массив горных пород, сокращение энергетических затрат и времени воздействи .

На чертеже представлен разрез перпендикул рно оси подготовительной горной выработки.

Сущность способа заключаетс  в определении добротности и частот собственных колебаний слоев пород и импульсном воздействии на них с минимально установленной частотой при максимальной добротности сло .

, Па чертеже изображены контур 1 выработки , вскрывающей угольный пласт 2 породы кровли 3 и породы почвы 4, В пределах угольного пласта пробурены шпуры 5 дл  размещени  в них зар дов ВВ и создани  путем их взрывани  в определенной последовательности импульсов , воздействующих на массив с необходимой частотой.

Способ осуществл ют следующим об- pksoM,

В очистном или подготовительном забое определ ют скорости продольных колебаний в угольном пласте, породах кфовли и почвы. Затем определ ют резонансные свойства (частоту собственных колебаний и добротность) слоев пород кровли и почвы угольного плас- тЈ. Определ ют резонансные свойства слоев горных пород, непосредственно прилегающих к угольному пласту и отсто щих от него на рассто нии до 10-30 м (второй, третий слой), Как правило, дл  выбросоопасных угольных пластов характерно залегание в кров- лф мощных (5-10 м) песчаников или алевролитов, которые наиболее приемли мы дл  эффективного воздействи  на них.

Определение резонансных свойств углевмецающих пород осуществл ют раз дл  кровли и почвы угольного пласта, Получают характеристики двух иФсти (иногда больше) слоев, из ко- тфрых выбирают один - два (иногда больше). При этом руководствуютс  следующими принципами: резонирующий слой должен быть расположен вблизи угольного пласта (первый - второй) и обладать максимальной добротностью резонансна  частота должна быть минимальной из всех частот опробованных слоев,

3 качестве источников импульсного воздействи  используют взрывы ВВ, осуществл емые в определенной последовательности и с определенными временными интервалами, или устройства,, создающие механические периодические колебани  с регулируемой частотой, П ри использовании в качестве импульсного воздействи  взрывных источников в угольном пласте и обнажающихс  в забое углевмещающих породах по нормали к пласту бур т несколько (более трех) шпуров.

Частота импульсных воздействий должна быть равной или кратной мини

мальной частоте собственных колебаний сло  с максимальной добротностью.

Взрывание зар дов осуществл ют в следующем пор дке. Первым взрывают зар д в шпуре а, наиболее удаленном от резонирующего сло , а затем последовательно в шпурах б, в, г, д. При этом задержку во времени при взрывании зар дов рассчитывают по формуле

К

СР

Й1

v

(1),

где

;

задержка во времени между двум  соседними взрывами; К - коэффициент, равный 1 (предпочтительно ), 2 или 3;

Јр - частота собственных колебаний сло  пород, на который воздействуют импульсами;

сЦ - рассто ние между двум  соседними , последовательно взрываемыми шпурами; v - скорость продольных волн пород , в которых расположены соседние шпуры;

i - номер интервала между шпурами , причем i 1 имеет наиболее удаленный от резонирующего сло  интервал.

Дл  случа , изображенного на чертеже , когда все шпуры 5 расположены в угольном пласте 2 с равномерным интервалом 0,5 м, при скорости продольных волн в угле 2000 м/с и резонансной частоте 300 Гц дл  сло  пород 3 в кровле пласта задержка во времени взрывани  между зар дами составл ет

QiЈ

2000

3,03 мс.

При использовании в качестве источников импульсного воздействи  вибраторов с управл емой частотой, механические колебани  на слои горных пород передают при помощи распорных стоек, которые устанавливают перпендикул рно напластованию. Частоту действи  вибраторов задают из соотношени 

5

где К

t п

(2),

- ЁЈ

К

коэффициент пропорциональности , равный (предпочтительно ), 2 или 3;

частота собственных колебаний сло .

При необходимости одновременной обработки очистного забо , в нем размещают серию стоек, рассто ние между которыми выбирают из соотношени 

v

1 К-™,

(3),

где К - коэффициент пропорциональночающийс  тем,,что, с целью повышени  эффективности, оперативности и глубины воздействи  на массив горных пород, сокращени  энергетических затрат и времени воздействи , определ ют слои горных пород в почве и кровле пласта с максимальной добротностью и минимальной при этом час

сти, равный j (предпочтитель- ю тотой собственных колебаний, воэдей- но), 2 или 3;

ствуют на горный массив импульсами, частота которых кратна частоте собственных колебаний указанных слоев пород ,

v - скорость продольных волн в

резонирующем слое; fB - частота вибровоздействи  на массив.

Claims (2)

1. Способ предотвращени  выбросов угл , пород и газа, включающий определение частот собственных колебаний и добротность слоев массива горных пород, импульсное воздействие на массив из горных выработок, о т л и . 3

Z

тотой собственных колебаний, воэдей-

ствуют на горный массив импульсами, частота которых кратна частоте собственных колебаний указанных слоев пород ,

2. Способ по п. отличающийс  тем, что при воздействии на массив импульсами их частоту устанавливают равной частоте собственных колебаний указанных слоев горных поР°Д3 . Способ по пп, 1 и 2, о т л и - чающийс  тем, что импульсное воздействие на массив ведут по нормали к напластованию пород. .

/ /г ..