SU1652614A1 - Method for fighting gas-dynamic phenomena in mining coal seams - Google Patents

Method for fighting gas-dynamic phenomena in mining coal seams Download PDF

Info

Publication number
SU1652614A1
SU1652614A1 SU894662145A SU4662145A SU1652614A1 SU 1652614 A1 SU1652614 A1 SU 1652614A1 SU 894662145 A SU894662145 A SU 894662145A SU 4662145 A SU4662145 A SU 4662145A SU 1652614 A1 SU1652614 A1 SU 1652614A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pressure
wells
zone
coal
soil
Prior art date
Application number
SU894662145A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Зуев
Геннадий Иванович Коршунов
Юрий Васильевич Спиридонов
Лев Митрофанович Гусельников
Виталий Григорьевич Лях
Original Assignee
Филиал Ленинградского Горного Института В Г.Воркуте
Воркутинское производственное объединение по добыче угля "Воркутауголь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Филиал Ленинградского Горного Института В Г.Воркуте, Воркутинское производственное объединение по добыче угля "Воркутауголь" filed Critical Филиал Ленинградского Горного Института В Г.Воркуте
Priority to SU894662145A priority Critical patent/SU1652614A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1652614A1 publication Critical patent/SU1652614A1/en

Links

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к горной промети и м. б. использовано при разработке угольных пластов, опасных по горным уларам и внезапным выбросам угл  и оза, имеющих пласты-спутники и характеризующихс  труднообрушаемыми кровл ми и крепкой почвой Цель изобретени  -- повышение безопасности и эффективности ведени  работ путем обеспечени  равномерного характера деформировани  угольного пласта и нарушени  спайки пласта с непосредственной почвой. Впереди очистного забо  за зоной опорного давлени  под угольным пластом создают разупрочненный слой (PC) в непосредственной почве (НП) расчетной величины, равной 0,2-0,4 длины защищенной зоны. Дл  этого бур т скважины (С) до контакта пород НП с разрабатываемым пластом. Обсаживают С до нижней границы PC и цементируют у этой границы, зар ды взрывчатых веществ размещают на контакте пород НП. Высоконапорное увлажнение PC производ т по С, пробуренным со стороны неотработанного угольного массива. Чередование циклов высоконапорного увлажнени , сброса жидкости и отсоса газа производ т по С, пробуренным со стороны отработанного одиночными или спаренными лавами выемочного столба. Начинают чередование со сброса жидкости, заканчивают высоконапорным увлажнением через две С, которые провод т одновременно не менее чем через прот женность зоны высоконапорного увлажнени  и врем  чередовани  циклов определ ют в зависимости от числа С, их диаметра , радиуса вли ни , длины фильтрующей части С, произв-сти насоса и относительной частоты эндокливажа НП. Высоконапорное увлажнение, сброс жидкости и отсос газа заканчивают до перехода очистным забоем забоев С на величину не менее половины шага вторичной осадки основной кровли . При отработке спаренными лавами чередование циклов производ т одновременно по С со стороны смежного спаренного выемочного столба и со стороны неотработанного угольного пласта. 2 з. п. ф-лы, 8 ил. С Ј (Л О5 ел 1C оThe invention relates to mining promet and m. B. used in the development of coal seams, hazardous on mountain snowstorms and sudden coal outcrops, having satellite beds and characterized by hard-to-damage roofs and strong soil. The purpose of the invention is to improve the safety and efficiency of operations by ensuring the uniform deformation of the coal seam and the formation of spikes with immediate soil. Ahead of the clearing slab behind the support pressure zone, under the coal seam, a softened layer (PC) is created in the immediate soil (NP) of the calculated value equal to 0.2-0.4 of the length of the protected zone. For this, a well is drilled (C) before the NP rocks contact the reservoir under development. C is planted to the lower boundary of PC and cemented at this boundary; charges of explosives are placed on the contact of NP rocks. High-pressure PC humidification is produced at C drilled from the side of the unworked coal mass. The alternation of cycles of high-pressure humidification, discharge of liquid and gas suction is carried out at C drilled from the side of the spent single or paired lavas of the excavation column. Begin the alternation with liquid discharge, end with high-pressure humidification through two C, which are carried out simultaneously at least through the length of the high-pressure humidification zone and the cycle alternation time is determined depending on the number C, their diameter, influence radius, length of the filtering part C, pump performance and relative frequency of endocouping NP. High-pressure moistening, discharge of liquid and gas suction are completed before the cleaning face of the faces C for an amount not less than half the pitch of the secondary precipitation of the main roof. When working with paired lavas, the alternation of cycles is performed simultaneously along C from the side of the adjacent paired excavation column and from the side of the unworked coal seam. 2 h. the item of f-ly, 8 ill. C Ј (L O5 ate 1C o

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при разработке угольных пластов, опасных по горным ударам и внезапным выбросам укт  и газа, имеющих пласты-спутники и характеризующихс  труднообрушаемыми кровл ми и крепкой почвой.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of coal seams, hazardous from rock bursts and sudden emissions of gas and gas, having satellite formations and characterized by hard-to-damage roofs and strong soil.

Цель изобретени  - повышение безопасности и эффективности ведени  работ путем обеспечени  равномерного характера деформировани  угольного пласта и нарушени  спайки пласта с непосредственной почвой.The purpose of the invention is to improve the safety and efficiency of the work by ensuring the uniform nature of the coal bed deformation and disturbance of the adhesion of the reservoir to the immediate soil.

На фиг. 1 представлена схема подготовки и система разработки угольных пластов;FIG. 1 shows a preparation scheme and a coal seam development system;

на фш 2 - сечение Л-А на фш I, на фиг 3 сечение Б-Б на фш 2, на фиг 4 схема бурени  скважин дл  ишерени  упру гнх деформаций почвы в защитной зоне, на фиг 5 схема соединени  скважин с легачапнонным и высоконаиорным ставами; на фиг 6 -- схема подготовки м система разработки угольных пластов с применением спаренных лав, на фиг 7 -- сечение R-B на фиг. 6; на фиг 8 - схема наложени  скважин при разработке одиночною удароопас- ного угольного пластаon FSH 2 —L-A cross section on FSH I, FIG. 3 BB section on FSh 2, FIG. 4 drilling pattern for the elongation of soil deformations in the protective zone, FIG. 5 — connection diagram of wells with light and high-level stanchions ; FIG. 6 is a diagram of the preparation of the m coalbed development system using paired lavas; FIG. 7 is a section R-B of FIG. 6; FIG. 8 is a diagram of well overlaying in the development of a single impact coal seam.

По одному из вариантов реализации способа выемочный столб I подготавливают путем проведени  конвейерного штрека 2 параллельно вентил ционному штреку 3, а затем отрабатывают очистным забоем 4 Впереди очистного забо  4 расположена зона максимума опорного давлени  5, зона вли ни  опорного давлени  6, разупрочн е- мый слой -7 непосредственной почвы 8, контакт 9 разупрочн емого сло  7 непосредственной почвы 8 с угольным пластом 10, а позади очистного забо  4 - зона упругого сдвижени  11 непосредственной почвы 8, расположенна  в зоне разгрузки 12 выработанного пространства 13. На схеме показаны граница цементации 14, зона геостатических напр жений Y 15- скважины 1C, угольные пропластки-спутники 17, зар ды ВВ 18, основна  кровл  19, лини  20 расположени  зар дов ВВ, трещины 21 в разуп- рочн емом слое 7 непосредственной почвы 8, соответственно вентил ционный и конвейерный штреки 22 и 23 на сближенном пласте 24, дегазационный став 25, водоотделитель 26, высоконапорный став 27, забой 28 скважины, защитна  зона 29, высоконапорный насос 30, манометр 31, неотработанный угольный массив 32, отработанный выемочный столб 33, запорный вентиль 34 высоконапорного става 27; запорный вентиль 35 дегазационного става 25; второй отрабатываемый выемочный столб 36, выемочные штреки 37 и 38 разрабатываемого и сближенного угольных пластов 10 и 24; неотработанный угольный массив 39, граничащий со вторым отрабатываемым выемочным столбом; НО - низконапорный трубопровод; механизированный комплекс 41 в очистном забое 4; тензодеформометр 42, измерительна  скважина 43.In one of the embodiments of the method, the extraction column I is prepared by holding the conveyor tunnel 2 parallel to the ventilation drift 3, and then worked by the cleaning face 4 A zone of the maximum pressure reference 5, a zone of influence of the reference pressure 6, weakening layer is located ahead of the cleaning hole 4 -7 direct soil 8, contact 9 of the de-strengthable layer 7 of direct soil 8 with a coal seam 10, and behind the clearing hole 4 - an elastic displacement zone 11 of direct soil 8 located in the discharge zone 12 of the spanning space 13. The diagram shows the cementation boundary 14, the zone of geostatic stresses Y 15- wells 1C, coal companion satellites 17, charges BB 18, main roof 19, line 20 dispositions of explosives, cracks 21 in the softened direct soil layer 7 7, respectively, ventilation and conveyor drifts 22 and 23 on a contiguous formation 24, degassing becoming 25, water separator 26, high-pressure becoming 27, downhole 28 of the well, protection zone 29, high-pressure pump 30, pressure gauge 31, unworked coal array 32 , spent excavation hundred forehead 33, shut-off valve 34 of the high-pressure rod 27; shut-off valve 35 of the degassing valve 25; the second practiced extraction column 36, excavation drifts 37 and 38 of the developed and contiguous coal beds 10 and 24; the unworked coal massif 39, which borders on the second worked out extraction column; BUT - low-pressure pipeline; mechanized complex 41 in the downhole 4; strain gauge 42, measuring well 43.

Способ борьбы с газодинамическими  влени ми осуществл ют следующим образомThe method of combating gas-dynamic phenomena is carried out as follows.

С конвейерного штрека 23 и вентил ционного штрека 22 сближенного пласта 24 по мере подвигани  очистного забо  4 (фиг I - 3) в зоне геостатичегких напр жений 15 бур т скважины 16 до контакта 9 разуироч- н емого сло  7 непосредственной почвы 8 с угольным пластом 10 Скважины 16 живают до границы 14,  вл ющейс  нижней границей разупрочн емого сло  7 непосредственной почвы 8, цементируют у |раницы 14,From the conveyor drift 23 and the ventilation drift 22 of the contiguous reservoir 24, as the striking hole 4 (fig. I-3) moves in the zone of geostatically stresses 15, drills the borehole 16 to contact 9 of the defrosting layer 7 of the direct soil 8 with the coal seam 10 The wells 16 live up to the boundary 14, which is the lower boundary of the softening layer 7 of the direct soil 8, is cemented at

а затем зар жают зар дами 18, располага  их на контакте 9 разупрочн емого сло  7 непосредственной почвы 8 с угольным плас- гом 10 но линии 20. параллельно очистноууand then charged with charges 18, positioning them at the contact 9 of the weakening layer 7 of the immediate soil 8 with coal coal 10 but line 20. parallel to the cleaning

забою 4 Зар ды 18 взрывают до подхода к ним зоны вли ни  опорного давлени  6 В защитной зоне 29, где угольный пласт 10 тер ет свою несущую способность, а его непосредственна  почва 8 перехолит от трех осного состо ни  к двухосному и прнбли жаетс  к одноосному, подн тие непосредст .венной почвы 8 под угольным пластом 10 иЛи ее упругое восстановление, по показани м глубинных гензодеформомстров 42, происходит с критической глубины h, котора  соответствует мощности разупрочн е- мото сло  7, определ емой соотношениемBottom 4 Charges 18 explode before approaching them to the zone of influence of the reference pressure 6 In the protective zone 29, where the coal seam 10 loses its bearing capacity, and its direct soil 8 overtakes from the three axial state to the biaxial one and becomes uniaxial, the rise of direct soil 8 under coal seam 10 and whether its elastic recovery, according to the indications of deep genodeformams 42, occurs from a critical depth h, which corresponds to the strength of weakening e-motor layer 7, determined by the ratio

/i(0,2-0,4)/j. м/ i (0.2-0.4) / j. m

где /. ширина защитной зоны 24 угольного пласта 10, м Численное значение величины h измер лиwhere /. width of the protective zone 24 of coal seam 10, m The numerical value of h is measured

° но упругому восстановлению пород почвы 8 в защитной зоне 29 Задача исследований решалась путем установки глубинных тензо- деформометров 42 но длине измерительной скважины 43, пробуренной в лаве в породы° but elastic recovery of soil rocks 8 in the protection zone 29. The research problem was solved by installing depth strain gauges 42 but the length of the measurement well 43 drilled in the rock

5 почвы 8 по схеме (фиг 4), показани  глу.- бинных тензодеформометров 42 снимались с помощью измерител  деформаций ИИД-3. Точность измерений составл ла 0,001 мм. Величина упругих деформаций в защитной зоне 29 уменьшаетс  по мере удалени  от5 of soil 8 according to the scheme (FIG. 4), the readings of the deep binometric strain gauge deformers 42 were taken with the aid of the strain gauge IID-3. The measurement accuracy was 0.001 mm. The magnitude of the elastic deformations in the protective zone 29 decreases with distance from

0 угольного пласта 10 в породы почвы 8 и стабилизируетс  на глубине 0,2/. и 0,4/.. соответственно до и после вторичной осадки основной кровли 19.0 coal seam 10 in soil rock 8 and stabilized at a depth of 0.2 /. and 0.4 / .. respectively before and after the secondary precipitation of the main roof 19.

Рассто ние между скважинами 16 вдоль выемочного столба 1 и по длине очистногоThe distance between the wells 16 along the extraction column 1 and along the length of the clearing

5 забо  4 определ етс  из услови  обеспечени  равномерного разрушени  непосредственной почвы 8 и образовани  в ней трещин 21 как параллельных, так и перпендикул рных напластованию пород.5 and 4 is determined by ensuring that the direct soil 8 is evenly destroyed and 21 cracks 21 are formed in it, both parallel and perpendicular to the bedding of the rocks.

0 Зар ды 18 взрывают в зоне геостатических напр жений 15. После взрывани  зар дов 18 скважины 16, пробуренные из конвейерного штрека 23 и вентил ционного штрека 22, подсоедин ют к дегазационному ставу 25 и начинают дегазацию разрабатываемого пласта 10, а также пород непосредственной почвы 8 и угольных пропласт- ков спутников 17. Десорбци  или переход газа метана из молекул рного в свободное состо ние в зоне опорного давлени  6 из0 Charges 18 explode in the zone of geostatic stresses 15. After blasting charges 18 wells 16, drilled from the conveyor drift 23 and the ventilation drift 22, are connected to the degassing station 25 and begin to degas the reservoir 10 and the rocks of the immediate soil 8 and coal seams of satellites 17. Desorption or transition of methane gas from molecular to free state in the reference pressure zone 6 of

0 разрабатываемого угольною пласта 10 и углепородного массива обусловлена сдвижением пород непосредственной почвы 8 и про- пластков-спутннков 17 в резчльтате взрывани  зар дов 18, созданием неустойчивого сло  7 заданной толщины харакгеризую5 щегос  повышенной технологической нару- шенностью и газопроницаемостью Трещины 21 ориентированные перпендикул рно и параллельно напластованию, служат вThe developed coal bed 10 and the coal-bearing massif are caused by the displacement of the rocks of the direct soil 8 and the satellite beds 17 in the explosive charge 18, the creation of an unstable layer 7 of a given thickness, characterized by increased technological disturbance and gas permeability. The cracks 21 are oriented perpendicularly and bedding, serve in

слое 7 газопровод щими каналами дл  отсоса газа по скважинам 16.layer 7 with gas-conducting channels for suction gas through wells 16.

По мере сокращени  рассто ни  между очистным забоем 4 и ближайшей впереди него скважиной 16, используемой дл  отсоса газа, напр женное состо ние горного массива возрастает, что приводит постепенно к закрытию в нем трещин 21, снижению газопроницаемости до минимума. При падении давлени  газа метана и в скважинах 16 до 1 МПа приступают к выполнению второго этапа - высоконапорному увлажнению разупрочненного сло  7 непосредственной почвы 8 со стороны неотработанного угольного массива 32 и чередованию циклов высоконапорного увлажнени  непосредственной почвы 8 и сброса жидкости и отсоса газа по скважинам 16 - со стороны отработанного выемочного столба 33.As the distance between the downhole 4 and the nearest in front of the well 16 used for gas suction is reduced, the stress state of the mountain massif increases, which gradually leads to the closure of cracks 21, reducing the gas permeability to a minimum. When the pressure of methane gas and in the wells of 16 to 1 MPa drops, the second stage is started — high-pressure wetting of the softened strength layer 7 of the direct soil 8 from the side of the unworked coal mass 32 and alternating high-pressure wetting cycles of the direct soil 8 and discharge of liquid and gas suction through the wells 16 - from the side of the spent extraction column 33.

Высоконапорное увлажнение со стороны неотработанного угольного массива 32 и чередование циклов высоконапорного увлаж нени  и сброса жидкости и отсоса газа по скважинам 16 со стороны отработанного выемочного столба 33 осуществл ют не менее , чем через две смежные скважины 16. Данное условие определ етс  зоной высоконапорного увлажнени , прот женность которой определ етс  из услови High-pressure moistening from the side of the unworked coal massif 32 and alternating cycles of high-pressure humidification and discharge of liquid and gas suction through wells 16 from the side of spent extraction column 33 is carried out through at least two adjacent wells 16. This condition is determined by the zone of high-pressure moistening whose feminity is determined by

/(0,3-0,5)n-D, где п - число скважин в опорной зоне:/ (0.3-0.5) n-D, where p is the number of wells in the support zone:

D - диаметр скважин.D is the diameter of the wells.

Прот женность зоны высоконапорного увлажнени  определ лась по по влению жидкости в очистном забое 4 или по просачиванию ее в очистной забой 4 вследствие нарушени  спайки на контакте 9 между угольным пластом 10 и разупрочненным слоем 7 пород почвы 8. Высокон порное увлажнение производити по скважинам 16, количество которых при одновременном нагнетании в них жидкости измен ли от одной до п ти.The length of the high-pressure humidification zone was determined by the appearance of fluid in the refining face 4 or by seepage into the refining face 4 due to a violation of the commissure at the contact 9 between the coal seam 10 and the weakened layer 7 of the soil rocks 8. Highly wetted through the wells 16, the number which, while simultaneously injecting fluid into them, varied from one to five.

Дл  реализации высоконапорного увлажнени  скважины 16, пробуренные с конвейерного штрека 23, отсоедин ют от дегазационного става 25 и подсоедин ют к высоконапорному насосу 30 через высоконапорный став 27. Скважины 16, пробуренные из вен тил ционного штрека 22, дополнительно подсоедин ют к высоконапорному насосу 30 через высоконапорный став 27. При этом к дегазационному ставу 25 на вентил ционном штреке 22 подсоедин ют водоотделитель 26.To implement high-pressure humidification of the well 16, drilled from the conveyor drift 23, is disconnected from the degassing rod 25 and connected to the high-pressure pump 30 through the high-pressure stabilizer 27. The wells 16, drilled from the ventilation drift 22, are additionally connected to the high-pressure pump 30 through a high pressure stand 27. In this case, a water separator 26 is connected to the degassing stand 25 on the ventilation drift 22.

Таким образом, с конвейерного штрека 23 по скважинам 16 осуществл ют высоконапорное увлажнение, а с вентил ционного штрека 22 чередуют циклы высоконапорного увлажнени  и сброса жидкости и отсоса газа. Водоотделитель 26 служит дл  отделени  сбрасываемой жидкости по скважинам 16 от газовоздушной смеси, поступающей в дегазационный став 25. РегулировкаThus, high-pressure humidification is carried out from the conveyor drift 23 through the wells 16, and high-pressure humidification and liquid discharge and gas suction cycles alternate from the ventilation drift 22. The water separator 26 serves to separate the discharged fluid through the wells 16 from the gas-air mixture entering the degassing station 25. Regulation

10ten

1515

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

циклами осуществл етс  путем открывани  и закрывани  запорных вентилей 34 и 35 (фиг. 5). Запорный вентиль 35 дегазационного става 25 закрывают перед высоконапорным увлажнением, а вентиль 34 высоконапорного става 27 открывают. И наоборот. Перед сбросом жидкости и отсосом газа запорный вентиль 34 закрывают, а вентиль 35 открывают.cycles are performed by opening and closing the shut-off valves 34 and 35 (Fig. 5). The stop valve 35 of the degassing rod 25 is closed before the high-pressure humidification, and the valve 34 of the high-pressure rod 27 opens. And vice versa. Before discharge of liquid and gas suction, the stop valve 34 is closed and the valve 35 is opened.

Под действием высоконапорного увлажнени  происходит дополнительное снижение прочностных свойств разупрочн емого сло  7 непосредственной почвы 8, заполнение трещин 21 жидкостью, работающей в этом случае подобно гидроклину, их раздвижка, а в зоне максимума опорного давлени  5 образование дополнительных трещин 21, что приводит породы сло  7 в этой области в псевдопластическое состо ние и обеспечивает их равномерное совместно с пластом 10 перемещение в сторону выработанного пространства 13. Взрывание зар дов 18 на контакте 9 с угольным пластом 10 нарушает его спайку с непосредственной почвой 8, что способствует также и его самосто тельному перемещению в сторону выработанного пространства 13 по ширине защитной зоны 29, а такой характер перемещени  угольного пласта 10 представл ет глубинный отжим углепородного массива и сопровождаетс  смещением от забо  4 в глубину массива зоны максимума опорного давлени  5 и, следовательно, увеличением ширины защитной юны 29. Отмеченные изменени  физико- механических свойств пород почвы 8 исключают , таким образом, синхронные колебани  вмещающих пород. Перемещению пород разупрочн емого сло  7 совместно с угольным пластом 10 в сторону выработанного пространства 13 способствует также вли ние высокого коэффициента концентрации напр жений , достигающего на удароопасных пластах 5 -8уН в зоне максимума опорного даичени  5. Этому перемещению способствует также направленное в сторону выработанного пространства 13 давление газа, переход щего из сорбированного в свободное состо ние в результате трещинообразо- вани  и сдвижени  пород непосредственной почвы 8 и оттесн емого фронтом жидкости от зоны максимума опорного давлени  5 в сторону выработанного пространства 13 дл  отсоса по скважинам 16Under the action of high-pressure moistening, the strength properties of the softened strength layer 7 of the immediate soil 8 are further reduced, the cracks 21 are filled with liquid, which in this case works like hydrocline, they are spread apart, and additional cracks 21 form in the maximum pressure-bearing zone 5, which causes the bed 7 rocks of this region into a pseudoplastic state and ensures their uniform movement together with the formation 10 towards the developed space 13. Blasting charges 18 on contact 9 with a coal seam 10 violates its soldering with the direct soil 8, which also contributes to its independent movement towards the open space 13 across the width of the protection zone 29, and this pattern of movement of the coal seam 10 represents the deep pressing of the coal mass array and is accompanied by an offset from the bottom 4 to the depth of the array the zones of maximum of the reference pressure 5 and, consequently, an increase in the width of the protective young 29. The noted changes in the physicomechanical properties of the rocks of soil 8 exclude, therefore, synchronous oscillations containing rocks. The movement of the rocks of the weakening layer 7 together with the coal layer 10 towards the developed space 13 is also promoted by the influence of a high stress concentration ratio, which reaches 5-88N in shock-hazardous formations in the zone of the maximum reference pressure 5. This movement is also promoted by the direction towards the developed space 13 the pressure of the gas passing from the sorbed to the free state as a result of the cracking and displacement of rocks of the direct soil 8 and pushed aside by the front of the liquid from the zone of maximum reference pressure 5 in the direction of the open space 13 for suction through the wells 16

Выбор пробуренных со стороны отработанного выемочного столба 33 скважин 16 дл  отсоса газа в случае отработки угольного пласта 10 одинарным очистным забоем 4 (фиг. 8) определ етс  диффузией газовых процессов, протекающих в угольном массиве. Диффузи  сопровождаетс  выравниванием газового давлени  в углепородном массив по ширине отрабатываемого выемочного столба 1. Выравнивание газового давлени  происходит в направлении от менееThe choice of wells 16 drilled on the side of the waste extraction column 33 for gas suction in the case of a coal seam 10 with a single clearing face 4 (Fig. 8) is determined by the diffusion of gas processes occurring in the coal array. The diffusion is accompanied by the equalization of the gas pressure in the coal-bearing massif over the width of the extraction column 1 being worked out. The equalization of the gas pressure occurs in a direction from less than

нагруженных площадей к более нагруженным горным давлением площад м пласта 10loaded areas to rock-loaded areas 10

В случае одновременной отработки выемочных столбов 1 и 36 (фиг 6, 7), т е при отработке спаренных очистных забоев 4 чередование циклов высоконапорного увлажнени  непосредственной почвы 8 и сброса жидкости и отсоса газа применительно к выемочному столбу 1 выполн ют по скважинам 16, пробуренным из вентил ционного штрека 22 со стороны отработанного выемочного столба 33, а применительно к выемоч- столбу 36 - одновременно по скважинам 16, пробуренным из штреков 23 и 38, т е со стороны смежного спаренного выемочного столба 1 и со стороны неотработанного угольного массива 39 В последнем случае двусторонн   раскачка углепородно- го массива обусловлена тем, что выемочный столб 36 находитс  в относительно равномерном напр женном состо нии по сравнению с выемочным столбом 1, граничащим с отработанным выемочным столбом 33In the case of simultaneous mining of excavation pillars 1 and 36 (FIG. 6, 7), i.e., during the development of paired clearing faces 4, the alternation of high-pressure wetting cycles of direct soil 8 and discharge of liquid and gas suction in relation to extraction column 1 is performed on wells 16 drilled from the ventilation drift 22 from the side of the spent excavation column 33, and in relation to the excavation pole 36, simultaneously in wells 16 drilled from the drifts 23 and 38, i.e. from the adjacent paired excavation pole 1 and from the side of the unworked coal massif 39 In the latter case, the double-sided buildup of the coal-rock massif is due to the fact that excavation column 36 is in a relatively uniform stress state in comparison with excavation column 1, which is adjacent to the exhausted extraction column 33

Высоконапорное увлажнение со стороны неотработанного угольного массива 32 (фиг 1, 2, 3, 7) и чередование высоконапорного увлажнени  и сброса жидкости и отсоса газа по скважинам 16 со стороны отработанного выемочного столба 33 осуществл ют не менее, чем через две смежные скважины 16High-pressure moistening from the side of the unworked coal massif 32 (Figures 1, 2, 3, 7) and the alternation of high-pressure moistening and liquid discharge and gas suction through the wells 16 from the waste extraction column 33 is carried out through no less than two adjacent wells 16

Периодичность чередовани  циклов высоконапорного увлажнени  разупрочненного сло  7 непосредственной почвы 8 и сброса жидкости и отсоса газа устанавливают опытным путем Периодичность чередовани  указанных операций определ ют по формулеThe frequency of alternating cycles of high-pressure moistening of the softened layer 7 of the immediate soil 8 and the discharge of liquid and gas suction is established experimentally. The frequency of alternation of these operations is determined by the formula

//

/ 2-л-/л-т/ 2-l- / lt

-, мин,-, min,

где R - средний радиус вли ни  скважин 16, м,where R is the average radius of the influence of wells 16, m,

(f - длина фильтрующей части скважин 16, м,(f is the length of the filtering part of the wells 16, m,

д - производительность насоса 30 высоконапорного увлажнени , м3/мин, т - относительна  частота трещин эн- докливажа непосредственной почвы 8, приход ща с  на 1 м, принимаетс  равной 0,5-0,7 при работе скважин в защитной зоне 29 и т 1 - за зоной максимума опорного давлени  5d - pump capacity 30 of high-pressure humidification, m3 / min, t - relative frequency of cracks in the encapsulation of direct soil 8, coming from 1 m, is equal to 0.5-0.7 when the wells work in the protection zone 29 and t 1 - beyond the zone of maximum reference pressure 5

Чередование циклов высоконапорного увлажнени  и сброса жидкости и отсоса газа производ т в добычные смены, т е при выемке угл  в очистном забое 4, а заканчивают серию чередований циклов перекрыванием скважин 16 после окончани  очередного цикла высоконапорного увлажнени  непосредственной почвы 8 Скважины 16 перекрывают в конце добычной смены перед началом ремонтной, т е после окончани  выемки угл  Начинают серию чередований циклов после окончани  ремонтной смены, т е послеThe alternation of high-pressure humidification and discharge of liquid and gas suction is carried out in mining shifts, i.e. when coal is dredged in a clearing bottom 4, and a series of alternations of cycles are completed by overlapping wells 16 after the end of the next cycle of high-pressure wetting of the immediate soil 8 Wells 16 overlap at the end of the mining shift before the start of the repair, even after the end of the coal excavation. Begin a series of alternations of cycles after the end of the repair shift, that is, after

начала новой добычной смены, причем начинают с операции сброса жидкости и отсоса газаthe beginning of the new mining shift, and starting with the operation of the discharge of liquid and suction

После перехода очистным забоем 4 забоев 28 скважин 16 на величину не менее половины шага вторичной осадки основной кровли 19 операцию высоконапорного увлажнени  разупрочненного сло  7 непосредственной почвы 8 прекращают, и скважины 16, пробуренные как со стороны неотработанного угольного массива 32, так и со стороны отработанного выемочного столба 33, подсоедин ют к дегазационному ставу 25 дл  отсоса газаAfter the transition of the downhole 4 of the 28 wells 16 by an amount not less than half the pitch of the secondary roof of the main roof 19, the operation of the high-pressure wetting of the softened soil 7 of the immediate soil 8 is stopped, and the wells 16 drilled both from the side of the unworked coal mass 32 and the spent excavation column 33 is connected to a degassing station 25 for sucking gas

,- Третий вариант применени  данного способа борьбы с динамическими  влени ми представлен в услови х отработки угольного пласта 10 спаренными лавами (фиг 6, 7) Нагнетание жидкости в скважины 16 производ т высоконапорным насосом типа, - The third application of this method of dealing with dynamic phenomena is presented in the conditions of mining the coal seam 10 by paired lavas (Fig. 6, 7). The injection of fluid into the wells 16 is carried out with a high-pressure pump.

0 УГН-30, а Давление контролируют манометром 31 Скважины 16 бур т с помощью бурового станка СБГ-1М, а зар жают патронами ВВ типа № 6-ЖВ или Т 19, помеща  патроны в торпеды длиной 3 м Соединение0 UGN-30, and Pressure is controlled by a pressure gauge 31 Wells 16 are drilled using the SBG-1M drilling machine, and are loaded with explosive cartridges of type No. 6-ЖВ or T 19, placing the cartridges into torpedoes with a length of 3 m

5 отдельных торпед между собой в монозар д, досылку монозар да в скважину осуществл ют по известной технологии выполнени  гидромикроторпедировани  Цикл профилактических работ по данному способу составл ет 15-20 м по простиранию пласта5 separate torpedoes between each other in a monozar d, sending a monozar into the well is carried out according to the known technology of hydromotorpedimentation. The cycle of preventive work in this method is 15-20 m along the seam of the formation

о На один цикл обработки пород почвы в пределах выемочного столба расходуетс  72 кг Высоконапорное увлажнение производ т с помощью насосов УГН, которые устанавливают на конвейерном и вентил ционном штреках 23 и 22, подсоедин   их к скважи5 нам 16o For one cycle of soil treatment within the excavation column, 72 kg are consumed. High-pressure humidification is carried out with the aid of UGN pumps, which are installed on the conveyor belt and vent track 23 and 22, connected to the well 5 to us 16

Второй вариант применени  данного технического решени  представлен на фиг 8 Скважины 16 в этом случае бур т вблизи угольного пласта 10 непосредственно из выработок 2 и 3, пройденных по угольномуThe second application of this technical solution is presented in FIG. 8. The wells 16 in this case are drilled near the coal seam 10 directly from the workings 2 and 3, which were covered by coal

0 пласту 100 layer 10

Claims (3)

Формула изобретени Invention Formula 1 Способ борьбы с газодинамическими с  влени ми при разработке угольных пластов , включающий определение прот женности зоны опорного давлени , бурение скважин впереди забо  за зоной опорного давлени  в горный массив со стороны неотработанного угольного массива и отработан- 0 ного выемочного столба до зоны контакта пород непосредственной почвы с разрабатываемым пластом, определение параметров нагнетани  жидкости в скважины и радиуса увлажнени , обсадку и цементацию скважин, размещение зар дов взрывчатых веществ 5 в скважинах, формирование разупрочненного сло  взрыванием этих зар дов до подхода зоны опорного давлени , подсоединение скважин к высоконапорному и дегазационному ставам, высоконапорное увлажнение, сброс жидкости газочередующимис  циклами по скважинам до начала стабилизации давлени  газа по скважинам, дегазацию горного массива, отличающийс  тем, что. с целью повышени  безопасности и эффективности ведени  работ путем обеспечени  равномерного характера деформировани  угольного пласта и нарушени  спайки пласта с непосредственной почвой, предваритечьно определ ют шаг вторичной осадки непосредственной кровли, ширину защитной зоны разрабатываемого пласта и относитатьную частоту трещин эндокливажа непосредственной почвы, и зар ды взрывчатых веществ размещают на контакте пород непосредственной почвы с разрабатываемым пластом, а скважины обсаживают до нижней границы разупрочненного сло  пород непосредственной почвы и цементируют у этой границы, при этом высоконапорное увлажнение разупрочненного сло  непосредственной почвы производ т по скважинам, пробуренным со стороны неотработанного угольного массива , а чередование циклов высоконапорного увлажнени , сброса жидкости и отсоса газа производ т по скважинам, пробуренным со стороны отработанного выемочного пласта, причем начинают чередование циклов со сброса жидкости и отсоса газа, а заканчивают высоконапорным увлажнением, при этом мощность разупрочненного сло  непосредственной почвы, прот женность зо ны высоконапорного увлажнени  и врем  чередовани  циклов определ ют соответственно по формулам1 A method of combating gas-dynamic effects in the development of coal seams, including determining the length of the reference pressure zone, drilling wells ahead of the bottom zone of the reference pressure in the mountain range from the side of the unworked coal massif and the spent excavation column to the zone of direct soil rocks with the reservoir under development, determination of the parameters of fluid injection into the wells and the wetting radius, casing and cementation of the wells, placement of charges of explosives 5 in the wells, and vanie softening layer of blasting charges to approach the reference pressure zone, connection to the high-pressure wells and puts degassing, high-pressure moisturizing liquid discharge cycles gazochereduyuschimis on wells prior to stabilize the gas pressure on the wells, degassing the rock mass, characterized in that. to improve the safety and efficiency of operations by ensuring the uniform nature of the coal seam deformation and disturbance of the spike-to-soil spike, preliminary determine the step of secondary sedimentation of the immediate roof, the width of the protective zone of the developed seam and the direct soil end-pouring cracks and charges of explosives placed on the contact of the rocks of the immediate soil with the reservoir under development, and the wells are planted to the lower boundary of the weakened The direct soil layer is cemented at this boundary, while the high-pressure wetting of the weakened direct soil layer is carried out on wells drilled from the unworked coal massif, and the alternation of high-pressure wetting cycles, liquid discharge and gas suction is produced on wells drilled from spent excavation layer, and begin the alternation of cycles with fluid discharge and gas suction, and finish with high-pressure moistening, while the power of the weakened About the layer of direct soil, the length of the zone of high-pressure moistening and the time of alternation of cycles are determined respectively by the formulas .2 -0,,, .3-0,5i- n ),.2 -0 ,,, .3-0,5i-n), 00 5five 00 t R2-n-l+-mt R2-n-l + -m qq где h - мощность разупрочненно о сло .where h is the power weakened about a layer. /, - ширина защитной юны paipafia- тываемого пласта;/, is the width of the young paipafia formation; п - число скважин в опорной зоне.n is the number of wells in the reference zone. / - прот женность зоны высоконапорного увлажнени ;/ - the extent of the high-pressure humidification zone; D - диаметр скважин;D is the diameter of the wells; / - врем  чередовани  циклов;/ - cycle rotation time; / -- средний радиус вли ни  скважин,/ is the average radius of the influence of the wells, /Ф- длина фильтрующей части скважин./ F - the length of the filtering part of the wells. q - производительность насоса;q - pump performance; m - относительна  частота эндокливажа непосредственной почвы.m is the relative frequency of endoconviation of direct soil. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что высоконапорное увлажнение производ т одновременно не менее чем через две скважины причем высоконапорное увлажнение разупрочненного сло  и чередование циклов высоконапорного увлажнени , сброса жидкости и отсоса газа заканчивают до перехода очистным забоем забоев скважин на величину не менее половины шага вторичной осадки основной кровли, а после этого перехода производ т только отсос газа2. A method according to claim 1, characterized in that high-pressure humidification is carried out simultaneously through at least two wells, the high-pressure humidification of the softened layer and the alternation of high-pressure wetting cycles, liquid discharge and gas suction end up to the transition of the bottom hole wells of at least half of the pitch of the secondary precipitation of the main roof, and after this transition only gas is sucked 3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что чередование циклов высоконапорного увлажнени , сброса жидкости и отсоса кма при системе разработки угольных пластов спаренными лавами производ т одновремен но по скважинам, пробуренным со стороны смежного спаренного выемочною столба и со стороны неотработанного уюльною массива3. The method according to claim 1, characterized in that the alternation of cycles of high-pressure moistening, discharge of liquid and suction of the reservoir during the coal seam development system with paired lavas is performed simultaneously through wells drilled from the adjacent paired excavation column and from the side of the uyulno array 25 W 33 22 - ..-1 25 W 33 22 - ..- 1 L ,r-k---4-L, r-k --- 4- Фиг. 1FIG. one Ua 3333 27 2527 25 Фиг 2Fig 2 5-55-5 i})i } mimiiiiii iii/i///////////////////////////////////////// //,i}) i} mimiiiiii iii / i ///////////////////////////////////////// //, Фиг. 3FIG. 3 Ь гпфB gpf l+il + i И 92991And 92991 W 22 33W 22 33 25 7625 76 Фиг.66 в-вin-in // / / 30 2230 22 // ,е 75 V 2k, e 75 v 2k &///////////////////У/////& /////////////////// At ///// хГhG 27 fO27 fO фиг.77 J$-36J $ -36 ВAT 19nineteen 27 38 3027 38 30 WW ; x гтт-уgtt-y 21 iff 7 18 16 21 iff 7 18 16 77 877 8 Ю 27 3DU 27 3D W 2W 2 3232 Фиг 8Fig 8
SU894662145A 1989-02-13 1989-02-13 Method for fighting gas-dynamic phenomena in mining coal seams SU1652614A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894662145A SU1652614A1 (en) 1989-02-13 1989-02-13 Method for fighting gas-dynamic phenomena in mining coal seams

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894662145A SU1652614A1 (en) 1989-02-13 1989-02-13 Method for fighting gas-dynamic phenomena in mining coal seams

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1652614A1 true SU1652614A1 (en) 1991-05-30

Family

ID=21434038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894662145A SU1652614A1 (en) 1989-02-13 1989-02-13 Method for fighting gas-dynamic phenomena in mining coal seams

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1652614A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540750C2 (en) * 2013-03-15 2015-02-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Complex method of preliminary degassing of working coal bed, worked-out area and accompanying beds and controlled caving of heavy roof
CN114278369A (en) * 2020-09-27 2022-04-05 山东科技大学 End-wall branch roadway coal mining paste-like unmanned filling reinforcement method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1234658, кл. Е 21 F 5/00, 1986. Авторское свидетельство СССР № 1360296, кл. Е 21 F 5/00, 1987. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540750C2 (en) * 2013-03-15 2015-02-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Complex method of preliminary degassing of working coal bed, worked-out area and accompanying beds and controlled caving of heavy roof
CN114278369A (en) * 2020-09-27 2022-04-05 山东科技大学 End-wall branch roadway coal mining paste-like unmanned filling reinforcement method
CN114278369B (en) * 2020-09-27 2023-12-08 山东科技大学 Unmanned filling and reinforcing method for coal mining paste-like body of end slope roadway

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106761852B (en) The underwater coal petrography deep hole pressure-bearing microexplosion grouting water blocking method of wide area
CN104005415B (en) The efficient forming construction method thereof of diaphram wall in light weathered granite
CN102587916A (en) Method for filling and mining after ore caving
CN109000525A (en) A kind of shield driving upper-soft lower-hard ground presplit blasting construction method
CN107120137A (en) A kind of coal roadway tunneling is along seat earth Deephole pre-splitting blasting pumping method
RU2439323C1 (en) Method to mine inclined ore deposits
SU1652614A1 (en) Method for fighting gas-dynamic phenomena in mining coal seams
US4596490A (en) Underground storage chambers and methods therefore
SU883509A1 (en) Method of conducting hydraulic treatment of coal bed
RU2034991C1 (en) Method of suppressing dynamic effects at developing coal seams
RU2075572C1 (en) Method of forming isolation curtain around mine workings
CN115183639B (en) Three-face upper-breaking single-roadway down-cutting blasting construction method for roof-cutting retained roadway
CN114810099B (en) Ultra-thin rock stratum ultra-large span high-speed rail tunnel excavation construction method
Ngah et al. Groundwater problems in Surface mining in the united kingdom
SU1023099A1 (en) Method of enhancing mine working stability
SU1219824A1 (en) Method of driving workings in outburst-hazardous rock
SU1145158A1 (en) Method of preventing sudden outbursts of coal and gas when opening-up coal seams
RU2103516C1 (en) Method for degassing of coal-bearing mass
SU825962A1 (en) Method of controlling hard-to-cave roofs
SU1093828A1 (en) Method of working thick coal seams susceptible to gas-dynamic phenomena
CN106837345A (en) A kind of method for tunnel construction suitable for mountain region
SU1030702A1 (en) Method of determination of rock mass penetrability
SU1298385A1 (en) Method of supporting workings at the base of a block
SU1608345A1 (en) Method of mining mineral deposits
SU1104289A1 (en) Method of fighting ground swelling in development workings in pillarless working of strata