SU1765464A1 - Способ проведени подготовительной выработки по выбросоопасному угольному пласту - Google Patents

Description

1

(21)4860480/03

(22) 17.08.90

(46) 30.09.92. Бюл. №36

(71)Донецкий политехнический институт

(72)И.Л. Черн к, С.А. Ярунин, В,Е. Зайден- варг, С.И. Егоров и О.Ю. Кузьмич

(56)Инструкци  по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угл , породы и газа. М.: Недра, 1977, с. 111-117.

Спицын Ю.Г. и др. Передовые торпедирование пород основной кровли на выбро- соопасном пласте, - Уголь, № 8, 1980, с. 17-21.

(54) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ВЫРАБОТКИ ПО ВЫБРОСОО- ПАСНОМУ УГОЛЬНОМУ ПЛАСТУ

(57)Использование: изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано при проведении горных выработок по вы- бросоопаснымугольным пластам Сущность

изобретени : по длине выработки периодически формируют области разрушени  во вмещающих породах. Перед формированием очередной области разрушени  последовательно производ т активный распор вмещающих пород на участке между очередной и предыдущей област ми стойками крепи, начина  со стороны предыдущей области . После формировани  очередной области разрушени  величину распора постепенно снижают до нул  в обратной последовательности. Область разрушени  формируют позади забо  на глубину, равную размеру зоны деформировани  пород на границе зоны вли ни  забо . Величину удельного активного распора стоек крепи рассчитывают по формуле P 94-f43,2 R, где Р - удельный активный распор, КПа, R - размер зоны деформировани , м. Активный распор позвол ет сгладить резкое изменение напр жений в пласте в момент формировани  области разрушени  3 ил.

СП

С

Изобретение относитс  к горнему делу и может быть использовано при проведении горных выработок по выбросоопасным угольным пластам,

Известен способ проведени  подготовительных выработок по выбросоопасным пластам, предусматривающий торпедирование пласта впереди забо  камуфлетным взрыванием зар дов и проходку выработки: отбойку породы в забое и ее транспортировку .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ борьбы с внезапными выбросами угл  и газа в очистных забо х, прин тый в качестве прототипа . Способ заключаетс  в периодическом формировании областей разрушени  в породах основной кровли впереди очистного забо  дл  уменьшени  предельного пролета зависани  консолей кровли в выработанном пространстве. Период расположени  областей разрушени  принимают равным 1/2 предельного пролета консоли кровли Разрушение осуществл ют из скважин, буримых из подготовительных выработок в породы кровли вне зоны вли vi о ел J о

ни  очистных работ, что св зано с предотвращением вли ни  процесса разрушени  пород на изменение напр женного состо ни  призабойной части пласта. В результате осуществлени  способа снижаютс  динамические про влени  горного давлени  на угольных пластах, св занные с обрушением консолей кровли. Это позвол ет избежать выбросов угл  и газа.

Данный способ дл  проведени  подго- товительных выработок по выбросоопас- ным пластам имеет невысокую эффективность. В отличие от очистного забо  в подготовительной выработке крайне затруднительно формировать разрушение пород кровли впереди забо  за зоной вли ни  выработки, котора  достигает 15-20 м. Это св зано с технической трудностью целенаправленного бурени  скважин из забо  выработки. Кроме того, данные работы име- ют довольно большую стоимость. Если же формировать разрушение кровли ближе к забою или сзади него, резко снижаетс  надежность способа, поскольку процесс разрушени  приводит к резкому изменению напр женного состо ни  призабойной части пласта, что может спровоцировать выброс ,

Вторым моментом, обусловливающим низкую эффективность,  вл етс  несоответ- ствие размера области разрушени  и размера той части вмещающих пород, которые создают динамические изменени  напр жений в призабойной части пласта.

Цель изобретени  - повышение эффек- тивности способа.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе, заключающемс  в периодиче- ском формировании подлине выработки областей разрушени  во вмещающих породах и проходку выработки, перед формированием очередной области разрушени  последовательно производ т активный распор вмещающих пород на участке между очередной и предыдущей област ми, начина  со стороны предыдущей области, причем после формировани  очередной области разрушени  величину распора постепенно снижают до нул  в обратной последовательности , при этом область разрушени  форми- руют сзади забо  на глубину, равную размеру зоны деформировани  пород на границе зоны вли ни  забо , а величину удельного активного распора рассчитывают по формуле

P 94+43,2R,

где Р - величина удельного активного распора , кПа;

R - размер зоны деформировани  пород , м.

Сущность предлагаемого способа заключаетс  в искусственном разрушении вмещающих подготовительную выработку пород при их активном распоре на участке выработки между предыдущей областью разрушени  и последующей. Это позволит сгладить резкие изменени  напр женного состо ни  призабойной части пласта в момент разрушени  пород. Зону разрушени  предлагаетс  формировать на глубину той части вмещающего массива, котора  участвует в создании динамических про влений горного давлени  в непосредственной близости от проходческого забо .

На фиг. 1 изображена схема формировани  области разрушени  и активного распора вмещающих пород; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Изобретение выполн етс  следующим образом. Выработка 1 производитс  в слоистом массиве 2 по выбросоопасному пласту 3. На границе зоны вли ни  забо  (на удалении 15-20 м от забо ) установили границу 4 и размеры зоны деформировани  пород в кровле ( м) и почве ( м) выработки. Дл  этого пользовались методикой глубинных реперов. По плану горных работ дл  данной выработки или в аналогичных услови х определили величину минимального рассто ни  между выбросами угл  и газа м по длине выработки,

Затем в непосредственной близости от проходческого забо  в плоскости сечени  выработки 1 в породы кровли и почвы пробурили шпуры 5 до границы зоны деформировани  пород 4.

Осуществл ли активный распор вмещающих пород на участке между точкой бурени  шпуров 5 и предыдущей областью разрушени  6. Дл  этого использовали гидростойки 7, которые распирали между верх- н ком рамы крепи (не показана) и почвой выработки. Распор осуществл ли последовательно , начина  устанавливать гидростойки 7 со стороны предыдущей области 6, и параллельно замер ли высоту выработки- 1 -Н в точке бурени  шпуров 5.Гидростойки 7 устанавливали до тех пор, пока имело место изменение величины Н. Затем зар дили шпуры 5 В В и взорвали, после чего начали убирать гидростойки 7 со стороны забо , постепенно снижа  их распор до нул .

Подобные работы по бурению и взрыванию шпуров, а также распору пород осуществл ли через 1/2 м по длине выработки.

Величину удельного активного распора Р определили по предложенной формуле,

исход  из максимального значени  размера зоны деформировани  (3 м) ,4 кПа. Дл  того, чтобы обеспечить этот удельный распор , верхн к рамы крепи необходимо рас- жать общим усилием, равным отношению удельного распора к площади кровли (почвы ), приход щейс  на одну раму. Количество гидростоек под одну раму в сечении выработки (фиг. Б-Б) определили делением общего усили  на активное усилие, развиваемое одной гидростойкой.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ проведени  подготовительной выработки по выбросоопасному угольному пласту, заключающийс  в периодическом формировании по длине выработки областей разрушени  во вмещающих породах и проходке выработки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности , перед формированием очередной обла0

   5

   сти разрушени  последовательно производ т активный распор вмещающих пород на участке между очередной и предыдущей област ми разрушени  стойками крепи, начина  со стороны предыдущей области, причем после формировани  очередной области разрушени  величину распора постепенно снижают до нул  в обратной последовательности, при этом область разрушени  формируют позади забо  на глубину , равную размеру зоны деформировани  пород на границе зоны вли ни  забо , а величину удельного активного распора стойки крепи рассчитывают по формуле

   P 94+43,2R,

   где Р - величина удельного активного распора , КПа;

   R - размер зоны деформировани  пород , м.

   Фиг.1

   Фиг. 2

   фиг.З