SU898097A1 - Способ определени и контрол выбросоопасности призабойной части угольного пласта и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ВЫБРОСООПАСНОСТИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЧАСта yrOJfeHOrO ПЛАСТА И УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  оперативной оценки определени  и контрол  выбросоопастности призабойной части угольного пласта.

Известен способ определени  безопасных зон призабойной части выбросоопасного угольного пласта, заключающийс  в том, что в направлений проведени  вьфаботки поинтервально бур т шпур диаметром 42-43 мм. Не позднее, чем через 2-3 мин после окончани  бурени  измер ют скорости газовыделени , затем производ т добуривакие imypa на величину иитерва-i ла и последующее измерение скорости газовьзделени . За размер безопасной зоны принимают рассто ние от груди забо  в глубину массива, на котором рост или посто нство скорости газовьщелени  смен етс  его падением ij.

Недостатком известного способа  вл етс  больша  трудоемкость его осуществлени , св занна  с многократДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ностью повторени  одних и тех же операций: бурение - измерение скорости газовыделени , а также неприменимость способа в услови х удалени  штыба из шпура при помощи продувки последнего, поскольку в этом случае вместе с буровой мелочью удал ютс  частицы уг.а , разрыхленные горным давлением,  вл ющимс  источником метановыделени .

Известен буровой инструмент, npej назначенный дл  нагнетани  воды в пласт с герметизацией шпура методом заштыбовки бурового инструмента. Инструмент состоит из режущей коронки , патрона режущей коробки с отверстием дл  забора газа, с клапаном дл  нагнетани  воды в пшур, соединенных с ним двух секций гладгах буровых штан, к которым присоединены две секции пшековых штанг (шнековое звено) и секции гладких труб. После окончани  бурени  скважины осевую подачу инструмента и продувк 38 сжатым воздухом прекращают, при это шнековое звено передает оставпшйс  в скважине угольный штыб в зону безшнековой части бурового инструмента , где происходит его складирование с последующим уплотнением 2 Недостаток данного устройства за ключаетс  в отсутствии возможности одновременного осуществлени  бурени шпура и измерени  скорости газовыделени . Целью изобретени   вл етс  сниже ние трудоемкости и времени на выпол нение способа и повышение безопасно ти его осуществлени . Цель достигаетс  тем, что бурени шпура и измерение скорости газовыделени  производ т непрерывно и одновременно . Устройство, позвол ющее осуществить предлагаемый способ определени  и контрол  выбросоопасности при забойной части угольного пласта, снабжено дополнительным шнековым звеном, установленным между бесшнековым звеном и хвостовиком. На фиг. представлено устройство дл  определени  и контрол  выбро соопасности, вид сбоку с частичным разрезомJ на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Определение и контроль выбросоопасности призабойной части угольного пласта производ т следующим об разом. В направлении проведени  выработ ки полой буровой штангой бур т шпур полость штанги соедин ют с прибором дл  измерени  скорости газовыделени и при неизменном размере фильтрующей камеры производ т непрерывное измерение скорости газовыделени . При достижении буровой штангой точк Б пласте, в которой рост или посто нство скорости газовыделени  смен ютс  падением, бурение прекращают Бурение шпура производ т устройством длиной 3,5-4,5 м, которое состоит из режущей коронки 1, установ ленной в патроне 2, передней шнековой части 3 длиной 0,2-0,3 м, св занной одним концом с патроном 2, а другим - с бесшнековой частью 4 длиной 0,2-0,3 м, котора , в свою очередь, св зана с задней шнековой частью 5. Патрон режущей коронки им ет отверсти  6, св зывающие канал шпура с внутренним каналом 7 инструмента , служащим дл  отвода газа из шпура. В задней части инструмента между хвостовиком 8 и шнековой частью 5 расположен обтюратор 9, к которому присоединен трубопровод 10. При необходимости длина инструмента может быть увеличена до необходимых размеров за счет удлинени  задней шнековой части. При бурении шпура образующа с  бурова  мелочь, извлекаема  шнеками переднего шнекового звена, поступает в зону бесшнекового звена, где она накапливаетс  и уплотн етс , обеспечива  надежную герметизацию фильтрующей части шпура, наход щуюс  в границах переднего шнекового звена инструмента. По мере осевой подачи устройства фильтрующа  часть пшура и герметизирующа  пробка из буровой мелочи также перемещаетс  вместе с буровым инструментом, сохран   свои размеры и относительное расположение. Избыток буровой мелочи из задней части герметизирующей пробки удал етс  из шпура шнеками заднего шнекового звена. Наблюдение за скоростью метановыделени  проводитс  непрерывно, одновременно с бурением. Зона считаетс  выбросоопасной на рассто нии от груди забо , на котором рост или посто нство скорости газовыделени  смен етс  падением. П .р и м е р. Испытание предложенных способа и устройства проводитс  в забо х нижней и верхних ниш 5-й западной лавы пласта KQ и 11-й лавы пласта hg шахты им. газеты Социалистический Донбасс ПО Донецкуголь . Бурение производитс  полым буровым инструментом длиной 4,2 м, состог  щим из режущей коронки 1, патрона режущей коронки с отверсти ми дл  забора газа, передней шнековой части 3 длиной 30 см, бесшнековой части 4 длиной 25 см, задней ,шнековой части 5.и обтюратора 9. При бурении шпура образующа с  бурова  полость, извлекаема  шнеками передней шнековой части, поступает в зону бесшнековой части, где она накапливаетс  и уплотн етс , обеспечива  надежную герметизацию фильтрующей части шпура, наход щуюс  в границах передней шнековой части инструмента .

По мере осевой подачи инструмента фильтрующа  часть шпура и герметизирующа  пробка из буровой мелочи также перемещаютс  вместе с буровым инструментом , сохран   свои размеры и относительное расположение. Избыток буровой мелочи из задней части герметизирующей пробки удал етс  из шпура шнеками задней пшековой части.

.Наблюдение за скоростью метановьщелени  проводитс  непрерывно, одновременно с бурением. Стабилизаци  снижени  метановыделени  отмечена на глубине 3,7 м и 3,8 м соответственно в 5-й западной лаве пласта h,Q и 11-й лаве пласта ho. На бурение четырехметровых контрольных шпуров и замер скорости газовыделени  испытуемых способом и инструментом затрачено в среднем по 4 мин, в то врем  как на поинтервальные замеры скорости газовыделени  при бурении четырехметрового шпура в соответстВИИ со способом, рекомендованным действующими Правилами безопасности затрачиваетс  в среднем 12 мин.

Применение предложенных способа и устройства дл  определени  и контрол  выбросоопасности призабойной части угольного пласта позвол ет уменьшить трудоемкость и сократить длительность определени  безопасных зон призабойной части выбросоопаского пласта за счет сбвмещени  по времени операций бурени , герметизации шпура и измерени  скорости газовыделени , что соответственно повысит производительность шахт, работающих на пластах, склонных к внезапным выбросам; повысить безопасность работ, в св зи с тем, что непрерьшное наблюдение за скоростью газовьщелени  позволит своевременно прекратить бурение в границах безопасной

зоны разгрузки, и т.ем самым исключить возможность происшестви  внезапного выброса в процессе бурени .

Claims (2)

1.Способ определени  и контрол выбросоопасности призабойной части угольного пласта при ведении горных работ, включающий бурение шпура

и измерение скорости газовыделени  с определением рассто ни  по глубине буримого шпура, на котором рост или посто нство скорости газовыделени  смен етс  падением, отличающийс  тем, что, с целью снижени  трудоемкости и времени на . выполнение способа и повышени  безопасности его осуществлени , бурение шпура и измерение скорости газовыделени  производ т непрерывно и одновременно.

2.Устройство дл  определени 

и контрол  выбросоопасности призабойной части угольного пласта, включающее режущую коронку, патрон режущей коронки с отверстием дл  забора газа, буровую штангу, состо щую по меньшей мере из одного головного шнекового звена и последовательно уста новленных бесшнекового звена, хвостовика и обтюратора,, отличающ е е с   тем, что оно снабжено дополнительным шнековым звеном, установленным между бесшнековым звеном и хвостовиком.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №583389, кл, Е 21 F 5/00, 1974.

2.Инструкци  по безопасному ведению горных пород на пластах, склонных к внезапным выбросам угл , породы и газа. М., 1977, с. 127-128 (прототип ).