UA30034U - Спосіб запобігання раптовим викидам вугілля та газу - Google Patents
Спосіб запобігання раптовим викидам вугілля та газу Download PDFInfo
- Publication number
- UA30034U UA30034U UAU200710585U UAU200710585U UA30034U UA 30034 U UA30034 U UA 30034U UA U200710585 U UAU200710585 U UA U200710585U UA U200710585 U UAU200710585 U UA U200710585U UA 30034 U UA30034 U UA 30034U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- wells
- drilling
- advance
- interval
- output
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000002265 prevention Effects 0.000 title abstract 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000454 anti-cipatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 101150054854 POU1F1 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Abstract
Спосіб запобігання раптовим викидам вугілля та газу полягає в бурінні випереджальних свердловин по вугільному пласту у вибої гірничої виробки, вимірюванні виходу штибу з рівновеликих інтервалів буріння, визначенні незнижуваного випередження, довжини та радіуса ефективного впливу цих свердловин. На кожному інтервалі визначають відносний вихід штибу, який дорівнює відношенню кількості штибу на поточному інтервалі до виміряного на першому інтервалі. Незнижуване випередження свердловин визначають як відстань від вибою виробки до інтервалу, на якому відносний вихід штибу відповідає 2,0. Довжину свердловин беруть відповідну чи більшу за подвоєне незнижуване випередження. При цьому, якщо при бурінні свердловин за межами незнижуваного випередження відносний вихід штибу зростає більше двох, то швидкість подачі бурового інструмента в свердловину зменшують до зниження відносного виходу штибу менше двох.
Description
Опис винаходу
Запропоноване технічне рішення належить до гірничої промисловості і може бути використано для 2 запобігання раптовим викидам вугілля та газу під час проведення очисних і підготовчих виробок по викидонебезпечних вугільних пластах.
Відомий спосіб запобігання раптовим викидам вугілля та газу, що полягає в бурінні з вибою виробки по вугільному пласту випереджальних свердловин, довжина яких не обмежується, незнижуване випередження свердловин береться не менше 5,0м, а радіус ефективного впливу визначається експериментально за зміною 70 швидкості газовиділення з контрольних шпурів, попередньо пробурених на різних відстанях від свердловини див. СОУ 10.1.00174088.011-2005 Правила ведення гірничих робіт на пластах, схильних до газодинамічних явищ: Затв. Мінвуглепромом України 30.12.05. - Київ, 2005. - 224с.||.
Недоліками способу є те, що довжина і незнижуване випередження свердловин задаються без урахування і контролю напружено-деформованого стану пласта попереду вибою виробки. У цьому разі під час укорінення 72 бурового інструмента в зону підвищених напруг часто не вдається пробурити свердловину на задану глибину через затиснення бурового інструмента, підвищений вихід штибу або раптові викиди вугілля та газу, що відбуваються при цьому. А експериментальне визначення радіуса ефективного впливу свердловин дуже трудомістке й тому застосування цього способу запобігання раптовим викидам практично припинилося.
Відомий спосіб оцінки напруженого стану пласта попереду вибою виробки, що полягає у вимірюванні виходу штибу з рівновеликих інтервалів буріння свердловин, визначенні інтервалу з максимальним виходом штибу, відстань до якого від вибою виробки відповідає місцю розташування максимуму напруг у зоні опорного тиску
Ідив. Петухов І. М. Гірські удари на вугільних шахтах. - М.: Надра, 1972.-229с..
Недолік способу полягає в тому, що зона максимальних напруг виявляється після перетинання Її свердловиною, а, отже, реєструється по суті вже екстремальна ситуація, коли буріння є проблематичним і 22 небезпечним за раптовими викидами вугілля та газу. -
Відомий також спосіб запобігання раптовим викидам вугілля та газу, який полягає в бурінні випереджальних свердловин поперед вибою виробки, визначенні енергії акустичного сигналу в процесі буріння, визначенні в рівновеликих інтервалах коефіцієнта привантаження, що відповідає відношенню максимального значення енергії до його значення в наступних інтервалах буріння, порівнянні цих значень із критичним і визначенні величини Я 30 незнижуваного випередження, при цьому коефіцієнт привантаження визначають роздільно для інтервалу со свердловини довжиною до 2Ом і більше 20м, незнижуване випередження приймають рівним не менше відстані до першого максимального значення коефіцієнта привантаження, а довжину свердловини приймають більше о подвоєної величини незнижуваного випередження, причому, якщо в процесі буріння якої-небудь свердловини о коефіцієнт привантаження перевищив критичній рівень, буріння припиняють, бурять сусідні свердловини до 35 зменшення коефіцієнта привантаження нижче критичного рівня, а потім добурюють припинену свердловину до с проектної глибини |див. патент Мо17924, України, Е21Е5/00, опубл. 16.10.2006р., Бюл. Мо10).
До недоліків способу, визначеного за найближчий аналог, належить те, що радіус ефективного впливу випереджальних свердловин залишається невідомим і тому не є можливим об'єктивно визначити фактично « потрібну кількість їх у вибої і прийняти оптимальну схему розташування для запобігання раптовим викидам під 40 час наступного виймання вугілля. Крім того, підвищення коефіцієнта привантаження до критичного рівня не т с виключається в разі буріння свердловин, сусідніх із зупиненою. Це обмежує глибину буріння і цих свердловин, з» а, отже, досягнення параметрів способу стає проблематичним і пов'язаним із додатковими трудовитратами на монтажно-демонтажні роботи з переставлення обладнання для буріння нових і добурювання зупинених свердловин. 45 У основу корисної моделі поставлено завдання зі створення способу запобігання раптовим викидам вугілля со та газу, у якому за рахунок уведення нових прийомів визначення оптимальних параметрів і технології буріння о випереджальних свердловин досягається підвищення ефективності розвантаження і дегазації викидонебезпечного вугільного пласта поперед вибою гірничої виробки, що забезпечує безпеку ведення гірничих о робіт. с 20 Поставлене завдання розв'язується тим, що у способі запобігання раптовим викидам вугілля та газу, що полягає в бурінні випереджальних свердловин по вугільному пласту у вибої гірничої виробки, вимірюванні у» виходу штибу з рівновеликих інтервалів буріння, визначенні незнижуваного випередження, довжини та радіуса ефективного впливу цих свердловин, згідно з корисною моделлю, на кожному інтервалі визначають відносний вихід штибу, який дорівнює відношенню кількості штибу на поточному інтервалі до виміряного на першому |нтервалі, не знижуване випередження свердловин визначають як відстань від вибою виробки до інтервалу, на с якому відносний вихід штибу відповідає 2,0, довжину свердловин беруть відповідну чи більшу за подвоєне незнижуване випередження, причому, якщо при бурінні свердловин за межами незнижуваного випередження відносний вихід штибу зростає більше двох, то швидкість подачі бурового інструмента в свердловину зменшують до зниження відносного виходу штибу менше двох, а відстань між вибоями свердловин беруть не більшою від 60 подвоєного радіуса К їх ефективного впливу, що розраховують за формулою:
А - 7.07". нка, де Н - глибина ведення гірничих робіт, м; а - номінальний діаметр буріння свердловин, м.
Дослідженнями встановлено, що напруги та деформації у вугільному пласті обумовлені дією сил гірського 62 тиску і зростають від нульових значень у поверхні вибою виробки до максимальних у глибині масиву на різних відстанях від вибою залежно від глибини ведення гірничих робіт. Тому при бурінні свердловини вихід штибу з початкової її ділянки, розташованої в розвантаженій привибійній частині пласта, де напруги та деформації практично вичерпані, дорівнює масі вугілля, що руйнується буровим інструментом в об'ємі, обумовленому довжиною цієї ділянки і номінальним діаметром буріння. У міру збільшення довжини свердловини і входу Її в область підвищення напруг збільшується вихід штабу внаслідок того, що під дією цих напруг відбувається деформація (віджимання) вугілля в свердловину, що також руйнується буровим інструментом і видається зі свердловини, а навколо неї утворюється зона розвантаження. Причому, чим більше напруги, тим більше вихід штибу, а, отже, і радіус розвантажувального впливу свердловини. На інтервалі буріння, де напруги досягають /о0 величини ун, обумовленої тиском вище лежачої товщі порід (у- об'ємна вага порід, Н - глибина ведення гірничих робіт), вихід штибу в 2 рази більший за виміряний на першому інтервалі. Це є ознакою початку зони опорного тиску, у якій напруги можуть у кілька разів перевищувати величину уН, а буріння свердловин супроводжується багаторазовим підвищенням відносного виходу штибу, затисненням бурового інструмента чи викидами вугілля та газу.
Тому відстань від вибою виробки до інтервалу буріння, на якому відносний вихід штибу дорівнює двом, що відповідає початку зони опорного тиску, небезпечної за раптовими викидами вугілля та газу, береться за величину незнижуваного випередження свердловини.
На Фіг.1 наведено графіки, побудовані в результаті проведених експериментів по зміни відносного виходу штибу уздовж свердловин на різних глибинах ведення гірничих робіт; на Фіг.2 - приклад здійснення способу.
Взято такі позначення: 5 - відносний вихід штибу; 2- довжина свердловин; 1, 2, 3, 4 - глибини Н ведення гірничих робіт, які дорівнюють 40Ом, бООм, 9О0Ом і 1200Ом відповідно; стрілками зазначено відстані, на котрих 5-2, що дорівнюють 4,5м, 5,3м, б,бм і 8,3м при відповідних глибинах ведення гірничих робіт; на Фіг.2 - вибій 1 виробки, свердловина 2, незнижуване випередження З свердловини 2, нове місцезнаходження 4 вибою після виймання вугілля, нова свердловина 5 і незнижуване випередження 6.
Як видно з цих графіків, відстані, що взяті за незнижуване випередження свердловин, на яких 5-2, -о збільшуються зі зростанням глибини ведення гірничих робіт. Ураховуючи зміни відстані до зони опорного тиску залежно від умов ведення гірничих робіт, для обмеження виймання вугілля на недопустимо близькій відстані від цієї зони, незнижуване випередження свердловин на практиці слід визначати індивідуально для кожного вибою, а довжину свердловин брати не меншою від подвоєного незнижуваного випередження. «І
На підставі експериментальних визначень радіуса К ефективної дії випереджальних свердловин у зоні с опорного тиску, для розвантаження та дегазації якої призначено буріння цих свердловин, установлено його залежність від глибини ведення гірничих робіт і номінального діаметра буріння, що описується формулою: (ав)
А - 7.07". нка, о де Н - глибина ведення гірничих робіт, м;
Зо а - номінальний діаметр буріння свердловин, м. «о
На ділянках буріння випереджальних свердловин з відносним виходом штибу більше двох, що спостерігалося під час перетинання зон опорного тиску, для запобігання затиснення бурового інструмента чи виникнення раптових викидів вугілля та газу швидкість подачі бурового інструмента в свердловину знижували « доки відносний вихід штибу не знижувався менше двох. Цим забезпечувалася можливість безаварійного й безпечного буріння випереджальних свердловин потрібної довжини. - с Спосіб здійснюють так ч У підготовчій виробці по центру вугільного вибою 1 бурять випереджальну свердловину 2 заданого діаметра. » На кожному метровому інтервалі буріння вимірюють ваговий чи об'ємний вихід штибу. Потім визначають його відносну величину, яка дорівнює відношенню виходу штибу на кожному наступному інтервалі до виходу штибу, виміряному на першому інтервалі. Відстань від вибою 1 виробки до інтервалу буріння, на якому відносний вихід со штибу дорівнює 2,0-0,1, беруть за величину незнижуваного випередження З свердловини 2, а повну довжину її о беруть такою, що дорівнює подвоєному незнижуваному випередженню. За межами незнижуваного випередження буріння свердловини продовжують з такими ж поінтервальними вимірюваннями і визначеннями («в») відносного виходу штибу. сз 20 Якщо на яких-небудь інтервалах вихід штибу буде більше двох, то швидкість подачі бурового інструмента в свердловину знижують доти, поки відносний вихід штибу не стане менше двох. Після досягнення довжини і» свердловини подвоєної величини незнижуваного випередження буріння її припиняють. З урахуванням глибини ведення гірничих робіт і заданого діаметра свердловини по формулі обчислюють радіус К ефективного її впливу;
А - 7.07". нка, 99 де Н - глибина ведення гірничих робіт, м; с а - номінальний діаметр буріння свердловин, м, і встановлюють кількість і схему-розташування інших (сусідніх) свердловин. Це здійснюють таким чином, щоб відстань між вибоями свердловин була не більше двох радіусів їх ефективного впливу і забезпечувалося розвантаження пласта не менше ніж на 4м за контуром виробки. 6о Під час буріння цих свердловин і всіх наступних серій, поінтервальні вимірювання виходу штибу, визначення відносної величини його, а якщо необхідно, то і зниження швидкості подачі бурового інструмента, здійснюють, починаючи з першого інтервалу за встановленим незнижуваним випередженням свердловин.
Використання запропонованого технічного рішення дозволяє запобігти раптовим викидам вугілля та газу в процесі буріння випереджальних свердловин і наступного виймання вугілля, що забезпечує підвищення безпеки бо й ефективності ведення гірничих робіт на викидонебезпечних пластах.
Claims (1)
- Формула винаходу й й й о, Спосіб запобігання раптовим викидам вугілля та газу, що полягає в бурінні випереджальних свердловин по вугільному пласту у вибої гірничої виробки, вимірюванні виходу штибу з рівновеликих інтервалів буріння, визначенні незнижуваного випередження, довжини та радіуса ефективного впливу цих свердловин, який відрізняється тим, що на кожному інтервалі визначають відносний вихід штибу, який дорівнює відношенню 70 кількості штибу на поточному інтервалі до виміряного на першому інтервалі, незнижуване випередження свердловин визначають як відстань від вибою виробки до інтервалу, на якому відносний вихід штибу відповідає 2,0, довжину свердловин беруть відповідну чи більшу за подвоєне незнижуване випередження, причому, якщо при бурінні свердловин за межами незнижуваного випередження відносний вихід штибу зростає більше двох, то швидкість подачі бурового інструмента в свердловину зменшують до зниження відносного виходу штибу менше двох, а відстань між вибоями свердловин беруть не більшою від подвоєного радіуса К їх ефективного впливу, що розраховують за формулою: в - 7-7. нка, де Н - глибина ведення гірничих робіт, м; а - номінальний діаметр буріння свердловин, м. з 2 «о (ав) (ав) Зо «о- . а бо (ав) (ав) бо бо б5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200710585U UA30034U (uk) | 2007-09-24 | 2007-09-24 | Спосіб запобігання раптовим викидам вугілля та газу |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200710585U UA30034U (uk) | 2007-09-24 | 2007-09-24 | Спосіб запобігання раптовим викидам вугілля та газу |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA30034U true UA30034U (uk) | 2008-02-11 |
Family
ID=39817620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU200710585U UA30034U (uk) | 2007-09-24 | 2007-09-24 | Спосіб запобігання раптовим викидам вугілля та газу |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA30034U (uk) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102242640A (zh) * | 2011-07-05 | 2011-11-16 | 河南煤业化工集团研究院有限责任公司 | 煤矿井下石门揭煤的快速消突方法 |
CN110186843A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-30 | 中国矿业大学 | 一种高压介质注入钻孔有效影响半径的测定装置及方法 |
-
2007
- 2007-09-24 UA UAU200710585U patent/UA30034U/uk unknown
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102242640A (zh) * | 2011-07-05 | 2011-11-16 | 河南煤业化工集团研究院有限责任公司 | 煤矿井下石门揭煤的快速消突方法 |
CN102242640B (zh) * | 2011-07-05 | 2013-09-25 | 河南煤业化工集团研究院有限责任公司 | 煤矿井下石门揭煤的快速消突方法 |
CN110186843A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-30 | 中国矿业大学 | 一种高压介质注入钻孔有效影响半径的测定装置及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2018330958B2 (en) | Method for rock burst prevention by active support reinforcement and active pressure relief | |
Jeffrey et al. | Hydraulic fracturing applied to inducing longwall coal mine goaf falls | |
CN104632221B (zh) | 一种采用液态二氧化碳爆破诱导崩落采矿方法 | |
CN108661641A (zh) | 一种基于切顶卸压预防顺槽采空区长距离悬顶的方法 | |
Pysmenniy et al. | Development of resource-saving technology when mining ore bodies by blocks under rock pressure | |
CN109681180B (zh) | 煤矿地面压裂坚硬顶板控制采场强矿压效果预评价方法 | |
LU500326B1 (en) | Method for extracting pressure relief gas through thick and hard roof rock stratum blasting permeability increase and directional long borehole interception | |
RU2402681C1 (ru) | Способ разработки маломощных пологих и наклонных рудных тел | |
Chistyakov et al. | Investigation of the geomechanical processes while mining thick ore deposits by room systems with backfill of worked-out area | |
CN207379424U (zh) | 一种下向炮孔深度测量装置 | |
UA30034U (uk) | Спосіб запобігання раптовим викидам вугілля та газу | |
CN107702604A (zh) | 防渗墙施工中针对冲积花岗岩性巨孤漂石的施工工艺 | |
CN115030719B (zh) | 水力压裂厚硬岩层与煤层卸压相结合的冲击矿压防治方法 | |
Konicek | Destressing | |
CN106285777B (zh) | 大水矿山矿房超前放水的方法 | |
CN112855123B (zh) | 一种卸压钻孔深度的确定方法 | |
CN107542471A (zh) | 一种用于隧道施工的光面爆破方法 | |
Kawata et al. | The relationship between TBM data and rockburst in long-distance tunnel, Pahang-Selangor raw water transfer tunnel, Malaysia | |
RU2366890C1 (ru) | Способ образования врубовой полости | |
Chandrakar et al. | Long-hole raise blasting in a single shot: Assessment of void ratio and delay time based on experimental tests | |
Ruban et al. | Coal bed methane drainage with long directional boreholes | |
CN110344829A (zh) | 一种防治工作面与回撤通道贯通时顶板来压的方法 | |
Kozyrev et al. | Field-Scale Investigations of the Stress Field and the Excavation Damaged Zone Extent, the Kola Peninsula, Russia | |
Klishin et al. | Ensuring stability of maintained goaf by means of directional hydraulic fracturing (DHF) | |
RU2415267C1 (ru) | Способ разработки слепых рудных залежей |