Способ проведения горных выработок в выбросоопасных пластах

 

Изобретение относится к горной промьшшенности и м.б. использовано .при проведении горных выработок по пластам, склонным к газодинамическим явлениям. Цель - повышение безопасности проведения горных выработок (ГВ). До проведения ГВ по проектной ее оси образуют высоконапорными струями продольную разгрузочную полость. Затем вымывают поперечные разгрузочные полости (ПРП). Их последовательно образуют, начиная от торца продольной разгрузочной полости. Длину ПРП принимают не менее ширины проводимой ГВ. В зависимости от степени выбросоопасности расстояние между ПРП принимают в пределах 0,5-2 ее ширины, уменьшая его от забоя продольной разгрузочной поло сти к ее устью. При проведении восстающей ГВ на крутых пластах на участках между откаточным и вентиляционным штреками .расстояние между ПРП, начиная со второй , уменьшают на 0,1 ширины вьфаботок. 1 3.п. ф-лы, 1 ил. i (Л с: оо 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

14 А1 (19) (11) (дц 4 E 21 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3974147/22-03 (22) 06.11.85 (46) 07.09.87. Бюл.М- 33 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.И.Николин, С.Н.Александров, Н.А.Друпов, Л.В.Кочегарова, О.Л.Кокотов, Л.Н.Карагодин, В.В.Николин и В.В.Яйло (53) 622.8)7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ô 960450, кл. Е 21 F 5/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 821706, кл. E 21 F 5/00, 1979. (54) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ВЫБРОСООПАСНЫХ ПЛАСТАХ (57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано .при проведении горных выработок по пластам, склонным к газодинамическим явлениям. Цель — повышение безопасности проведения горных выработок (ГВ). До проведения ГВ по проектной ее оси образуют высоконапорными струями продольную разгрузочную полость.

Затем вымывают поперечные разгрузочные полости (ПРП). Их последовательно образуют, начиная от торца продольной разгрузочной полости. Длину

ПРП принимают не менее ширины проводимой ГВ. В зависимости от степени выбросоопасности расстояние между

ПРП принимают в пределах 0,5-2 ее ширины, уменьшая его от забоя продольной разгрузочной полости к ее устью. При проведении восстающей ГВ на крутых пластах на участках между откаточным и вентиляционным штреками ,расстояние между ПРП, начиная со второй, уменьшают на 0,1 ширины выработок. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

13357

Изобретение относится к горной промьппленности и может быть использовано при проведении горных выработок по пластам склонных к газодинамичесУ

5 ким явлениям.

Целью изобретения является повышение безопасности проведения горных выработок.

На чертеже показана схема проведения восстающей горной выработки смешанным забоем по крутому угольному пласту на участке между откаточным и вентиляционными штреками.

Способ осуществляют следующим 15 образом.

На участке пласта, примыкающего к откаточному штреку 1, по динамике газовыделения определяют высоту безопасной зоны разгрузки. Если она не 2О менее 5 м, то за счет применения любого нормативного способа предотвращения внезапных выбросов угля и газа ее увеличивают до этих размеров. Это необходимо для предотвраще- 25 ния развития внезапных выбросов угля и газа, если они возникнут при образовании разгрузочных полостей.

Затем по почве пласта вдоль оси проектного контура выработки 2 тонки- Зб ми высоконапорными струями воды специальным агрегатом (например, KBI комплекс безлюдный гидравлический) вымывают скважину диаметром не более

250-300 мм при диаметре бурового става не менее 160-180 мм. При таком соотношении диаметров скважины и става заполнение водой зазора между стенками скважины и ставом предотвращают внезапные обрушения и развитие внезапного выброса угля и газа в процессе вымывания.

В общем случае длина скважины определяется протяженностью выбросоопасного участка пласта, по которому проводится выработка. В тех случаях, когда протяженность выбросоопасного участка пласта не установлена, длину скважины принимают максимальной, исходя из технических возможностей агрегата для вымывания (максимальная длина скважины при вымывании КБГ160-180 м). В данном примере протяженность выбросоопасного участка пласта известна. Опыт разработки крутых и наклонных выбросоопасных ша,гопластов в Донбассе доказал„ что выбросоопасность по высоте этажа распределяется неравномерно. В верхней, !

2 примерно тридцатиметровой части этажа, примыкающей к вентиляционному штреку 3, внезапные выбросы и обрушения угля газоносных пластов практически отсутствуют„ Подавляющее большинство таких случаев приходится на нижнюю (до 60-80 м) часть этажа, Поэтому при проведении восстающей выработки 2 на крутых пластах на участке между откаточным 1 и вентиляционным штреками 3 длину скважины принимают меньше на 30 м высоты этажа.

После окончания вымывания скважины к боковой насадке бурового става подают воду и высоконапорной струей в направлении, перпендикулярном оси скважины, на глубину не менее половины ширины выработки вымывают часть (например, правую) первой поперечной разгрузочной полости 4. Затем буровой став поворачивают на 180 и вымывают в таком же направлении и таких же размеров левую часть полости 4.

После окончания вымывания первой поперечной полости 4 буровой став поворачивают на 90 по часовой стрелке и по мере извлечения става до места предполагаемого расположения второй поперечной полости 5 вымывают на всю мощность пласта продольную разгрузочную полость 6, Вымывание полости 5 и последующих поперечных полостей 7-10 (все поперечные пазы не показаны), а также продольной полости 6 на участках между ними и между и между последним поперечным пазом 10 и откаточным штреком 1 осуществляется аналогично.

Вымывание ряда поперечных разгрузочных полостей в последовательности, начиная из глубины массива (конца продольного паза) к откаточному штреку (устью паза), позволяет повысить безопасность проведения горной выработки.

Повышение безопасности способа достигается за счет уменьшения возникновения внезапных выбросов угля и газа при вымывании поперечных полостей и последствий внезапного выброса, если он все-таки произойдет, так как первую поперечную полость вымывают в глубину. массива (на значительном расстоянии от забоя выработки), а каждую последующую — под частичкой защитой (на частично раз3 13357 груженном участке пласта) от продольной и предыдущей поперечной полости.

По результатам моделирования на моделях из эквивалентных материалов

5 установлено, что при образовании впереди забоя моделируемой пластовой выработки продольной и двух поперечных полостей длиной, равной ширине выработки, материал модели практи- 1П чески полностью разгружается в пределах проектного контура выработки, если расстояние между поперечными пазами не превышает удвоенной ее ширины. Следовательно, на участках

15 пласта с невысокой степенью выбросоопасности расстояние между поперечными пазами может быть принято равным удвоенной ширине L выработки, т.е.

2L. На участках пласта с высокой степенью выбросоопасности для надежности способа принят четырехкратный запас, т.е. расстояние между поперечными пазами следует принимать равным 0,51 .

Таким образом, в общем случае рас- 25 стояние между поперечными полостями должно находиться в пределах 0,5L

2L. Расстояния между поперечными пазами при проведении восстающих выработок на крутых и наклонных пластах 3р на участках между откаточным и вентиляционным штреками принято иэ следующих соображений. Экспериментально в шахтных условиях установлено, что рост степени выбросоопасности шахто35 пласта,т.е. рост природной остаточной газоносности,соответствует прямолинейному закону. Средний угол наклона прямой составляет 46-48 .Такое изменение о степени выбросоопасности делает необ- 4О ходимым равномерное уменьшение расстояния между поперечными полостями.

Высота этажа (длина лавы) на крутых пластах, как правило, составляет 120130 и. Следовательно, с учетом трид- 4 цатиметровой верхней невыбросоопасной части этажа протяженность выбросоопасного участка проведения выработки составляет 90-100 м. В верхней части

14

4 этого участка степень выбросоопасности минимальная, что позволяет принять расстояния между первой 4 и второй 5 поперечными полостями равными удвоенной ширине выработки, т.е. 2L.

Расчеты показывают, что при ширине выработки 2-4 м расстояние между поперечными полостями, начиная с второго необходимо уменьшать íà 0 1 чтобы в нижней; наиболее выбросоопасной части этажа, расстояние между предпоследней 9 и последней 10 полостью, которую вымывают на расстоянии не более 0,5+5 м (5 м — размер разгруженного участка пласта) от откаточного штрека 1, составило 0 5.

Формула изобретения

1. Способ проведения горных выработок в выбросоопасных пластах, включающий образование последовательного ряда поперечных разгрузочных полостей, расположенных вдоль продольной оси горной выработки, и перпендикулярно ей, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности проведения горных выработок, до проведения выработок по проектной ее оси образуют продольную разгрузочную полость, а поперечные разгрузочные полости последовательно образуют, начиная от торца продольной разгрузочной полости, при этом длину поперечных разгрузочных полостей принимают не менее ширины проводимой выработки, а расстояние между ниии— в пределах 0,5-2 ее ширины, уменьшая

его от забоя продольной разгрузочной полости к ее устью.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что при проведении восстающей горной выработки на крутых пластах на участках между откаточным и вентиляционным штреками расстояние между поперечными полостями, начиная со второй, уменьшают на 0 1 ширины выработки.

1335714

Составитель М.Гагулин

Редактор Г.Гербер Техред В.Кадар Корректор Г,Решетник

Заказ 4031/ЗО

Тираж 429 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, M-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4