Способ разработки угольных пластов

 

Изобретение относится к горной промети , м. б. использовано при разработке крутых пластов и позволяет интенсифицировать процессы разрушения угля. При этажном способе подготовки шахтного поля проводят откаточный штрек (Ш) 1 и вентиляционный Ш. Со стороны Ш 1 закладывают изолирующую полосу 2 на всю длину выемочного поля путем выемки надштрековой полосы угля с последующей подачей в образованную полость твердеющей смеси. Предварительно в полости устанавливают герметичные люки 3, затем пласт 4 разделяют на выемочные блоки бурениеь5 скважин (С) 5 на расстоянии друг от друга, равном l Ki-d{P:(Pf,+

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„. Я1„1 „„146О271

А1!

51) 4 Е 21 С 41/04

I .t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4286350/23-03 (22) 18.06.87 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (71) Институт горного дела им. А. А. Скочинского (72) В. Г. Агеев, С. Ф. Белов, А. В. Грибов, А. А. Корнеев и В. Д. Орлов (53) 622.271 (088.8) (56) Уголь, 1979, № 4, с. 8.

Авторское свидетельство СССР № 844771, кл. Е 21 С 41/04, 1981. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ

ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к горной промсти, м. б. использовано при разработке крутых пластов и позволяет интенсифицировать процессы разрушения угля. При этажном способе подготовки шахтного поля проводят откаточный штрек (Ш) 1 и вентиляционный

Ш. Со стороны Ш 1 закладывают изолируюшую полосу 2 на всю длину выемочного поля путем выемки надштрековой полосы угля с последующей подачей в образованную полость твердеющей смеси. Предварительно в полости устанавливают герметичные люки 3, затем пласт 4 разделяют на выемочные блоки бурением скважин (C) 5 на расстоянии друг от друга, равном l=K фР:(Р0+

+(о.,:К )} "-, где К = — 2,5 — коэф., определяемый экспериментально; К =20 — 30 коэф., равный отношечию предела прочности на сжатие (о ) к пределу прочности на растяжение; d — диаметр С 5; P, Pp — давление, развиваемое соответственно невзрывчатым разрушающим средство (HPC) 7 и горными породами. Для размещения в С 5 рабочей смеси НРС 7 используют нагнетательную установку 8, размещенную в Ш 1. 3аполнение С 5 производят под давлением на всю глубину С 5, которую предварительно герметизируют. Выемку угля из пласта 4 производят бурением системы восстающих

С 9, образующих компенсационное пространство 10. Под действием давления газа в пласте 4, дополнительного поля напряжений, создаваемого НРС 7, и гравитационных сил и в дальнейшем опорного давления происходит массовое обрушение угля в пространство 10. Уголь через люк 3 выпускается на Ш 1. 1 ил.

1460271

Рабочая смесь HPC создает напряжения в массиве при 2 — 3-кратном расширении своего начального состава, раскрепляясь между кровлей и почвой, заполняя выработанное пространство, обеспечивая тем самым его крепление и поддержание кровли.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутых пластов.

Цель изобретения — интенсификация процессов разрушения угля.

На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа разработки.

Способ осуществляют следующим образом.

При этажном способе подготовки со стороны откаточного штрека 1 закладывают 10 изолирующую полосу 2 на всю длину выемочного поля путем выемки надштрековой полосы угля с последующей подачей твердеющей смеси в образованную полость. Предварительно в полости устанавливают герметичные люки 3. Затем в пласте 4 бурятся скважины 5 и б на всю высоту этажа с заданным шагом расстановки l, зависящим от устойчивости пород кровли, и диаметром, близким к мощности пласта. Для размещения в скважинах рабочей смеси невзрывчатого разрушающего средства (НРС) 7 используют нагнетательную установку 8, размещенную на откаточном штреке 1. Заполнение скважины осуществляется под давлением на всю длину скважины, которая предварительно герметизируется.

Выемка угля из выемочного блока 4 осуществляется посредством бурения через изолирующую полосу 2 системы скважин 9, образующих компенсационное пространство 10 для поддержания в нем взрывобезопасной концентрации метановой среды. Под действием давления газа в пласте, который выходит из образующихся трещин, и дополнительного поля напряжений, создаваемых расширяющимся воздействием HPC на выемочный блок, а также гравитационных сил и в дальнейшем под влиянием опорного давления происходит массовое обрушение угля в компенсационное пространство 10, который через окно люка 3 выпускается на откаточный штрек 1 и транспортируется с помощью вагонеток 11. 40

По мере процесса разрушения угля в выемочном блоке 4 вь1работанное пространство заполняется расширяющейся смесью

НРС, которая с течением времени твердеет до прочности вмещающих пород и обеспе- 45 .чивает крепление очистного забоя и поддержание кровли.

Основными параметрами при использовании HPC являются диаметр и глубина скважины, а также расстояние 1 между скважинами, которые задаются в зависимости от физико-технических характеристик разрушаемого объекта.

Скважины бурят на расстоянии l одну от другой, зависящем от эффективности применения HPC в конкретных горно-геологических условиях и от устойчивости боковых пород, создают дополнительное поле напряжений в выемочном блоке и обеспечивают крепление выработанного пространства и поддержание пород кровли путем расширения и твердения рабочей смеси HPC.

1 (1= Kid

Ро+(осж) /К2 где Ki=2,5 — коэффициент, определяемый экспериментально;

К2=20 — 30 — коэффициент, определяемый отношением (о )/(о ); (о -)/(о,) — пределы прочности на сжатие и растяжение, МПа;

d — диаметр скважины, м;

P, Po — давление, развиваемое НРС, и давление горных пород соответственно, МПа;

Po pH cosa, где р=2,5 10, МПа/м — средняя плотность горных пород;

Н вЂ” глубина залегания пл аста, м; а — угол падения пласта, град.

Форм ула из об ретения

1=Ki d ° коэффициент, определяемый экспериментально; коэффициент, равный отношению предела прочности на сжатие к пределу прочности на растяжение; предел прочности на сжатие

МПа; диаметр скважины, м; давление, развиваемое негде К вЂ”вЂ” 2,5

К2=20 — 30—

d—

Р—

Способ разработки угольных пластов. включающий этажную подготовку шахтного поля, проведение откаточного и вентиляционного пластовых штреков, локализацию пласта со стороны откаточного штрека изолирующей полосой и твердеющего материала, бурение через изолирующую полосу восстающих скважин для образования компенсационного пространства с установкой герметизирующих устройств в них, разрушение и выпуск угля на откаточный штрек, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов разрушения угля, пласт разделяют на выемочные блоки бурением дополнительных скважин на расстоянии l одна от другой, равном

14б0271 пород, Составитель В. Тычина

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 440/33 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

)13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, !О! з взрывчатым разрушающим средством;

Ро — давление горных

МПа, после чего в указанные скважины нагнетают невзрывчатые разрушающие средства и создают в массиве выемочного блоха поле напряжений.