Способ возведения опережающей крепи

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии тонких угольных пластов, склонных к внезапным выбросам угля м газэ. Оно позволяет повысить надежность предотвращения газодинамических явлений при вскрытии уготьного путем создания монолитного пояса вокруг зырзботки в зоне разгруженною и дггггчфованчогоуглп, На расстоянии r-t ппаотп не более 3 м бурят лебедовые скьажичы с перекрытием последнего но менее, ем на 0,5 м. Скважины г ребуривают границу зоны взрывной грещинсватости, ширина которой определяется из апроксимирующей зависимо /1 и. Расстояние между скьэжинзми нэ выходе из пласта не полутора радиусов руинного разрушения вокруг скважины. В скважины усганэвг;ивзют армирующие элемента и закрепляю их по чсеп длине в забое ОКРЗЖИЬЫ расил яющгйся вяжущей композицией Композицию р. щают в скважинах в ампулах, которые разрушают прокручиванием несущих элементов. Установку З.ЮМСНТОР и их з крепление производят не ранее 3 ч после бурения каждой скважины, Возможно бурение нескольких рядов скважины. Вспениваясь, композиция обеспечивает самонагнетани0 п область руинного разрушения вокруг скгаж; н. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

РОС УДАР CT B Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4609549/03 (22) 28,11,88 (46) 30,01,91. Бюл. M 4 (71) Государственный макеевский научноисследовательский институт по безопаСности работ в горной промышленности (72) В,Я.Костыря, Н,Ф.Рысев, А,И.Спожакин. Ю,T.Хорунжий и А.T.Горгоное (53) 622.281.4(088,8) (56) Инструкция по безопасному ee,",ездию горных работ на пластах, склонным к внезапным выбросам угля, породы и аза, М,:

Недра, 1977, с.65, Авторское свидетельство СССР

М 1138508, кл. F 21 D 11/14, 1983. (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ОПЕРЕ. КАЮЩЕЙ КРЕПИ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии тонких угольных пластов, склонных к внезапным выбросам угля M газэ. Оно позволяет повысить надежность предотвращения газодинам1ческих явлеИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии тонких угольных пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа, Цель изобретения — повышение надежности предотвращения газодинамических явлений путем со:дания монолитного пояса вокруг выработки в зоне разгруженного и дегазированного угля.

На фиг.1 изображена схема расположения скважин вокруг контура вскрываемого сечения выработки с креплением несущих (9) ъЖ «и 1 624 2 5

pg)s Е 21 D 9/00, Е",1 3 1 !/00, Е 21 F 5/00 ний при BGK) I. T1;;I угольного плг:та Г1утем создания монолитного пояса вокру" выработки в эон:- разгруже11но1о и дегг-,ированНОГО УГля, )-!а рэс(тоян.1и Г. 1 Г1 ласта не более

3 м бурят,ieI едпеые с1п ажинь с перекр1 тием последнего не менее, .å! 1 на 0,5 м.

Скважины 1.. ребуривают границу зоны взрывной трещиноватости, ширина которой определяется иэ апроксимирующей зависимо<.ти. Рассояние между ск :ажинами на выходе из пласта не более полутора радиусов руинного разруш: ния Bcкруг cI;UQ>K! íû.

В скважины устанавливают несущ.1е армирующие элел1ент и закреплю:,о- их по всей длине в забое скважи1 ы расш1::. я ощейся вяжущей комГ1озиц11е11. Кол111оз,11)1;!i3 рл. мещают в скважинах в,"мпулах, оторые разрушв.от прокручиванием несущих элементов.

Установку злел1сное и их закрепление производят не ранес 3 ч после бурсния каждой скважины, В=зможно бурение нескольких рядов скважины. Вспениваясь, ко 1гозиция обеспечивает самонагнетан1 11 область руинного раэрушения вокруг скгаж,!4. 2 ил. элементов; на фиг,2 — разрез А-А 1.а фиг.1 (Ь вЂ” расположение несущих =ле1 оптов г. боковых породах от пласта: д — расстояние между скважинами на выходе из пла1,та; !— эона трещинообразования в породах от буровэрывных работ; m — мощность пласта).

Способ осуществляют следующим образом, При проведении вскрыеа ощей пласт выработки 1 (фиг.1) с расстояния от пласта не менее трех метров определяют зону образования трещиноватпсти от буровзрывных работ вокруг выработки 1 в зависимости

1624243

r гр = —, P от вмещающих угольный пласт пород, устанавливаемой в интервале коэффициентов f крепости от 3 и до 9 по шкале М.М.Протодьяконова зависимостью

I 2,11-0,187f, м, где f коэффициент крепости пород по шкале М.М.Протодьяконова, Затем по контуру выработки 1 бурят передовые скважины 2, которые перебуривают границу зоны трещинообразования в породах (фиг.2) от взрывных работ на расстоянии Ь от пласта, равном не менее 0,5 м.

Интервал 2 д между скважинами на выходе из пласта определяют по формуле д «1,5 rp, м.

Радиус гр руинного разрушения определяют иэ соотношения

55 где гп — радиус области неупругих деформаций, м; р- коэффициент отношения зоны неупруг х деформаций к зоне руинного разрушения.

Расстояние между скважинами 2 на вь.ходе иэ пласта выполняют равным полутора радиусам эоны руинного разрушения вокруг скважин или меньше него. При расстоянии, равном радиусу руинного разрушения.,, уже образуется достаточно прочный монолитный пояс вокруг выработки. При расстоянии д между скважинами на выходе из пласта менее полутора радиусов руинного разрушения вокруг скважины, т.е. в пределах его радиуса, разгруженный и армированный пояс вокруг выработки получается максимально широким, в результате чего обеспечивается более высокая надежность предо вращения газодинами еских явлений.

Ампулы скрепляющего состава по длине выбирают равными длине несущего элемента 3.

Закрепление несущих элементов 3 в глубине углепородного массива производят через 3 ч после бурения каждой скважины.

В каждую пробуренную скважину вставляют пневмосушитель для удаления влаги со стенок скважины и их прогрева с последующим вводом в скважину 2 скрепляющего состава (например, полиуретана в ампулах), которые досылают до забоя скважины несущим элементом 3 с последующим прокручиванием его при помощи бурового устройства (ручное сверло, перфоратор и т.п,) с досылкой несущего элемента 3 до забоя скважины.

Несущий элемент 3 вводят в сквер т до забоя, вращают ы течение 20-30 с, при этом ампулы разрушаются и их содержимое интенсивно перемешивается, Б результате реакции полимеритации композиция всп;:нивается, увеличиваясь в объеме ы 3 — 4 раза, развивая давление до 2,2 МПа, обеспечивая самонагнетание в трещины руинного разрушения от скважин 2 B угол ьнопородном массиве.

Таким образом осуществляют закреплен е несущих элементов 3 во всех скважинах

2. При вскрытии угольных пластов в особо опасных зонах необходимо бурить второй ряд скважин для возведения передовой крепи. Скважины второго ря .;а располагают между скважинами первого на расстоянии полутора радиусов руинного разрушения.

Использование предлагэе ого способа (в отличие от известных) позволяет создать вокруг вскрывающей пласт выработки разгруженный и закрепленный углепородный пояс, который не подвергается деформации от взрывных работ, что обеспечиеает высокую надежность предотвращения газодинамических явлений и, кроме того, позволяет использовать забойное оборудование, что сник:еег материальные и трудовые затраты.

Формула изобретения

Способ возведения о ерех ающей крепи включающий бурени;. передовых скважин за контур выработки с перекрытием угольного пласта не менее чем на 0,5 м, установку в них несущих элементов и закрепление последн 1х распирэющейся вяжущей композицией, отличающийся тем, что. с целью псыышения надежности предэтвращения газодинамических явлений при вскрытии 1,rоль ых пластов путем создания монолитного поясы вокру вы;.работки в зоче разгруженного и дггазированного угля. несущие элементы располага.от за зоной взрывной трещине ветхости пород на расстоянии от конура выработки, опре" деляемом по формуле

I 2,11 - 0,187f, где I — ширина зоны трещиноватости, м;

f — коэффициент крепости пород по шкале M.M.Ïðîòîäüÿêîíîâà, а установку и закрепление несущих элементот осуществляют не ранее трех часов после скан ания бурения каждой скважины, при этом расстояние между последними на выхоре иэ пласта определяют и: выражения д 1,5 гр, где д — расстояние между скважинами на выходе иэ пласта. м;

rp — зо,а руимного разрушения вокруг скважины, м, 1624243