Способ оценки выбросоопасности призабойной зоны подготовительной выработки

 

Использование: изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при проведении выработок различного назначения по выбросоопасным пластам. Сущность изобретения: изобретение представляет собой способ оценки выбросоопасности призабойн ой зоны подготовительной выработки, включающий сейсмоакустический контроль и определение динамики газовыделения, причем по динамике газовыделения определяют размер разгруженной зоны и производят акустический контроль выбросоопасности в процессе выемки комбайном породы над или под угольным пластом на глубину 0,4-0,6 разгруженной зоны и при отношении амплитуд акустического сигнала более 2 зону относят к выбросоопасной, а проходку выработки производят после выполнения противовыбросных мероприятий. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4939645/03 (22) 27.05.91 (46) 30.03.93. Бюл. М 12 (71) Институт геотехнической механики АН

УССР (72) А. Н. Зорин, В. И. Николин, В. Г. Колесников, В. П. Вдовиченко, А. И. Никольская и

В. В. Николин (73) А. И. Никольская (56) Инструкция по безопасному введению горных пород на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа. М.:

Недра, 1989, с. 30 — 38, с, 41-43, с. 107.

Авторское свидетельство СССР

N 560068, кл. Е 21 5/00, 1977, Зорин А. Н. Управление динамическими проявлениями горного давления, М.; Недра, 1978, с, 178.

Николин B. И., Балинченко И. И„Симонов А. А, Борьба с выбросами угля и газа в шахтах M.: Недра, 1981, с. 300.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при проведении горных выработок различного назначения.

Целью изобретения является повышение надежности оценки выбросоопасности призабойной зоны выработки и увеличение темпов проведения выработки за счет увеличения технологичности разгрузки угольного пласта в забое, автоматизации и оперативности контроля выбросоопасности и эффективности разгрузки.

Способ осуществляется следующим образом.. Ж,„, 1806273 ЯЗ (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ВЫБРОСООПАСНОСТИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ВЫРАБОТКИ (57) Использование: изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при проведении выработок различного назначения по выбросоопасным пластам. Сущность изобретения; изобретение представляет собой способ оценки выбросоопасности призабойной зоны подготовительной выработки, включающий сейсмоакустический контроль и определение динамики газовыделения, причем подинамике газовыделения определяют размер разгруженной зоны и производят акустический контроль выбросоопасности в процессе выемки комбайном породы над или под угольным пластом на глубину 0,4-0,6 разгруженной зоны и при отношении амплитуд акустического сигнала более 2 зону относят к выбросоопасной, а проходку выработки производят после выполнения противовыбросных мероприятий.

Перед началом комбайновой проходки по динамике газовыделения определяется размер разгруженной зоны, для чего из забоя выработки бурят контрольные шпуры диаметром 42 мм по наиболее выбросоопас ной пачке угля мощностью не менее 0,2 м, глубиной не менее 4 м. Если ранее осуществлялись мероприятия по предотвращению внезапных выбросов, то контрольные шпуры ориентируют параллельно скважинам, через которые осуществлялись мероприятия по предотвращению внезапных выбросов, При этом расстояние от контрольных до ближайших шпуров (скважин), пробуренных при выполнении способов предотвращения

1806273 зования разгрузочной щели над или под 55 угольным пластом на глубину 0,4 — 0,6 разгруженной зоны, В процессе выемки комбайном породы над или под угольным пластом производят акустический контроль выбросоопасности. внезапных выбросов, должно быть не менее

0,4 м по всей их длине, Для этого контрольные шпуры и скважины располагают по разным угольным пачкам или смещают по мощности пласта, Далее производят измерение начальной скорости газовыделения.

При контроле эффективности по динамике газовыделения способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа считается эффективным, если после его выполнения величина зоны разгрузки превышает глубину вынимаемой полосы угля за цикл не менее чем на 1,3 м.

В случае, если глубина выемки за цикл больше величины зоны разгрузки или неснижаемое опережение менее 1,3 м, работы по выемке угля в выработке должны быть прекращены и их возобновление возможно после: выполнения способа предотвращения и установления его эффективности; временной остановки работ по углю и повторного контроля величины безопасной зоны разгрузки; полного пересмотра мероприятий по предотвращению внезапных выбросов и их выполнения.

Также перед началом комбайновой проходки в боковой стенке выработки бурят скважину глубиной 1 м, в которую вставляется и жестко расклинивается геофон подземного блока аппаратуры ЗУА-4, Скважина должна располагаться на удалении от забоя не менее 10 и не более 50 м, т. к: в этой зоне не возникает помех из-за работающего комбайна и достаточно хорошо прослушиваются сейсмоакустические импульсы.

Скважина закупоривается звуконепроницаемым материалом — ветошью и глиной.

Выводы с подземного блока соединяются с установленной на поверхности аппаратурой сейсмоакустического контроля АК вЂ” 1 конструкции ДГИ и ИГД им. Скочинского, предназначенной для непрерывного контроля степени выбросоопасности пород проходческого забоя. Она выдает команды для управления процессом проведения выработки комбайном в соответствии со значением критерия выбросоопасности пласта

Кв, представляющего собой отношение максимального значения амплитуды высокочастотной части спектра акустического сигнала к максимальному значению амплитуды низкочастотной части спектра.

Проходку выработки начинают с обра10

Если отношение амплитуд акустического сигнала КВ<2, то зону считают неопасной и проходку выработки осуществляют сплошным забоем с максимальной технически возможной скоростью. Если КВ>2, то зону относят к выбросоопасной, а проходку выработки производят после выполнения противовыбросн ых мероприятий.

Пример конкретного выполнения.

Способ реализуется на шахте им. Засядько при проведении 7-го Западного конвейерного штрека по напряженным породам, включающим выбросоопасный пласт угля мощностью 1,8 м, комбайном избирательного действия 4ПП вЂ” 2М, сечение штрека 13,8 м, пласт l1. Ковроля — песчаноглинистый сланец крепостью f=4 — 5, непосредственная кровля — песчаник крепостью

f=6 мощностью 0,5 м, почва пласта — песчаный сланец крепостью f=4.

Перед началом комбайновой проходки для определения по динамике газовыделения размеров разгруженной зоны из забоя выработки пробурим 2 контр. шпура диаметром 42 мм, глубиной по 3,5 м. Ранее пробурены параллельно скважинам, посредством которых осуществлялись противовыбросные мероприятия, на расстоянии от них 0,6 м и смещены по мощности пласта.

При достижении глубины 1 м, а потому через каждые 0,5 м буровую штангу извлекали, вводили в контрольный шпур газозатвор и герметизировали измерительную камеру.

Попыткой извлечения газозатвора проверяли надежность герметизации, Скорость газовыделения была равна 1,2 л/мин и ее падения не наблюдалось. Значит, глубина зоны разгрузки равна длине шпура (3,5 м) плюс 0,5, то есть 4 м, Также перед началом комбайновой проходки в боковой стенке выработки на расстоянии 17 м от забоя пробурили скважину глубиной 1,0 м, в которую поместили и жестко расклинили геофон подземного блока аппаратуры ЗУА — 4, скважину тщательно закупорили звуконепроницаемым и материалами — ветошью и глиной. Выходы с подземного блока соединили с установленной на поверхности аппаратурой акустического контроля АК вЂ” 1. Проходку выработки начали с образования разгружающей щели глубиной 2 м под угольным пластом. Толщина породной пробки — 0,5 м. B процессе выемки комбайном породы проводили акустический контроль выбросоопасности. При этом Кр=1,3, то есть зона невыбросоопасная, выбрали еще 1 м породы и после этого неснижаемое опережение составило 1 м.

После прохождения в таком режиме 10 м выработки прогноз показал K=3,2 то есть

1806273

20

30

40

50

Составитель А,Никольская

Техред М.Моргентал Корректор M.Òêà÷

Редактор

Заказ 969 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 опасно. Проходку остановили и возобновили работы после выполнения противовыбросных мероприятий — гидрорыхления угольного пласта.

Формула изобретения

Способ оценки выбросоопасности призабойной зон ы подготовительной вы работки, включающий бурение контрольных шнуров, определение динамики газовыделения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности оценки выбросоопасности призабойной зоны выработки и увеличения темпов проведения выработки, по динамике газовыделения определяют размер разгруженной зоны и производят акустический контроль выбросоопасности в

5 процессе выемки породы над или под угольным пластом на глубину 0,4 — 0,6 глубины разгруженной зоны, при этом при отношении амплитуд акустического сигнала более двух единиц зону относят к выбросоопас10 ной, а проходку выработки производят после выполнения противовыбросных мероприятий.