Способ ограничения притока воды в очистные выработки

 

О П И С А Н И Е 956799

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ж на л .а г г сг

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.11.80 (21) 3001311/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Е 21 D 11/00.Гееударственный квмнтет

СССР

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 07.09.82 (53) УДК 622.281..9 (088.8) llo делам нзвбретеннй н еткрмтий (72) Автор изобретения р

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОГРАНИЧЕНИЯ ПРИТОКА ВОДЫ

В ОЧИСТНЫЕ ВЫРАБОТКИ

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для ограничения притока воды из подрабатываемых водных объектов, преимущественно водоносных горизонтов, в подрабатывающие очистные выработки. 5

Известен способ уменьшения притока воды в горные выработки при разработке свиты угольных пластов. Сущность его состоит в том, что обводкенные породы, залегающие в кровле пласта, намечаемого к 1 отработке, предварительно осушают (1).

Недостаток способа состоит в ограниченности области применения, так как его можно использовать только при наличии свиты сближенных пластов, когда по верхнему пласту, намечаемому к отработке, нет горно-подготовительных и нарезных выработок.

Известен также способ ограничения притока воды в очистные выработки, включающий бурение скважин и нагнетание в них вязких растворов для формирования водо.непроницаемых продуктов (2).

Недостаток данного способа состоит в том, что его можно использовать только в том случае, когда ширина раскрытия трещин значительная и в основном при про2 ходке подготовительных выработок в обводненных породах. Если ширина раскрытия трещин небольшая, то частицы цемента нагнетаемого цементного раствора с диаметром; превышающими ширину раскрытия трещины, отфильтровываются у входа в нее и в трещину не проникают.

Цель изобретения — повышение эффективности использования способа путем обеспечения возможности закупорки трещин с различной величиной их раскрытия.

Поставленная цель достигается тем, что нагнетание вязких растворов производят на участках наибольших деформаций до начала сдвижения пород подрабатываемой толщи в зоне контакта водопроницаемого и подстилающего его водоупориых слоев, залегающих выше зоны обрушения.

На фиг. 1 показан вертикальный разрез пород вкрест просгирания залежи полезного ископаемого (например угольного пласта); на фиг. 2 — вертикальный разрез по простиранию пласта.

Способ реализуется следующим образом.

Под влиянием очистных работ в полезном ископаемом 1 (например угольном пласте) слои пород подработанной толщи

956799 прогибаются в сторону выработанного пространства,. последовательно отслаиваются друг от друга. Из них слои непосредственной кровли при прогибе, не встретив опоры, разрушаются на несвязные блоки и куски, образуют зону обрушения 2. Вышележащие слои пород, встретив опору на обрушенные породы и уплотняя их, прогибаются более связно, принимают изогнутую форму. В них выделяют зону трещин и разломов 3, которая распространяется от выработки на высоту до 30 — 35m (где m — вынимаемая мощность пласта) .

Появление нормальносекущих трещин 4 в прогибающихся слоях наиболее вероятно на участках наибольшей положительной кривизны, условно ограниченных линиями

АВ и АС, ДЕ и ДР, КМ и KN, проведенных от границ выработки, под углом разрывов (ф", X, 8" ) и полных сдвижений (ч,, ч,, ч ) . Появление трещин расслоения 5 возможно в контуре АСЕД вкрест простирания, а также по простиранию.

Примерно эа месяц до начала сдвижения пород, покрывающих полезное ископаемое, из подготовительных выработок А, Д или К бурят скважины соответственно вод углами +180 -(P + +т,) скв = ф

+180 -(" + - ч )

3 = У" скв. 2

+180 — (о + гз) бскв. 6" 2

Скважинами перебуривают водоупорный слой 6 и забой их углубляют в водоносный слой 7. Растворы (основной и формирующий) нагнетают одновременно или с разрывом во времени до 8 ч соответственно в интервалы ав, cd, mn. Радиус растекания растворов зависит от проницаемости пород и достигает 50 м. По длине его растекания определяют количество скважин, расстояние между ними, а по геологическому строению устанавливают длину интервалов нагнетаний. В зависимости от решаемых задач и строения пород растворы нагнетают в контакты одного или наскольких слоев пород одновременно. Бурение скважин и нагнетание растворов можно производить сверху вниз и снизу вверх.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известными позволяет более надежно оградить очистные выработни от фильтрации в них воды из подрабатываемого водного объекта на протяжении всего процесса сдвижения пород подработан ной толщи, не прибегая к повторным нагнетаниям растворов; повысить коэффициент извлечения полезного ископаемого из недр за счет отказа от оставления предохранительных целиков под водными объектами, повысить условия безопасности шахтеров, улучшить их санитарно-гигиенические условия, повысить производительность механизированных, автоматизированных комплексов и нагрузку на очистной забой.

Формула изобретения

Способ ограничения притока воды в очистные выработки, включающий бурение скважин, нагнетание в них вязких раство-. ров для формирования водонерастворимых продуктов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности закупорки

30 трещин с различной величиной их pacKpbtтия, нагнетание вязких растворов производят на участках наибольших деформаций до начала сдвижения пород подрабатываемой толщи в зоне контакта водопроницаемого и подстилающего его водоупорных слоев,,залегающих выше зоны обрушения.

Источникии информации, принятые во внимание при экопертиэе

1. Авторское свидетельство СССР № 676734, кл. Е 21 D 16/00, 1977.

40 2. Трупак Н. Г. Специальные способы проведения горных выработок. М., «Недра», 1976, с. 70 — 158 (прототип) .

956799

К

Фиг. Г

Составитель Л. Березкина

Редактор И. Митровка Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6550/17 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4