Способ борьбы с газодинамическими явлениями в шахтах при проходке подготовительных выработок

 

СПОСОБ БОРЬБЫ С ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМИ ЯВЛЕНИЯМИ В ШАХТАХ ПРИ ПР ХОДКЕ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК, включающий бурение наклонных дегаза ционных скважин и пpopeзaниe вертикальной разгрузочной щели в почве выработки до пересечения слоя слабо дегазируемых пород на всю его мощv JljVggA 5-М 5 5 ность, дегазацию массива через дегн зационные скважины,. отличающийся тем, что, с целью повышения безопасноститруда путем од новременного увеличения глубины дагазации и снижения напряженного состояния массива, разгрузочную вертикальную щель прорезают ями в зоне влияния дегазационных скважин и производят через них дегазацшо массива изолированно от дегазационных скважин, при этом длину секции щели -определяют по формуле Ч - 1 И.О где Ig - длина защищенной зоны, образуемой дегазационными скважинами, м; l|jg- величина неснижаемогр опережения , м; 1 - длина перемычки, м. S 4 , -77

„„Я0„„11630

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(5 ) Е 21 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"из = 3 И,о п

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3667353/22-03 (22) 30.11.83 (46) 23.06.85. Бюл. Ф 23 (72) А. Т. Айруни, В. А. Ставровс кий, Б. Н. Поставнин, Ю, Л. Бубликов, Н. А. Дрижд, Ю. M. Бирюков и И. А. Швец (71) Институт проблем комплексного освоения недр АН СССР (53) 622. 832 (088. 81.. (56) 1. Руководство по дегазации угольных шахт. М., "Недра":, 1975, с. 14-18.

2. Авторское свидетельство СССР

N 968462, кл. Е 21 f- 5(00, !981. (54) (57) СПОСОБ БОРЬБЫ С ГАЗОДИНАМИЧЕСКИИИ ЯВЛЕНИЯМИ В ШАХТАХ ПРИ ПРО

ХОДКЕ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК, включающий бурение наклонных дегазационных скважин и прорезание вертикальной разгрузочной щели в почве выработки до пересечения слоя слабодегазируемых пород на всю его мощность, дегазацию массива через дегазационные скважины, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения безопасности труда путем одновременного увеличения глубины де газации и снижения напряженного состояния массива, разгрузочную вертикальную щель прорезают секциями в зоне влияния дегаэационных скважин и.производят через них дегазацию массива изолированно от дегазационных скважин, при этом длину секции щели определяют по формуле где 1 — длина защищенной зоны, образуемой дегазационными скважинами, м, 1„ - величина неснижаемого one режения, м;

1„— длина перемычки, м.

1163000

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходке подготовительных выработок по пластам, опасным по газодинамическим явлениям. 5

Известен способ управления гаэовыделением при проходке подготовительных выработок и борьбы с внезапными выбросами угля и газа, включающий бурение барьерныхдегаэационных скважин 10 и каптаже метана из передового массива fl) .

Недостатками способа являются низкая его эффективность из-за малого радиуса дегаэирующего влияния сква- 15 жин, неравномерности дегаэации мощных пластов, состоящих из отдельных пачек и разделенных непроницаемыми пропластками и низкая эффективность способа при борьбе с внезапными выбросами 2п угля и газа из почвы п. аста.

Наиболее близким к предлагаемому является способ борьбы с гаэодинамическими явлениями в шахтах при проходке под.-отовительных выработок, 25 включающий бурение наклонных дегазационных скважин и прорезание вертикальной разгрузочной щели в почве выработки до пересечения слоя слабодегазируемых пород на всю его мощность, дегазацию массива через дегазационные скважины (2) .

Недостатками способа являются поступление метана из разгрузочной щели при естественном его истечении непосредственно в атмосферу горной выработки и высокие энергозатраты на образование непрерывной разгрузочной щели.

Цель изобретения - повышение бе40 зопасности труда путем одновременно« го увеличения глубины дегазации и снижения напряженного состояния массива.

Поставленная цельдоатигается тем, 45 что согласно способу борьбы с газо-. динамическими явлениями в шахтах при проходке подготовительных выработок, включающему бурение наклонных дегазационных скважин и прореэание верти 50 калькой разгрузочной щели в почве выработки до пересечения слоя слабодегазируемых пород на всю его мощность, дегазацию массива через дегаэационные скважины, разгрузочную вертикаль-55 ную щель прорезают секциями в зоне влияния дегазационных скважин -и производят через них дегазацию массива изолированно от дегаэационных скваяжн, при этом длину секции щели определяют по формуле

3 н

0 3 н,о где 1 — длина защищенной зоны, об"

3 разуемой дегазационными скважинами, м;

1 — величина неснижаемого опеkiÎ режения, м;

1 — длина перемычки, м.

На фиг, 1 показана схема бурения дегазационных скважин в почву подготовительной выработки, на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— схема образования секций разгрузочных щелей в почве подготовительной выработки, на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг, 3.

Схема содержит забой 1 подготови" тельной выработки, подготовительную выработку 2, дегазационные скважины

3, дегазируемый, надрабатываемый слой 4, забой 5 дегазационных скважин, зону 6 профилактической обрабстки дегаэационными скважинами, дегазационный газопровод 7, секцию

8 разгрузочной щели, перфорированную трубу 9, гравий 10, заполняющий полость щели, изолирующий материал

11, тампонирующий раствор 12, величину 13 неснижаемого опережения защиты.

Способ реализуется следующим образом, Впереди остановленного забоя 1 в почву выработки 2 бурят дегазационные скважины 3 до пересечения с дегазируемым, надрабатываемым слоем

4. Дегазационные скважины 3 бурят под углом к плоскости дегазируемого, надрабатываемого слоя 4(фиг. 1) .

По мере удаления забоя скважин 5 от забоя 1 выработки угол наклона скважин уменьшают с тем,, чтобы величина защищенной зоны 6 в почве выработки была не менее 15 м. Расстояние между забоями дегаэационных скважин 5 не более 1-2 м. В поперечном сечении (фиг. 2) скважины 3 располагают веером по четыре в ряд. После бурения и герметизации скважин 3 их подключают к газопроводу У и каптируют ме. ты.

1163000

Далее в почве выработки 2 по ее центру непосредственно от забоя 1 выработки 2 выполняют первую секцию разгрузочной щели 8 (фиг. 3). Разгрузочная щель выполняется буровым 5 механизмом. Глубина щели 8 выбирает" ся с расчетом пересечения дегазируемого, надрабатываемого слоя 4 на всю его мощность. Ширина секции ще-. ли 8 10-14 см. Длина секции щели выбирается на менее ее глубины, но не более величины эоны профилакти-. ческой обработки дегаэационными скважинами, минус длина перемычки и определяется по формуле 15

М но и

В щель помещается перфорированная труба 9 диаметром 100 мм, а полость секции 8 засыпается гравием 10, закрывается изолирующим материалом

11 (толь, полиэтиленовая пленка и т.д. и тампонируется цементным или глинистым раствором 12. Верхний конец перфорированной трубы подсоединяют к газопроводу 7 и каптируют ме- тан.

После выполнения первой секции разгрузочной щели 8 возобновляют проведение выработки 2. Проведение выработки 2 ведется .до границы зоны неснижаемого опережения защиты.и одновременно с сооружением второй секции разгру-зочной щели 8 после оставления перемычки. Величина неснижаемого опережения защиты скважин 13 не менее

5 м, что обеспечивает проведение выработки 2 под защитой не менее, чем на 10 м.

Расстояние между секциями разгру: эочной щели 8 равно 1,5 - 2 м и определяется иэ расчета величины распространения влияния горной выработки на напряженно-деформированное состояние вокруг нее.

Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что его использование позволяет увеличить глубину дегазации массива, снизить трудоемкость работ и затраты на проведение щели, экономическая эффективность при проведении подготовительной выработки составляет 10-25. тыс.руб. в год.

1163000

Фиг. М

Заказ 4085/32

Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Васючкова

Редактор Е. Лушникова Техред Т.1 аточка Корректор В. Синицкая