Способ вибрационно-скважинного воздействия на массив для снижения выбросоопасности

 

Использование: для повышения эффективности и безопасности работ по снижению выбросоопасности путем уточнения параметров двухстадийной виброобработки горного массива и контроля эффективности снижения выбросоопасности в забоях подготовительных выработок. Сущность изобретения: способ включает бурение скважин во вмещающие породы и пласт, установку в них виброисточников и двухетадийную виброобработку. В способе установлен критерий необходимости бурения скважин во вмещающие пласт породы и время на виброобработки. Даны диапазоны вибровоздействия на массив и дополнительные средства контроля эффективности вибровоздействия, а при этом выемку угля осуществляют после снижения выбросоопасности горного массива. 3 з.п.флы, 1 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5t)5 Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 4!. Й, l;„; >y,,;,Я T8< !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4905457/03 (22) 29,10.90 (46) 28.02,93, Бюл. М 8 (75) С,П. Минеев (56) Авторское свидетельство СССР

N1093929,,кл,,Е 21 F 5/00, 1983, Авторское свидетельство СССР

N 1331173, кл. Е 21 F 5/00, 1987, (54) СПОСОБ ВИБРАЦИОННО-СКВАЖИННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА МАССИВ ДЛЯ

СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНОСТИ (57) Использ.ование: для повышения эффективности и безопасности работ по снижению выбросоопасности путем уточнения параметров двухстадийной виброобработИзобретение относится к горной промышленности, предназначено для предотвращения выбросов угля и газа при разработке особовыбросоопасных.и выбросоопасных угольных пластов. склонных к обрушаемости.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности и безопасности работ по снижению выбросоопасности путем уточнения параметров двухстадийной виброобработки горного массива и контроля эффективности снижения выбросоопасности в забоях подготовительных выработок.

Это достигается тем, что в способе бурят вибраскважины во вмещающих пласт породах при уровне начальной скорости газовыделения из контрольного шпура, пробуренного в призабойной части пласта. более 10 л/мин. В эти скважины устанавливают виброисточники и осуществляют в течение 0,5 ч виброобработку вмещающих пласт пород. Затем осуществляют виброоб„„ Ц „„1798524 А1 ки горного массива и контроля эффективности снижения выбросоопасности в забоях подготовительных выработок. Сущность изобретения;. способ включает бурение скважин во вмещающие породы и пласт, установку в них виброисточников и двухстадийную виброобработку. В. способе установлен критерий необходимости бурения скважин во вмещающие пласт породы и время на виброобработки. Даны диапазоны вибровоздействия на массив и дополнительные средства контроля эффективности вибровоздействия, а при этом выемку угля осуществляют после снижения выбросоопасности горного массива. 3 з,п.флы, 1 табл, работку в угольном массиве, при этом скважины бурят на расстоянии друг от друга, не превышающем двух радиусов зоны эффективного вибровоздействия из них. Значения параметров вибровоздействия применяют в диапазонах, как это показано в таблице, Для контроля за работой виброисточника в способе предусмотрена установка вибродатчиков.с дистанционным контролем, а для контроля за состоянием выбросоопасности по начальной скорости газовыделения бурят дополнительный контрольный шпур в средине угольного забоя. После выполнения способа выемку угля в забое осуществляют не реже, чем через 0,5 часа после снижения выбросоопасности горного массива и концентрации метана в забое менее

1%

Способ осуществляется следующим образом, Выработка проводится по особовыбросоопасному крутому угольному пласту, Пер1798524 воначально в забое выработки осуществляют разметку скважин, определяют углы их наклона. Непосредственно способ выполняется так. Первоначально определяют степень выбросоопасности угольного массива и необходимость выполнения двухстадийной выработки. Если. выработка проводится по выбросоопасному угольному пласту в зоне ПГД (повышенного горного давления) или по нарушенному участку пласта, сразу будем считать, что выработка проводится по особовыбрасоопасной зоне, и необходим применение двухстадийной виброобработки. Если зоны нарушения или ПГД нет, то выполняют прогноз выбросоопасности пласта, осуществляя поинтервальное измерение начальной скорости газовыделения из шпуров с помощью прибора типа ПГ-2м и шахтного газового затвора типа ЗГ-1. При фиксации максимального значения уровня начальной скорости газовыделения более

10 л/мин, то также необходима двухстадийная виброобработка, При этом виброобработку первоначально осуществляют посредством скважин, буримых во вмещающих пласт породах, а затем во второй ста дии виброобработку осуществляют в угольном пласте. Для чего вначале бурят скважины во вмещающих. пласт породах, причем расстояние от этих скважин до пласта принимается не более 0,2 м. Виброобработку пласта с помощью этих скважин осуществляют в течение 0,5 ч, Затем осуществляют бурение скважин из забоя выработки по угольному пласту. Скважины бурят вначале,Г 42 мм, глубиной 3,5 м, а после чего осуществляют их разбуривание в той

>ке последовательности, Разбуривание осуществляют до глубины 2,5 м. В соответствии с данными таблицы принимают параметры вибровоздействия, Пусть радиус зоны эффективного вибровоэдействия будет 0,6 м. Тогда, при ширине выработки 4 м бурят четыре скважины по пласту. Параметры вибровоздействия принимаем такие: диаметр вибросква>кины—

80 мм; частота — 50 — 120 Гц, расчетная амплитуда вибрации 0,7-1,2 мм и время воздействия 1 ч..

Указанные параметры вибровоздействия могут быть осуществлены скважинным пневмовибратором типа ПВП 80 мм, конструкции ИГТМ АН УССР. На средние вибраторы устанавливают вибродатчики с пультом управления, вынесенными из забоя на расстояние порядка 50-100 м. Вибраторы подключают к пневмосети. После включения виброисточников рабочие, осуществляющие выполнение способа, удаляются в специально оборудованные места с пунктами жизнеобеспечения (ПСА, ПСПМ или отводами сжатого воздуха). которые должны располагаться на расстоянии порядка 100 м от забоя выработки, Воздейст5 вие на уголь:!осуществляется в течение 1 ч, После виброобработки угля осуществляется контроль газовой обстановки и при снижении концентрации метана в исходя- щей струе выработки менее 1;ь и при отсут"0 ствии предупредительных признаков газодинамического явления осуществляют осмотр забоя. Причем, работы, связанные с воздействием на уголь в виброобработанной зоне, допускаются не ранее, чем через

15 0,5 ч после виброобработки пласта и контроля эффективности.

Контроль эффективности применения вибрационно-скважинного способа осуществляют по динамике начальной скорости

20 газовыделения из контрольных шпуров по методике, изложенной в "Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа"., .причем дополнительно в середине забоя бурится еще один третий контрольный шпур. При эффективном контроле вибровоздействия выемка угля осуществляется как в неопасных зонах, например, на отбойный молоток, Предложенйый способ снижения выбросоопасности при проведении подготовительных выработок изобретением имеет более высокую эффективность и безопасность. Позволяет существенно снизить труЗ5 доемкость выполнения противовыбросного. мероприятия за счет уточнения параметров вибровоздействия и повышения надежности осуществления контроля эффективности способа.

Формула изобретения

1, Способ вибрационно-скважинного воздействия на массив для снижения выбросоопасности, включающий бурение

45 скважин во вмещающие породы и пласт из забоя подготовительной выработки, установку в них виброисточников, двухстадийную виброобработку вмещающйх пород и пласта, определение начальной скорости

50 газовыделения, бурение контрольных шпуров, контроль за состоянием выбросоопасности горного массива и выемку угля, отличающийся тем; что, с целью повышения эффективности и безопасности работ по снижению выбросоопасности путем уточнения параметров двухстадийной виброобработки горного массйва и контроля эффективности снижения выбросоопасности в забоях подготовительных выработок, бурение вибросква>кин во вме1798524

Составитель С.Минеев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Шмакова

Редактор М.Ходакова

Заказ 760 Тираж .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 щающие пласт породы ведут при уровне начальной скорости газовыделения более 10 м/мин, виброобработку вмещающих пород ведут в течение 0,5 ч; после чего ведут виброобработку пласта, при этом скважины бурят на расстоянии одна от другой, не превышающем двух радиусов зоны эффективного вибровоздействия на них, а параметры вибровоздействия на вмещающие породы в пласт принимают в диапазонах, указанных в таблице 1 описания.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что контроль за состоянием выбросоопасности горного массива осуществляют по начальной Скорости газовыделения из конт; рольных шпуров, причем для контроля эффективности вибровоздействия по середине угольного забоя бурят дополни5 тельный контрольный шпур;

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что для контроля работы виброисточников на них устанавливают вибродатчики с дистанционным контролем.

10 4. Способ по и. 1, отл ич а ю щи йс я тем, что выемку угля осуществляют йе ранее чем через 0,5 ч после снижения выбросоопасности горного массива и концентрации метана в забое менее 1%.