Способ борьбы с внезапными выбросами угля и газа

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совенлмх

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 25Х.1971 (№ 1662534, 22 3) с присоединением заявки №

Приоритет

ОН1 6-i?II;0B3110 27.Н1.1973. Бюллетень ¹ 32

М. Кл. Е 21f 5 02

Гасударственный коиите1

Совета й1инистроо СССР оо дена?з изобретений и открытий

УДК 622.807.4.622.86 (088.8) Дата 0?публикования описания 4.11.1974

Авторы изобретения

О. В, Ковалев и 10. И. Калимов

Печорский научно-исследовательский угольный институт

Заявите.и

СПОСОБ БОРЬБЫ С ВНЕЗАПНЪ|МИ ВЫБРОСАМИ

УГЛЯ И ГАЗА

Изобретение относится к области, горного дела и может быть использовано для снижения напряженного состояния угольных пластов ,при разработке подземным способом.

Известны способы борьбы с внезапными выбросами угля и газа путем,г??дроотжима призабойнои части угольного, пласта. При этом для безопасного ведения очистных работ ширина выемки принимается меньше глубины герметизации проведенного п?дроотжима, поскольку существует необхо.?пмость постоянно иметь впереди запас отжатого угля.

Предлагаемый способ отличается тем, что угольный пласт предварительно увлажняют в реж?? ме фильтрации,на,глуб?шу, превышающло зону герметизации гидроотжима.

Это обеспечивает повышение эффективности снижения напряженного состояния массива.

На фпг. 1 показано распределение напряжений в угольном пласте,до его профилактической обработки; на фиг. 2 — один из промежуточных моментов в период гидрообработ11 п 13cT3 B режиме 1.вла?к??ения; фиг. 3 — распределение напряжений после

TlI3p006p3601Iкнения (по суммарной или участковой схема м) на величину, равную 1? (фиг. 1).

Для,данног0 режима принимаются неболь5 шие давления воды и темп нагнетания, не превышающий водопоглащающую способность пласта.

В процессе пропитки водой угля в зоне II происходит изменение его прочностных и уп10 ругих хара ктеристик, а соответственно и некоторое перераспределение напряжений в призабойной части пласта. Один из промежуточных моментов перераспределения напряжений показан ?13 фиг. 2.

15 После обрабооки зоны II скважина (шпур) герметизируется на глубине, соответствующей глубине герметизации гидроот;кима, т, е. на расстоянии !,.„от кромки забоя (фиг. 1).

Для подготовительных выработок наиболее

20 целесообразная глубина герметизации соответстует протяженности зоны,пре?ельно-напряженного состояния пластп при естественной

Влажности угля нли несколько, меньше ее, т. е.

l„, (1„,, 25 После герметизации проводится нагнетание

Boigbl в п 13cT B р е 1 и ме n??д1> сот?ки м 3. При этом разрушаетс?1 и отжимается в направлении выработки угольный массив в зоне 1 (фиг. 3). По окончании гидроотжима угольный пласт в зоне 1 разрушен и состоит из от392249

20 г дельных блоков, разделенных трещинами.

Величины напряжений в этой зоне незначительно отличаются от таковых на кромке пласта. Таким образом, к моменту окончания гидроотжима формируется зона фиктивного увеличения выработки, соответствующая зоне 1 и имеющая протяженность 1... и происходит окончательное перенесение зоны опорного давления в глубь массива. Величина новой зоны предельно-напряженного состояния массива (1, =1,, фиг. 3) больше, чем аналогичная величина зоны при естественной влажности угля в пласте, т. е. 1„, )1П., В пределах этой зоны имеется участок, равный протяженности и соответствующий зоне II, в котором величина работы, необходимой для диспергирования угля в пласте до степени, обеопечивающей развитие внезапного выброса, превышает общую потенциальную энергиею упругих деформаций этой зоны. Угольный пласт в этой зоне невыбросоопасен, а ее протяженность соответствует величине неснижаемого опережения (1„, =

=1,-, фиг. 3) в данном забое, обеспечивающе,го безопасность работы.

Выбор пара метров обработки пласта в зоне

1 в режиме гидроотжима осуществляется следующим образом. Меняя глубину герметизации 1, „добиваются такого положения, когда за определенный постоянный промежуток времени достигается эффективное разрушение зоны 1. При этом замеряют расход воды Q, дав5 ление нагнетания Р и величину деформации угля в плоокости .пласта (Л1„).

Подвигание забоя выработки после окончания второй стадии профилактической обработки (гидроотжима) призабойной части пласта

10 допускается па величину 1.„(фиг. 4), равную по протяженности зоне отжатого разрушенного угля (зона 1). При этом впереди забоя после его подвигания, имеет место невыбросоопасная зона, протяженность которой соот15 ветствует величине неснижаемого опережения для данных условий.

Предмет изобретения

Способ борьбы с внезапнььми выброса|ми угля и газа путем гидроотжима призабойной части угольного пласта, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сниже25 ния напряженного состояния, угольный пласт предварительно увлажняют в режиме фильтрации на глубину, превышающую зону герметизации гидроотжима.