Способ предотвращения газодинамических явлений в горном массиве

Способ предотвращения газодинамических явлений в горном массиве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ В ГОРНОМ МАССИВЕ, включающий бурение скважин за контур сечения выработки в один ряд, нагнетание в них твердеющих растворов, проведение горных работ, отличающийся тем, что, с целью повьщгения надежности предотвращения газодинамических явлений путем разгрузки угольного пласта от горного давления и снижения газовыделения в горную вьфаботку, производят бурение разгрузочных скважин с расстоянием между ними, равным радиусу зон неупругих деформаций , нагнетание в них твердеющих растворов последовательно в каждую нечетную скважину, начиная со скважины , которую бурили первой, под давлением, не превышающим 0,, при этом разгрузочные скважины бурят диаметром не менее 80 мм, а проведение горных работ осзпцествляют после затвердевания растворов в последней скважине.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) з(1) E 21 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3541502/22-03 (22) 18.01.83 (46) 15.07.84. Бюл. У 26 (72) Ю.Т.Хорунжий, В.Я.Костыря, Н.Ф.Рысев и А.П.Шароварский (53) 622.832(088.8) (56) 1. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М., "Недра", 1977, с. 62;

2. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М., ИГД им. А.А.Скочинского, проект, 1980, с. 132-141 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ В ГОРНОМ

МАССИВЕ, включающий бурение скважин за контур сечения выработки .в один ряд, нагнетание в них твердеющих растворов, проведение горных работ, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности предотвращения газодинамических явлений путем разгрузки угольного пласта от горного давления и снижения газовыделения в горную выработку, производят бурение разгрузочных скважин с расстоянием между ними, равным радиусу зон неупругих деформаций, нагнетание в них твердеющих растворов последовательно в каждую нечетную скважину, начиная со скважины, которую бурили первой, под g давлением, не превышающим 0,4 Н, при этом разгрузочные скважины бурят диаметром не менее 80 мм, а проведение горных работ осуществляют после затвердевания растворов в . последней скважине.

984

20 приступают к обработке последнего

ЗО раствором твердеющего вещества методом низконапорного нагнетания при давлении 60,4 И в каждую нечетную скважину, начиная с первой от начала бурения.

Учитывая, что в зоне неупругих деформаций остаточная прочность для угля не прев ает 0,156„ то давление нагнетания раствора не будет превышать при существующих глубинах

40 разработки угольных пластов 0,25уН, т.е. 3-4 MIIa.

Исходными продуктами для приготовления твердеющего раствора служат 24Х-ные крепители М-2 или M-3

45 с добавлением определенного количества катализатора, который закачивается с использованием известного технологического оборудования.

Время затвердевания раствора кре-: 0 пителя задается примерно 7-14 ч, в течение которого обеспечивается его закачка в скважины.

Закачку твердеющего раствора производят путей герметизации скважины 1 гидрозатвором на контакте породы и угля (фиг. 1 и 2), затем производят нагнетание раствора до появления твердеюшего растнора нз

1 1102

Изобретение относится к горному делу и может быть испопьзовано при вскрытии угольных пластов для, предотвращения газодинамических явлений, Известен способ вскрытия угольных пластов, включающий бурение за контур выработки 5-6 скважин и одной контрольной в середине выработки, нагнетание в них воды в режиме гидрорыхления (1).

Недостатком способа является неравномерность обработки угольного пласта, вследствии чего при вскрытии пласта выработкой происходят внезапные выбросы, так как остаются зоны с повышенным. давлением газа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ предотвращения газодинамических явлений в горном массиве, включающий бурение скважин за контур выработки в один ряд, нагнетание твердеющих растворов, проведение горных работ, при этом нагнетание растворов производят в скважины диаметром до

45 мм (2 ).

Недостатком способа является то, что нагнетание растворов произвсдят в неразгруженных от горного давления зонах, что приводит к неравномерности распространения твердеющих растворов, при этом при вскрытии пластов происходят внезапные выбросы угля и газа.

Цель изобретения — повышение надежности предотвращения газодинамических явлений путем разгрузки угольного пласта от горного давления и снижения газовыделения в, горную выработку.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу предотвращения газодинамических явлений в горном массиве, включающему бурение скважин за контур сечения выработки в один ряд, нагнетание в них твердеющих растворов, проведение горных работ„ производят бурение разгрузочных скважин с расстоянием между ними, равным радиусу зон-неупругих деформаций, нагнетание в них твердеющих растворов последовательно в каждую нечетную скважину, начиная со скважины, которую бурили первой, под давлением, не превышающим

0,4 уН, при этом разгрузочные скважины бурят диамтером не менее 80 мм, а проведение горных работ осуществляют после затвердевания растворов в последней скважине.

На фиг. 1 и 2 приведены схемы направленной отработки угольного пласта.

Способ предотвращения газодинамических явлений в горном массиве осуществляется следующим образом.

С расстояния 3 м до угольного пласта, например, крутого падения, за контур сечения выработки бурится первая разгрузочная скважина 1 (фиг. 2) с перебуриванием пласта на полную мощность tn.

Каждая последующая скважина

2,3...38 бурится на расстоянии, равном радиусу зон неупругих деформаций, располагая их в один ряд по периметру выработки с выходом в угольном массиве за контур сечения выработки, что создает пояс пониженных напряжений шириной до двух радиусов разгрузки в пределах

4-х метровой эаконтурной зоны С.

По завершению бурения разгрузочных скважин, которые образуют пояс пониженных напряжений в угольном массиве вокруг сечения выработки

11Ð2984

3 скважин 2 и 38. Извлекают гидрозатвор из скважины и герметизируют скважину 3 с последующим нагнетанием раствора до появления его в смежных скважинах 4 и 2.

Аналогично производят нагнетание раствора в каждую нечетную скважину, т.е. вторую, до полной обработки законтурного пояса вокруг сечения выработки раствором твердеющих ве-. ществ. После затвердевания раствора в последней обработанной скважине приступают к проведению выработки.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что нагнетание растворов твердеющих веществ в разгруж.... иую зону позволяет управлять проц c сом фи3 I òðàöèîííoãо насьипсвия пласта путем создания в нем равномерно упрочненных зон, которые представляют собой барьер, препятствующий развязыванию газоди10 намических явлениГ, что повышает надежность способа и сокращает затраты, связанные с ликвидацией последствий внезапных выбросов и ущерба от них, 1102984

Заказ 4921/25 Тираж 427

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Фи.чиал П!!! "Т!атент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Васючкова

Редактор И. Касарда Техред С. Мигунова Корректор Б. Бутяга