Способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа

Способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА, вклю чающий бурение из забоя выработки шпуров, их герметизацию, нагнетание в шпуры жидкости в режиме гидроотжима , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности предотвраш.ення внезапных выбросов угля и газа путем . устранения самопроизвольного разрушения угля за границей обрабатьшаемой зоны, переднагнетанием жидкости в шпуры в режиме гидроотжима на всю мощность пласта образуют разгрузочные щели глубиной, равной глубине герметизации шпура, при этом разгрузочные щели от шпуров располагают на расстоянии не менее глубины герметизации шпура. 2.Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что при пологом падении пласта разгрузочные щели образуют по обе стороны от шпура. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при крутом падении пластов образуют одну разгрузочную щель, располагая ее выше шпура.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Н9МИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3479622/22-03 (22) 30.07.82 (46) 23.07.84 Бюл. N 27 (72) В.А.Шатилов и В.Е.Кулемин (71) Государственный Макеевский ордена Октябрьской Pеволюции научно-исследовательский институт по безопас;ности работ в горной промышленности (53) 622.832(088.8) (56) 1. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. M., "Недра", 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Я- 188441, кл. Е 21 F 5/04, 1961 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ПРЕДОТВРАШЕНИЯ

ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА, включающий бурение из забоя выработки шпуров, их герметизацию, нагнетание в шпуры жидкости в режиме гидроотжима, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности предотвращения внезапных выбросов угля и газа путем устранения самопроизвольного разрушения угля за границей обрабатываемой зоны, перед нагнетанием жидкости в шпуры в режиме гидроотжима на всю мощность пласта образуют разгру. зочные щели глубиной, равной глубине герметизации шпура, при этом разгрузочные щели от шпуров располагают на расстоянии не менее глубины герметизации шпура.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при пологом па- Е дении пласта разгрузочные щели образуют по обе стороны от шпура.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при крутом падении пластов образуют одну разгрузоч-

Ю ную щель, располагая ее выше шпура.

1104297

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при ведении горных работ на выбросоопасных пластах полого и крутого падения. 5

Известен способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа, включающий бурение шпуров, и." герметизацию, нагнетание в шпуры жидкости в режиме гидрорыхления пласта (11 . 10

Недостатком способа является то, что при изменении горно-геологических условий, когда напряжения распределя-. ются неравномерно, процесс гндрообработки пласта в режиме гидрорыхле- 15 ния становится неуправляемым, приводит к провокации внезапных выбросов угля и газа.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому результату к предлагаемому является способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа, включающий бурение иэ забоя выработки шпуров, их герметизацию, негнетание в шпуры жидкости в режиме гидроотжима (2) .

Недостатком известного способа является то, что при нагнетании жид- кости в шпуры происходит процесс самопроизвольного разрушения угольного 30 пласта, переходящий во внезапный выброс угля и газа, так как в сложных горно-геологических условиях разгрузка приэабойной части пласта происходит неравномерно, в пласте образуются

35 зоны повышенных напряжений.

Цель изобретения — повышение эффективности и безопасности предотвращения внезапных выбросов угля и газа путем устранения самопроизвольного

40 разрушения угля эа границей обрабатываемой зоны.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу предотвращения . внезапных выбросов угля и газа, вклю45 чающему бурение иэ забоя выработки шпуров, их герметизацию, нагнетание в шпуры жидкости в режиме гидроотжима, перед нагнетанием жидкости в шпуры в режиме гидроотжима на всю мощность пласта образуют разгрузочные

50 щели глубиной, равной глубине герметизации шпура, при этом разгрузочные щели от шпура располагают на расстоянии не менее глубины герметизации шпура.

При пологом падении пласта разгрузочные щели образуют по обе стороны от шпура.

При крутом падении пластов образуют одну разгрузочную щель, распола1 гая ее выше шпура.

На чертеже изображена реализация способа.

На схеме показаны: угольный пласт

1, шпур 2 для подачи воды под высоким давлением, зона 3 гидрообработки без ограничительных щелей (пласт), глубина 4 герметизации разгрузочные щели

5 для ограничения зоны гидрообработки, зона 6 гидрообработки при наличии ограничительных разгрузочных щелей (пласт). ! !

Способ осуществляется следующим образом.

В очистных забоях крутопадающих и пологих угольных пластов 1 бурят шпуры 2 для нагнетания в них жидкости. Параметры нагнетания устанавливают согласно "Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля и газа".

При пологом падении пластов по обе стороны от нагнетательного шнура 2, в пределах проектной зоны 3 обрабатываемого участка пласта, на расстоянии от шпура не меньшем, чем глубина 4 герметизации, на всю мощность пласта образуют разгрузочные щели 5 шириной 60-80 мм и глубиной, равной глубине 4 герметизации нагнетательного шпура 2. При нагнетании жидкости в два и более шпуров разгрузочные щели 5 располагают на равноудаленных расстояниях от соседних шпуров 2. В шпуры 2 нагнетают жидкость под давлением в режиме, например, гидрорыхления угольного пласта или гидроотжима. Окончание процесса гидрообработки приэабойного участка угольного пласта определяют по показателям,предусмотренным видом гидрообработки. Гидрорыхление считается законченным при одновременном появлении воды на плоскости забоя; снижении давления в высоконапорном трудопроводе не менее чем на ЗОЕ от установившегося, при котором производилось нагнетание и при подаче в

0 скважину количества воды, не менее расчетного.

Обработка пласта гидроотжимом считается эффективной, когда выдвигание угольного забоя 43 на пластах тонких и средней мощности составит в очистных забоях не менее 0,01 (<, 3 »0 глубина герметизации нагнетательного шпура), в подготовительных забоях

0,02, а в подготовительных забоГ ях мощных пластов — не менее 2 см, давление нагнетаемой воды снизится до Рч (Рк — конечное давление нагнетаемой води) и произойдет выход воды на забой в пределах, оконтуренных разгрузочными щелями 5 блоков 6.

В подготовительных выработках кру- топадающих и наклонных пластов образуют одну разгрузочную щель 5 в верхней части забоя,- а шпур 2 для нагнетания жидкости располагают в нижней его части. При этом для предотвращения обрушений нависающего массива в щель вводят крепежные материалы на всю ее длину, Преимущество способа состоит в том, что разгрузочные щели, выполненные

4297 и расположенные относительно шпуров для нагнетания жидкости предложенным образом, изменяют фильтрационные характеристики пласта, увеличивают его

tlopoBblA объем.

Кроме того, разгрузочная щель нарушает физическую связь частиц угля между оконтуренным блоком и остальным массивом, поэтому все процессы

1О при нагнетании и образовавшаяся при этом волна дробления угля не распространяются на массив, а действуют только в пределах оконтуренного щелямц и забоем блока. Это позволяет

1 предотвратить газодинамические явления и обрушения нависающего угольно

ro массива при нагнетании, повысить безопасность и эффективность нагнетания жидкости в призабойную. зону

2б угольного пласта.

Заказ 5178/25 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель Г.Васючкова

Редактор А.Шандор Техред А. Ач Корректор Е.Сирохман