SU1093828A1 - Способ разработки мощных пластов угл ,склонных к газодинамическим влени м - Google Patents

Abstract

1, СПОСОБ РАЗРАБОТКИ .МОЩНЬК ПЛАСТОВ УГЛЯ, СКЛОННЫХ К ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМ ЯВЛЕНИЯМ, включающий подготовку выемоч1«.1х полей по столбовой системе разработки, бурение в угольном пласте вдоль горизонтальной оси выра ботки разгружающих полостей, выемку угл , отличающийс  тем, что, с целью предотвращени  гат зодинамических  влений до ведени  .очистных работ и повышегл  эффектив t g l-AitjC-ilTk f ности работ по выемке угл  путем предварительной разгрузки и дегазации массива, при подготовке выемочных полей подготовительные выработки проход т с увеличением их высоты, равным усадке кровли, образующейс  в период бурени  разгрузочных полостей , рагружающие полости бур т по наиболее слабой пачке пласта до подхода горных работ к зоне опорного давлени  с рассто нием от первой разгру5кающей полости до линии очистного забо  не менее удвоенной ширины зоны Опорного давлени , а paicсто пие В между полост ми определ ют i по формуле (О , с где у - объемна  масса пород, Ша/м; И - глубина ведени  работ, м; а - ширина разгрузочной полосо ти, м; б - кубикова  прочность угл  на со Од 00 сжатие, Ша, при этом выемку угл  производ т послойно, начина  с паи .более слабой пачки пласта, а отработку слабой пачки и основного сло  00 {ведут ни одни и те же выработки.

Description

т с 2.Способ по п.1,о т личающий  тем,что целики между полост ми раз1093828 рушают принудительно гидравлическим или механическим воздействием.

Изобретение относитс  к горной промьшшенност и может быть использовано при разработке пластов, склонных к горньм ударам и внезапным выбросам угл  и газа.

Известен способ разработки мощных пластов угл , склонйьк к газодина мическим  влени м, наклонными сло ми с опережающей разработкой цервого сло  в качестве защитного, включающий подготовку выемочного пол , отработку на первом этапе верхнего защитного сло , а затем после смешивани  обрушенных пород; прохоадение новых подготовительных выработок по нижнему слою и его отработку flj . ,

Недостаток способа заключаетс  в том, что отработка верхнего сло  ведетс  без защиты, в услови х про влени  газодинамических  влений, в св зи с чем при разработке первого сло  необходимо выполн ть меропри ти  по предотвращению газодинамических  влений, при этом развитие горных работ в последующих сло х существенно задерживаетс  во времени кз-за больщого срока слеживаемости обрушенных пород кровли. Сама технологи  ведени  очистных работ под обрушенными породами также затруднена , что отражаетс  на технико-экономических показател х ведени  очистных работ.

.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и получае- , мому результату  вл етс  способ управлени  труднообрушаемой кровлей, включающий подготовку выемочных полей по столбовой системе разработжи, бурение в у1ольном пласте .вдоль горизонтальной оси выработки разгружающи полостей, выемку угл , при этом вЫбуризание скважины производ т с опережением относительно фронта выемки , исход  из величины шага обрушени  труднообрушаемой кровли Г2. .

Недостатком Известного способа  вл етс  то, что область применени  его ограничена услови ми труднообрушаемых кровель, а параметры бурени  разгрузочных скважин определ ютс  только шагомобрушени  кровли. Технологи  осуществлени  способа весьма затруднена тем, что бурение скважин ведут вблизи очистного забо  в зоне вли ни  опорных нагрузок, что также затрудн ет сам процесс бурени  так как на выбросоопасных и газонос .ных пластах по вл ютс  услови  опасных газопро влений.

Цель изобретени  - предотвращение газодинамических  влений до ведени  очистных работ и повьш1ение эффективности работ по выемке угл  путем предварительной разгрузки и дегазации массива.

Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу разработки мощных пластов угл , склонньос к газодинамическим  влени м, включающему подготовку выемочных полей по столбовой системе разработки, бурение в угольном пласте вдоль горизонтальной оси выработки разгружающих полостей , выемку угл , при подготовке выемочных полей подготовительные выработки проход т с увеличением их высоты,равным усадке кровли, образующейс  в пе.риод бурени  разгрузочных полостей, разгружающие полости бур т по наиболее слабой пачке пласта до подхода горных работ к зоне опорного давлени  с рассто нием от первой разгружающей полости до линии очистного забо  не менее удвоенной ширины зоны опорного давлени , а рассто ние б между полост ми определ ют по формуле.

6iSU.,

где - объемна  масса пород, Ша/м; И - глубтша ведени  работ, м; О.- ширина разгрузочнойполости,м J10938 СГ - кубиковз  прочность угл  на сжатие, МПа, при этом выемку угл  производ т послойно, начина  с наиболее слабой пачки пласта, а отработку слабой na4kH и основного сло  5 ведут на одни и те же выработки. Целики между полост ми разрушают принудительно гидравлическим или механическим воздействием. На Лиг.1 приведена схема реализа ® щш предлагаемого способа; на фиг.2разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - раз рез Б-В на фиг.. Выемочное поле подготавливают по столбовой системе разработки. Проходит вентил циоиньп штрек 1 и конвейерный штрек 2 (фпг. 1 и 2) . Проходку ведут с резервом высоты с учетом осадки кровли в период выбуривани  защитного сло  разгрузочными полост ми . После оконтуривани  выемочного пол  начинают выемку защитного сло  3 фиг.2) , дл  чего пробуривают , р д параллельных скважин 4 круг лого сечени  или полостей другой формы с оставлением между ними цели .ков-перемьмек 5. Предпочтительным :  вл етс  бурение сдвоенных скважин установками Tima БШ. Спареиньп буровой снар д таких установок обеспечивает направленность бурени , что определ ет параллельность размещени  разгружающих полостей и рав номерность обработки массива. После отхода разгрузочных скважин на веШ1чину 2 2, ( К -зона опорного давлени ) с разрезной печи начинают отра ботку основного сло  6 очистньи забоем 7 (фиг.З), оборудованным механн зйрованным комплексом. Работы во выемке защитного и основного сло  ведут на одни и те же выработки. В случае, когда затруднено размещение оборудовани  и совмещение операций по отработке защитного и основного слоев эти технологические операции могут выполн тьс  после довательно : сначала осуществл ют выемку защитного сло  на всю длину столба, а затем после демонтажа бурошнекового оборудовани  ведут очистные работы по основному слою. При .такой схеме работ операции по выемке защитного сло  выполн ют в одном столбе, подготавлива  его к отработке , а очистные работы в основном слое ведут в другом столбе. 8 Рассто ние между разгрузочньми полост ми пр1шимают из услови  заблаговременного разрушени  целиков между ними до подхода зоны опорного давлени , формирующейс  впередиочистiioro забо . Реализуетс  зто условие тем, что несущую способность целиков рассчитьюают на устойчивость по нагрузкам, соответствующим горному давлению.нетронутого массива - J Н, т.е. вне зоны опорного давлени . Одним из важных моментов  вл етс  эффективное деформирование целиковперемычек между скважинами. Дл  обес печени  этого услови  скважины рекомендуетс  бурить по наиболее м гкой пачке угл . Возможно также применение принудительных способой разрушени  целиков, например, вод ной струей. Целики, нагруженные,горным давлецием, разрушаютс  при незначительном воздействии на них дополнительными услови ми. Поскольку при малой мощности слабой.пачки разгруака пласта может быть це достигнута, процессе бурени  полостей ведут контроль эффективности разгрузки, при этом в процессе бурени  измер ют количество извлеченного из скважин угл  рассчитьшают общую массу угл  в обработанном скважинами участке пласта и оценивают э4)фективность разгрузки по критерию Р, равному извлеченному из пласта угл , отнесенному к общей его массе, и при Р i 1% разгрузку считают эффективной. Мощность выннмаемрго защитного, сло  регулируют сменой бурового оборудовани  и параметрами бурени  разгружаюпдах полостей. Чем больше размеры полостей и чем меньше рассто ние между ними, тем больше количёство угл  извлекают из пласта и тем ольшую конвергенцию пород кровли почвы обеспеч.ивают на стадии выемки защитного сло . Использу  это открываетс  возможность обеспечить полноту выемки запасов в тех случа х, когда . геологическа  мощность пласта вьш1е технической высоты раздвижки комплек са. Дл  обеспечени  полноты запасов мощность извлеченного защитного сло  должна соответствовать разности геологической мощности пласта и рабочей высоты раздвижки комплекса. Поскольку разгрузочные полости в пласте располагаютс  дискретно и не образуют сплошной плоской щели в пласте, то расчет вьшимаемой мощности пласта удобно вести через фактический объе выбуренного из скважин угл  по форм ле ;$(..VS,где Vq - объем извлеченного из пл та угл  по массе в целике тл- геологическа  мощность пла та, м ; h,K, высота раздвижки комплекс в рабочем положении м; S - обработанна  разгрузочны ми полост ми площадь, средн   мощность выемки защитного сло , м. В случае, когда мощность nnacta в держана по площади, параметры бурени скважин подбирают один раз и используют их на всем участке обработки массива. Если же мощность пласта не водержана по площади, то каждому изменению мощности тг подбирают свои параметры бурени  полостей. Такой прием позвол ет выровн ть мощность пласта к моменту, подхода очистного забо , оборудованного комплексом . Подбор параметров не слошю вест экспериментально путем посто знного учета извлекаемого фактически выхода угл , либо расчетным путем по пл щади выбурив аемых полос тей буровым шструментом. В последнем .случае в расчете может иметь место ошибка за счет того, что уголь за пределами контура полости разрушаетс  на стадшГ § Фени  и фактический объем извЛе саемой массы превышает расчетную величину. Эта ошибка не вредит, так как она идет в запас.

А-А

Фиг.2 Использование предлагаемого способа разработки мощных незащищенных пластов угл , склонных к динамическим и газодинамическим  влени м, по сравнению с известньми обеспечивает следующие технические преимущества: исключаетс  возможность про влени  динамических и газодинамических  влений при отработке основного (верг хнего) сло , а также св занной с этими  влени ми опасности травмировани  труд щихс ; исключаютс  услови  про-.  влени  взрывов газа и пыли за счет дегазации массива угл ;.обеспечиваетс  возможность снижени  потерь угл  в недрах за счет того, что сум марна  вынимаема  мощность верхнего и нижнего слоев достигает или приближаетс  к полной (геологической) мощности пласта; обеспечиваетс  возможность повьш1ени  нагрузки на очистной забой за счет разделени  JB прост ранстве и времени работ по разгрузке массива и выемке пласта, а также сохранени  сплошности пород кровли; возможность снижени  разрьша во времени между отработкой защитного (нижнего ) и основного (верхнего) слоев за счет.исключени  времени на слеживание пород, обрушенных при разработке верхнего защитного сло . Нар ду с указанными техническими преимуществами в результате применени  предлагаемого способа разработки мощных незагщщенньпс пластов угл , склонным к динамическим и газодинамическим  влени м, достигаетс  значительный экономический эффект за счет повышени  нагрузки на очистной забой при отработке основного (верхнего ) сло , снижени  потерь угл у недрах н сокращени  объемов проведени  подготовительнйх выработок.

Claims (2)

1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ ПЛАСТОВ УГЛЯ, СКЛОННЫХ К ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМ ЯВЛЕНИЯМ, включающий подготовку выемочных полей по столбовой системе разработки, бурение в угольном пласте вдоль горизонтальной оси выра,^ ботки разгружающих полостей, выем- ~“'· ку угля, отличающийся тем, что, с целью предотвращения гат зодинамических явлений до ведения (Очистных работ и повышения эффектив- путем дегазавыемочности работ по выемке угля предварительной разгрузки и ции массива, при подготовке ных полей подготовительные выработки проходят с увеличением их высоты, равным усадке кровли, образующейся в период бурения разгрузочных полостей, рагружающие полости бурят по наиболее слабой пачке пласта до под* хода горных работ к зоне опорного давления с расстоянием от первой разгружающей полости до линии очист· ного забоя не менее удвоенной ширины зоны (игорного давления, a расстояние В между полостями определяют по формуле

ПОЛОС угля на угля с иаиотрагде у - объемная масса пород, МПа/м; Ηί- глубина ведения работ, м;

а - ширина разгрузочной ти, м;

<3 - кубиковая прочность сжатие, МПа, при этом выемку производят послойно •более ботку слабой пачки и основного слоя уведут нА одни и те же выработки.

, начиная слабой пачки пласта, а >

2.Способ по π.1,ο тличающий- рушают принудительно гидравлическим с я тем,что целики между полостями раз- ^11,111 механическим воздействием.