Низконапорное увлажнение угольного пласта

Применяется в странах: СНГ, Чехословакии, Болгарии, Австралии, Нидерландах.

Увлажнение через длинные скважины впереди подготовительных и очистных работ.

Увлажнение пласта должно производиться при давлении нагнетания Рн > давления газа Рг , но не допускающего гидроразрыв или гидрорасчленение пласта

Чтобы обеспечить надежное увлажнение пласта для предотвращения выбросов влажность угля после нагнетания должна составлять не менее 6%.

При плохой смачиваемости угля используют добавки к воде ПАВ – поверхностно-активные вещества.

Для уменьшения сопротивления жидкости, создаваемого содержащимся в угле газом, необходимо проводить предварительную дегазацию пласта с последующим использованием для увлажнения дегазационных скважин.

Пример. Из ранее пройденного вентиляционного штрека бурят скважины по падению на всю высоту этажа за контур будущего штрека.

 

Гидроотжим краевой зоны пласта

Применяется при проведении подготовительных выработок только в России.

Гидроотжим - ослабление краевой зоны пласта впе­реди очистного или подготовительного забоя для обеспечения наиболее полной газоотдачи и снижения в ней напряжений, чем и достигается предупреждение внезапного выброса.

Сущность: высоконапорное (10 – 36 МПа) нагнетание воды в пласт в короткие (4 – 6 м) скважины диаметром 42 – 50 мм при глубине их герметизации 2 – 3 м (рис. ). Темпы нагнетания воды 15 – 30 л/мин., расход воды на 1 цикл подвигания забоя до 2 – 3 м3.

 


Рис. Схема расположения шпу­ров и оборудования при гидроот­жиме краевой зоны

угля в лаве:

1-5 - нагнетательные шпуры;

6 - гидро­затвор;

7 - высокоиапорная насосная установка;

8 - высоконапорный шланг;

9 - зона отжатого угля;

10 - зона влия­ния штрека

 

 

Контроль эффективности гидроотжима осуществляется по ве­личине перемещения поверхности угольного забоя в выработку на величину: очистного - минимум на 0,01 lг, подготовительного— минимум на 0,02 lг, где lг — глубина герметизации. При этом давление воды должно снизиться до 3 МПа и должен произойти выход воды на забой.

Неснижаемое опережение гидроотжима должно быть не ме­нее 0,5 м.

 

Гидровымывание опережающих по­лостей

(гидравлическое вымывание полостей)

Применяется при проведении подготовительных выработок в странах: России (Кузбасс), Бельгии, Испании, Венгрии, Японии.

Применяется в забоях штреков по углю с f < 0,6.

Используются гидромониторы с дистанционным управлением с давлением воды 7 – 11 МПа.

Полости в пласте образуются за счет энергии воды и за счет работы газа, выделяющегося из угля.

Длина полостей 5 – 10 м до 20 м, начальная высота 0,3 – 0,4 м, ширина на 1,5 – 2 м больше ширины выработки (на пологих пластах) или высоты (на крутых пластах). lн.о = 4,5 – 5 м.

 


Образование разгрузочных пазов и щелей

Применяется в СНГ (Донбасс). При подготовительных и очистных работах.

А) Пазов.

Требования к разгрузочному пазу:

- паз должен быть сплошным;

- плоскость паза должна быть расположена по нормали к почве (кровле) пласта;

- ширина паза должна быть в пределах 60 – 80 мм;

- глубина паза должна быть не более 2,5 м;

- lн.о = 1 м.

Пример1. Разгрузочные пазы в подготовительных выработках пологих пластов располагаются на расстоянии 0,5 м от борта под Ð 5 - 10° к оси выработки в сторону угольного массива.

Пример2. На крутых пластах при потолкоуступной форме забоя расстояние между пазами по длине очистного забоя не должно превышать 12 м. Паз ориентируется под углом не > 20° к направлению подвигания забоя. По мере образования пазов нависающий угольный массив перекрывается на всю глубину обрезными досками толщиной не < 40 мм, под свободный конец которых подбивают стойки через 0,3 м по мере подвигания забоя

Б) Щелей.

Сущность: создание по всей длине очистного забоя разгрузочной щели, высотой не < 120 мм, под воздействием которой происходит разгрузка и дегазация призабойной части пласта.

Условия применения: пологие и наклонные выбросоопасные пласты с устойчивыми и средней устойчивости породами кровли.

Для образования разгрузочной щели может использоваться выемочно-щеленарезная машина, снабженная щеленарезным исполнительным органом бурового типа и выемочным исполнительным органом или врубовая машина (типа «Урал -33М») с последующей выемкой угля комбайном или.

Глубина щели lщ = r + 0,2 м, а при образовании щели врубовой машиной lщ = r + 0,45 м.

 

Бурение опережающих скважин (разгрузочных скважин)

 

Применяется в странах: СНГ (редко), Франции, Бельгии, Мексика.

Диаметр скважин = 0,2 ÷ 0,3 м (0,08 ÷ 0,25 м у А.А.Борисова), глубина 10 ÷ 25 м.

Назначение: частичная дегазация пласта и разгрузка напряженного состояния.

Неснижаемое опережение скважин не < 4 ÷ 5 м.

Основные параметры локальных способов – глубина разработки призабойной части пласта (l , м) и величина неснижаемого опережения (lн.о, м).

l = lн.о + b∙n

lн.о = km ,

где n – число выемочных циклов; b – величина подвигания забоя за цикл; m – мощность пласта, м; k = 0,5 ÷ 2 (зависит от степени опасности шахтопласта, скорости подвигания забоя и др.).

Недостатки бурения опережающих скважин:

- низкая эффективность на пластах с малой проницаемостью;

- возможность выброса при бурении скважин.

 

Торпедирование призабойной части уголь­ ного пласта

Торпедирование угольного массива осуществляется как с предварительным нагнетанием воды в пласт, так и без предварительного нагнетания.

Диаметр скважин без предварительного нагнетания воды в пласт 55 – - 60 мм, длина 8,5 – 13,5 м, lн.о = не < 5 м в подготовительных забоях и не < 3 м – в очистных (с предварительным нагнетанием воды в режиме гидрорыхления – диаметр 45 мм, длина 8 м, lн.о = не < 2 м, масса заряда 2,5 – 3 кг, длина забойки не менее 3,5 м).

Допускается бурение скважин через породную пробку (рис. 5.7) с выходом их на пласт, так, чтобы заряд располагался в угольном массиве.

Последовательность нагнетания: первоначально нагнетается вода в крайние скважины до прорыва воды в соседние скважины или в забой. Затем – в остальные скважины. В скважины, где отмечен прорыв воды, нагнетание не производится.

Заряд – сплошной колонковый. ВВ II класса предохранительности (I и II классы – непредохранительные ВВ) (скальный аммонит №1), ДШ и ЭД мгновенного действия.

Заряд для передового торпедирования изготавливается в специально отведенном месте. Вдоль патронов по длине всего заряда прокладывается два ДШ, а при величине заряда > 3 кг – пеньковая веревка. Патроны ВВ вместе с ДШ и веревкой обматывают суровой бязью и обвязывают шпагатом или помещаются в специальный рукав шириной 60 мм (в сложенном состоянии), сшитый из суровой бязи.

Инициирование зарядов прямое двумя последовательно расположенными патронами-боевиками.

Взрывание скважинных зарядов производится в режиме сотрясательного взрывания. За один прием взрывается не > 10 скважин. Время от заливки скважины до инициирования заряда не > 45 мин.

     
 

 

 


Рис  Схема расположения скважин  в нижней нише очистного забоя Рис. Схема расположения скважин в забое наклонной подготовительной выработки

Дата: 2019-02-25, просмотров: 172.