способ предотвращения газодинамического разрушения пород кровли горной выработки

Формула изобретения

Способ предотвращения газодинамического разрушения пород кровли горной выработки, включающий снижение газового давления посредством создания путей дренирования газа за счет сдвижения горных пород, отличающийся тем, что в породах кровли горной выработки создают машинный вруб и увеличивают пути дренирования газа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предотвращения газодинамического разрушения пород кровли горной выработки, например, в калийных рудниках.

Известен способ предотвращения газодинамического разрушения пород кровли горной выработки с помощью бурения дегазационных шпуров, включающий бурение шпуров, например, в кровлю выработки (см. Проскуряков Н.М., Ковалев О.В., Мещеряков В. В. Управление газодинамическими процессами в пластах калийных руд. М.: Недра, 1988, с.189-191, 193-195).

Недостатком этого способа является незначительная дегазация пласта из-за ограниченности зоны дренирования газа малой величиной влияния дегазационного шпура на породы.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ предотвращения газодинамического разрушения пород кровли горной выработки, включающий снижение горного и газового давления посредством создания фильтрационных каналов за счет сдвижения пород путем деформирования податливых целиков, сжимаемых гравитационными нагрузками (см. там же, с.220-225).

Недостатком этого способа является низкая безопасность работ, возникающая из-за возможности обрушения горных выработок.

Целью предлагаемого способа предотвращения газодинамического разрушения пород кровли горной выработки является повышение безопасности ведения работ.

Поставленная цель достигается тем, что в кровле горной выработки создают машинный вруб. Вследствие действия сил бокового давления и массы вышележащего горного массива происходит смещение пород в образованное пространство машинного вруба. Таким образом, уменьшают уровень напряжений на контуре выработки и в результате снижают горное давление. Посредством сдвижения пород в кровле образуют сеть трещин с различным направлением, кроме согласных и продольных возникают поперечные и диагональные трещины. В результате обеспечивают газовый дренаж, тем самым снижают газовое давление. Чем активнее происходит процесс сдвижения горных пород, тем эффективнее процесс дегазации по каналам фильтрации. В результате уменьшения горного давления и давления газа снижается вероятность газодинамического разрушения пород кровли горной выработки.

На фиг. 1 изображено сечение горной выработки 1 с машинным врубом 2 в породах кровли 3, которые находятся под воздействием сил бокового давления 4 и веса вышележащих пород 5, в породах кровли 3 имеются пустоты 6, заполненные газом 7 под давлением.

На фиг. 2 изображено сечение той же горной выработки 1 после сдвига в машинный вруб слоев кровли 3 под воздействием сил бокового давления 4 и веса вышележащих пород 5, а также после увеличения объема пустот 6, заполненных газом 7, здесь показаны пути дренирования 8 газа по расслоившимся породам кровли 3.

Способ реализуется следующим образом. В породах кровли 3 горной выработки 1 создают машинный вруб 2. Под воздействием сил бокового давления 4 и веса вышележащих пород 5 происходит смещение слоев кровли 3 в пространство машинного вруба 2. Тем самым снижают горное давление на контуре выработки 1. Посредством сдвижения пород создают пути дренирования 8 газа. Таким образом, увеличивают объемы пустот 6 и (или) обеспечивают выход газа 7 по путям дренирования 8. В результате снижают давление газа 7, а также силы бокового давления 4 и веса вышележащих пород 5, и предотвращают газодинамическое разрушение пород кровли 3 горной выработки 1 .

Такой способ целесообразно применять при проходке горных выработок комбайновыми комплексами в комплекте с устройствами для создания машинного вруба, когда имеется вероятность газодинамического разрушения кровли выработки.

Испытания предложенного способа планируется провести на руднике БКПРУ-2 ОАО "Уралкалий" в четвертом квартале 2001г.