Темп нагнетания жидкости в пласт

Мощность пласта m, м	до 1	1-2	2-3	3-4
Темп нагнетания жидкости в пласт V, л/мин	25	35	50	75

На шахтах восточных бассейнов при проведении подготовительных выработок на выбросоопасных пластах применяют регулируемый гидроотжим. При регулируемом гидроотжиме глубину герметизации шпуров и неснижаемое опережение гидроотжима устанавливают с учетом мощности пласта и обеспеченности забоя свежим воздухом. Процесс гидроотжима и связанное с ним выделение метана в выработку автоматически регулируют системой автоматического контроля метана (АКМ), отключающей электродвигатель насосной установки заблаговременно до достижения предельно допустимой концентрации метана в выработке.

Гидроотжим считается эффективным, если:

• давление нагнетания снизилось до конечной величины Р_к;

• отжим пачки нарушенного угля после гидроотжима составил не менее 2% глубины герметизации.

Бурение опережающих скважин применяют в подготовительных и очистных выработках на пластах любой мощности. Опережающие скважины необходимо бурить по наиболее перемятой (выбросоопасной) пачке пласта. Скважины должны обеспечивать разгрузку и дегазацию пласта в сечении выработки и за ее контуром на 4 м.

Схема расположения опережающих скважин в подготовительном забое приведена на рис.5.4.

Рис.5.4. Схема расположения опережающих скважин

в подготовительном забое

К параметрам способа относятся:

• диаметр скважин d, м;

• длина скважины L_c, м;

• радиус эффективного влияния скважин R_эф, м;

• величина неснижаемого опережения скважинами забоя L_но, м;

• расстояние между скважинами B, м.

Диаметр опережающих скважин должен составлять 80-250 мм, длину скважин не ограничивают, величина неснижаемого опережения на момент бурения новой серии скважин должна составлять не менее 5 м.

На мощных и средней мощности пластах опережающие скважины бурят в ряд веером по пачке нарушенного угля длиной 10-20 м.

Проектное количество опережающих скважин рассчитывают по формуле

• для штрека на крутом или наклонном пласте

, (5.9)

где а - ширина выработки, м;

b - ширина полосы обработанного скважинами массива нарушенного угля за контуром выработки, м;

m_н - мощность пачки нарушенного угля, м.

• для штрека на пологом пласте или уклона на пласте любого падения

. (5.10)

Гидровымывание опережающих полостей применяют в подготовительных забоях на пластах (отдельных пачках) нарушенного угля с коэффициентом крепости f не более 0,6.

Первоначально вымывается центральная (по оси выработки) разведочная полость длиной 20 м, а затем - остальные щелеобразующие полости длиной по 15 м в виде веера в последовательности от нижней к верхней. Неснижаемое опережение полостей принимается 10 м. Ширина обработанного полостями массива угля за контуром выработки составляет 4 м.

Схема расположения опережающих полостей в подготовительном забое приведена на рис.5.5.

Рис.5.5. Схема гидровымывания опережающих полостей

Проектное количество опережающих полостей для штрека на пологом пласте и для уклона на пласте любого падения рассчитывается по формуле

, (5.11)

где а - ширина выработки по наслоению размываемой пачки, м.

Для гидровымывания используются: составной гидроствол, на конце которого навинчена насадка с отверстием диаметром 3 мм, и насосная установка, создающая напор воды перед гидроставом не менее 10 МПа и имеющая производительность около 60 л/мин.

Разгрузочные пазы применяют как в очистных, так и в подготовительных выработках и образуют с помощью специальных машин с дистанционным управлением.

Расположение разгрузочных пазов в подготовительном и очистном забоях приведено на рис.5.6.

К параметрам способа относятся:

• глубина паза L_п, м;

• ширина паза d, мм;

• величина неснижаемого опережения L_но, м;

• глубина выемки L_в, м.

Разгрузочные пазы должны удовлетворять следующим требованиям:

• паз должен быть сплошным;

• плоскость паза должна быть перпендикулярна к почве (кровле) пласта;

• ширина паза d должна составлять 60-80 мм;

• глубина паза L_п должна составлять не более 2,5 м;

• минимальное неснижаемое опережение L_но должно быть равно 1 м.

Рис.5.6. Схема расположения разгрузочных пазов:

а - в подготовительном забое

б - в очистном забое при сплошной системе разработки

Разгрузочные пазы в подготовительных выработках пологих пластов располагают на расстоянии 0,5 м от стенок угольного забоя под углом 5-10^о к оси выработки в сторону угольного массива.

Разгрузочные пазы в нишах лав на пологих пластах образуют в кутках на расстоянии не более 0,5 м от стенок ниши и ориентируют в направлении подвигания лавы (рис.5.6, б). Выемку угля в нишах между разгрузочными пазами разрешается производить только последовательными полосами шириной не более 0,8 м.

Разгрузочные щели применяют при вскрытии пластов и проведении подготовительных выработок по тонким и весьма тонким пластам смешанными забоями комбайнами избирательного действия.

Схема расположения разгрузочной щели в подготовительном забое приведена на рис.5.7.

Рис.5.7. Схема образования разгрузочной щели

К параметрам способа относятся:

• глубина разгрузочной щели L, м;

• толщина породного слоя d, м;

• выход за контур выработки b, м;

• величина неснижаемого опережения L_но, м.

Разгрузочную щель создают путем выемки комбайном вмещающих пород в кровле или почве угольного пласта на глубину L не менее 2 м. Между разгрузочной щелью и угольным пластом оставляют предохранительный породный слой толщиной d не менее 0,5 м.

Разгрузочная щель должна выходить за контур выработки на расстояние b не менее 0,4 м, а на особо выбросоопасных пластах - не менее 0,6 м. Неснижаемое опережение разгрузочной щели в направлении проведения выработки должно быть не менее 1,0 м.

Минимальная высота щели определяется высотой исполнительного органа комбайна. Максимальную высоту щели не ограничивают.

Способ торпедирования угольного массива применяют на пологих пластах в подготовительных и очистных выработках.

Торпедирование осуществляют как с предварительным нагнетанием воды в пласт, так и без предварительного нагнетания воды.

Схема расположения скважин в нижней нише очистного забоя приведена на рис.5.8.

Рис.5.8. Схема торпедирования угольного пласта

К параметрам способа относятся:

• длина скважин L_c, м;

• диаметр скважин d, мм;

• расстояние между скважинами В, м;

• глубина герметизации скважин L_г, м (если торпедирование проводится с нагнетанием воды в пласт);

• величина неснижаемого опережения L_но, м;

• масса заряда ВВ в скважине Q_вв, кг.

При торпедировании угольного массива без предварительного нагнетания воды в пласт взрывание зарядов ВВ производят в скважинах диаметром 55-60 мм. Длина скважин принимается 8,5-13,5 м. Неснижаемое опережение скважин L_но должно составлять в подготовительных забоях не менее 5 м, в очистных забоях не менее 3 м. Скважины, расположенные в кутках забоев, должны выходить за контур выработки не менее чем на 2 м.

Расстояние между скважинами B не должно превышать в нишах 2 м, в комбайновой части лавы и в забоях подготовительных выработок 2,5 м.

Массу заряда ВВ в скважине определяют по формуле

, (5.12)

где L_з - общая длина забойки, м (принимают в зависимости от длины скважины по табл.5.2);

q_вв - масса одного погонного метра заряда, кг/м (q_вв=0,5-1 кг/м).

Таблица 5.2