Спосіб та технічний засіб запобігання викидів вугілля та газу при проведенні під-готовчих виробок в газоносних вугільних пластах

Abstract

Описано спосіб та технічний засіб запобігання викидів вугілля та газу при проведенні підготовчих виробок в газоносних викидонебезпечних вугільних пластах, який реалізує ідею вибурювання випереджальних розвантажувальних свердловин (ВРС) у вугільному масиві в одній площині, що перпендикулярна вектору сумарних сил гірського тиску, паралельних між собою, діаметром не більш 50 мм, довжиною, що перевищує глибину підвищеного гірського тиску, від стінки до стінки виробки на відстані одна від одної, яка залежить від діаметра ВРС, глибини залягання вугільного пласта та фізико-механічних властивостей вугільного масиву. Описано агрегатований прохідницький комплекс (АПК) для проведення підготовчих пластових виробок у газоносних викидонебезпечних вугільних пластах, який складається із прохідницького комбайна із стріловидною телескопічною стрілою, на якій закріплюють знімний буровий станок, що має можливість вибурювати паралельні між собою ВРС діаметром не більше 50 мм, довжиною не менше 25 м. АПК додатково включає високонапірну гідроустановку типу УНІ-01 з кавітаційним генератором для високонапірного нагнітання рідини у вугільний пласт з метою здійснити процес кавітаційної вібрації привибійної зони вугільного пласта і, як наслідок, запобігти викидів вугілля та газу.

Описан способ и техническое средство предотвращения выбросов угля и газа при проведении подготовительных выработок в газоносных выбросоопасных угольных пластах, реализующий идею выбуривания опережающих разгрузочных скважин (ОРС) в угольном массиве в одной плоскости, перпендикулярной вектору суммарных сил горного давления, параллельных между собой, диаметром не больше 50 мм, протяженностью более глубины повышенного горного давления, от стенки до стенки выработки на расстоянии друг от друга, которое зависит от диаметра ОРС, глубины залегания угольного пласта и физикомеханических свойств угольного массива. Описаны агрегатированный проходческий комплекс (АПК) для проведения подготовительных пластовых выработок в газоносных выбросоопасных угольных пластах, состоящий из проходческого комбайна со стреловидной телескопической стрелой, на которой закрепляют съемный буровой станок, который имеет возможность выбуривать параллельные между собой ОРС диаметром не более 50 мм, длиной не менее 25 м. АПК дополнительно включает высоконапорную гидроустановку типа УНИ-01 с кавитационным генератором для высоконапорного нагнетания жидкости в угольный пласт с целью осуществить процесс кавитационной вибрации призабойной зоны пласта и, как следствие, предотвратить выбросов угля и газа.

The article describes method and technical means for preventing coal- and gasoutbursts during development of preparatory roadways in the gas-bearing prone-to-outburst coal seams. The method employs an idea of boring the advancing discharging wells (ADW) in the coal mass in the plane, which is perpendicular to the vector of total forces (parallel to each other) of rock pressure; the wells, with diameter not exceeding 50 mm and length which exceeds the depth of high rock pressure, are drilled from wall to wall of the roadway at a distance from one another, which depends on diameter of the ADW, depth of the coal seam and physical and chemical properties of the coal mass. Further the article describes an integrated tunneling system (ITS), which is used for in-seam development of preparatory roadways in the gas-bearing prone-to-outburst coal seams, and which includes a tunneling machine and telescopic boom with removable borer, which is able to bore parallel ADWs with diameter of 50 mm and length of at least 25 m. The ITS also includes high-pressure hydroelectric power plant of the УНІ-01 type with cavitation generator for highpressure pumping of fluid into the coal seam in order to initiate a process of cavitation vibration in the face area of the coal seam and, consequently, prevent coal and gas outbursts.