Файл: Проходка шахтных стволов в условиях выбросоопасных пластов..pdf

П о л о с ть выброса породы показана на

рис. 52.

Р а з в и т и ю в ы ­

броса большой силы способствовало, как

у ж е отмечалось, н а л и ч и е

большого свободного объема . Р а б о т ы по

рассечке

северной ветвге

сопряжения

з а н я л и около 30 сут.

о

S

в

Особый интерес представляет рассечка сопряжения на

ш а х т е

«Октябрьский рудник» с применением комплексного способа

борь ­

бы с выбросами песчаника.

•ствола

убрали только до

отметки

подошвы

верхнего

слоя

сопря­

ж е н и я .

О с т а в ш а я с я часть

породы

с л у ж и л а

временной

крепью

•ствола.

Учитывая, что сопряжение расположено в верхней части слоя

выбросоопасного песчаника, рассечка южной ветви

сопряжения

рядке. Верхний слой

проходили

забоем малого

сечения с

после­

д у ю щ и м расширением

д о проектных

размеров .

Ш п у р ы д л я выемки породы располагались в центральной части

поперечного слоя

на

площади

7 м 2 при полном сечении

слоя

25 м 2 . Во время

взрывания з а р я д о в

скального

аммонита

№ 1 в

•обеих

стен сопряжения

р а з д е л ы в а л и

щ е л ь глубиной

1,5

м. О н а

была

использована д л я

опорных б а ш м а к о в , на

которых

возведены

•стены и свод верхнего слоя.

Д л я предупреждения

обрушения

породы в

наиболее

ответст­

примыкающий

к стволу,

а т а к ж е участок ствола в районе верхне­

го слоя были

сразу ж е з а к р е п л е н ы постоянной крепью.

После того

к а к длина

верхнего слоя достигла проектной, поро­

ду из ствола у б р а л и до

отметки подошвы нижнего слоя сопряже ­

ния и приступили к прохождению нижнего слоя.

Всего в н и ж н е м слое обеих ветвей сопряжения было произведе ­

но 18 взрываний . Взрывные работы не сопровождались выбросами

•опорные б а ш м а к и

з а х о д к а м и по 5 м.

Комплексный

способ применяли т а к ж е при рассечке северного

В тех случаях, когда в сечение сопряжения попадают

выбро­

соопасные угольные пласты, целесообразно для образования

гори­

зонтальных разгрузочных щелей использовать пласт.

При анализе экономической эффективности применения комп­

лексного способа борьбы с выбросами при рассечке

сопряжений в

выбросоопасных

породах были исследованы экономические

п о к а ­

затели сооружения 9

сопряжений в

5 стволах

шахт

«Петро-вская-

Глубокая» и «Октябрьский рудник».

Удорожание сметной стоимости

сооружения

сопряжений,

вы­

званное затратами на ликвидацию последствий выбросов, при

р а с ­

сечке сопряжений

без

применения

мероприятий на

1 м 3

с о п р я ж е ­

ния в свету

составляет

в среднем 110 руб.

При применении комплекса мероприятий по борьбе с выбросами

удорожание

сметной

стоимости сооружения

сопряжений

р а в н о

13,0—39,3 руб. на

1 м 3 сопряжения

в свету и

составляет

в

сред­

нем 29,6 руб.

§

4. Уточнение параметров

разгрузочной щели

Уточнение параметров горизонтальной разгрузочной щели сво ­

дится к определению

соотношения

м е ж д у шириной

щели

и

р а з м е ­

ном

штреке горизонта

1200 м в выбросоопасном

слое

песчаника

был

выполнен эксперимент, о б щ а я

методическая

схема

которого'

может быть разделена

на три этапа .

1 этап — выбор

экспериментального

забоя,

породы

которого-

были бы выбросоопасны, а производственные условия

позволили

установку бурового

оборудования .

2

этап — собственно

образование

(выбуривание)

щели.

3

этап — бурение

сетки контрольных

скважин

д л я определения'

мывкой

под

давлением .

Применялось колонковое сверло длиной:

2,05 м с обычными победитовыми коронками .

В процессе опытов пробурена 71 с к в а ж и н а . Чистое рабочее

вре­

мя бурения измерялось секундомером по'ходу подачи станка,

р а в ­

ного 367

м'м. Результаты

скорости,

вычисленные

по

3 — 4 ' х о д а м

в

определенном

интервале

скважин,

являлись

исходными данными-

д л я подсчета

средней скорости на

данном участке скважины,

т. е.

на данном метре.

Керновый материал, извлекаемый из скважин, измерялся и

о п и ­

сывался .

Д о

остановки

экспериментального

з а б о я

неоднократно п р о и с ­

ходили

выбросы

породы.

Форма разведочной сети скважин определялась характером по­

ставленной з а д а ч и — и с п ы т а т ь выбросоопасность

слоя песчаника

в

пределах

будущей сетки

контрольных

скважин

для

определения^

зоны разгрузки массива при проведении щели.

Б ы л и

пробурены

четыре керновые (разведочные)

скважины

№

1—4,

расположенные

по середине забоя . Осмотр кернового материала показал,

что на

расстоянии от забоя,

п р е в ы ш а ю щ е м 2,5—3,0 м, имеется зона высо­

кой степени опасности, так как число дисков в

1 м кернов, к а к

правило, превышало

30.

Необходимость

исключить

влияние

выработки

на

н а п р я ж е н ­

ность массива в месте проведения эксперимента определила

глуби­

ну щели L = 5 M. Ширина щели

(В = 2 м)

определялась

условиями

установки

станка,

которые д о л ж н ы

были

обеспечить бурение па­

р а л л е л ь н ы х с к в а ж и н .

При проведении

экспериментальных

работ

сплошность

щели

(без целиков м е ж д у с к в а ж и н а м и ) достигалась следующим

обра ­

зом:

а)

установкой

станка на поперечине,

что

позволило

его

пере­

мещать в одной плоскости;

б)

приспособлением дл я забуривания в форме

«девятки»;

в)

установкой

в к а ж д у ю предыдущую

скважину

н а п р а в л я ю щ е й

трубы длиной 4 м, диаметром 76 мм.

П е р в а я

с к в а ж и н а ( № 5) была

пробурена

28

августа

1970 г.,

последняя

с к в а ж и н а

щели (№ 3 1 ) — 5 ноября

1970 г. Пр и

этом

весь

цикл

бурения

можно разбить

на две стадии. П е р в а я

стадия

включает

интервал

времени от 28 августа по 23 сентября

1970 г.,

когда было пробурено 18 скважин

(№ 5—22). Вторая стадия — с

23 октября по 5 ноября 1970 г., когда были пробурены

остальные

9 с к в а ж и н

(№ 23—31).

Бурили, как правило, в одну смену, производительность в сме­

ну составляла 1—3

скважины . В к а ж д о й

из

двух

стадий

бурения

скважин

случались

перерывы

продолжительностью

до

3—4 сут.

К а к видно из разреза, в отдельных местах

щели

( с к в . № 2 3 — 3 1 )

им>еет место

размол

дисков. К а к правило,

последние

в этом

случае

очень

тонки,

толщиной 2—3 мм. Выпукло - вогнутая

форма

особен­

д ы образовывались целики.

Наличие целиков у к а з ы в а е т

на то, что

р а з м о л дисков не является

следствием

естественной перемятости

песчаника в массиве, а есть результат

напряженности

массива .

В процессе

бурения щели были

д в а ж д ы предприняты

попытки

сбуривания скважин . Одна из них

(сбуривание скв. № 5 и №

6э)

о к а з а л а с ь удачной. При сбуривании

не вставлялась н а п р а в л я ю щ а я

труба, что обеспечивало постепенный свободный выход

бурового

инструмента в

предыдущую скважину . Ц е л ь ю сбуривания

явля ­

лось получение

данных о величине зоны разгрузки на

контуре

только при уменьшении керновой стружки до толщины

10 мм не

было разрушений типа

«дискообразования» . М о ж н о предполагать,

что величина порядка

10 мм в данном случае определяет

зону раз ­

ного после одночетырехсуточного перерыва,

т а к ж е

ни

разу

не

п о к а з а л и отсутствия дисков, т. е. разгрузки

на

контуре

с к в а ж и н ы .

Вынужденные перерывы в процессе бурения щели, о которых

упомянуто выше, использовались д л я постановки

опытов,

пресле­

д у ю щ и х определение наличия разгрузки

впереди

скважины,

по

ходу, Д л я этого скважины перебуривались

за

отметку

5

м на

ве­

ривались

с к в а ж и н ы

№ 12, №

13,

№ 20

и

№ 26. Х а р а к т е р

выхода

керна по сравнению с полученным ранее в конце с к в а ж и н

не

из­

менился .

К а к у ж е отмечалось,

во время

бурения щели изменялись и из­

мерялись скорости бурения, а при описании кернов

производился

подсчет

дисков,

с о д е р ж а щ и х с я

в

1 м керна. Полученные

данные

частично

сведены в т а б л .

35

и

позволяют оценить влияние скорости

Т а б л и ц а

35

№ сква­

Интервал в

сква­

Скорость

б у р е ­

Число

дисков'в интер­

Толщина

дисков,

жины

ж и н е ,

м

ния 0(.ï),

мм/мнн

вале

л(у)

мм

1

0,5

Замеры

не

производились

2

0—1

1,80

Отсутствуют

—

1—2

140

То

же

—

2—3

140

58

и

»

—

3—4

155

размол

8—10

4—5

90

30 и целики

12—15

3

0—1

185

Отсутствуют

—

1—2

155

То

же

—

2—3

90

33

и

целики

15

3—4

140

67

12—15

4—5

140

73

10—15

4

0—1

160

Отсутствуют

—

1—2

155

То

же

—

2—3

160

36

и

целики

15—18

3—4

160

60

15—18

4—5

160

42

и

целики

.15—18

5

0—1

23

Отсутствуют

—

1—2

190

То

же

—

2—3

160

30

и

целики

8—15

3—4

100

25

и

размол

8

4—5

95

20

и

размол

\ 4—6

6

0—1

145

Отсутствуют

—

1—2

145

То

же

—

2—3

140

— •

3—4

135

—

4—5

160

20

и

целики

12—15 .