Спосіб зведення випереджаючого кріплення

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии тонких угольных пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа. Оно позволяет повысить надежность предотвращения газодинамических явле ний при вскрытии угольного пласта путем создания монолитного пояса вокруг выработки в зоне разгруженного и дегазированного угля. На расстоянии от пласта не более 3 м бурят передовые скважины с перекрытием последнего не менее. чемчна 0,5 м, Сквзжины перебуривают границу зоны взрывной трещиноватости, ширина которой определяется из апроксимирующей зависимости. Расстояние между скважинами на выходе из пласта не более полутора радиусов руинного разрушения вокруг скважины. В скважины устанавливают несущие армирующие элементы и закрепляют их по всей длине в забое скважины расширяющейся вяжущей композицией. Композицию размещают в скважинах в ампулах, которые разрушают прокручиванием несущих элементов. Установку элементов и их закрепление производят не ранее 3 ч после бурения каждой скважины. Возможно бурение нескольких рядов скважины. Вспениваясь, композиция обеспечивает самонагнетание в область руинного разрушения вокруг скважин. 2 ил. Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии тонких угольных пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа. Цель изобретения - повышение надежности предотвращения газодинамических явлений путем создания монолитного пояса вокруг выработки в зоне разгруженного и дегазированного угля. На фиг.1 изображена схема расположения скважин вокруг контура вскрываемого сечения выработки с креплением несущих элементов; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (Ь - расположение несущих элементов в боковых породах от пласта; д - расстояние между скважинами на выходе из пласта; I зона трвщинообразования в породах от буровзрывных работ; m - мощность пласта). Способ осуществляют следующим образом. При проведении вскрывающей пласт выработки 1 (фиг.1) с расстояния от пласта не менее трех метров определяют зону I образования трещиноватости от буровзрывных работ вокруг ЕШработ ки 1 в зависимости С 1824243 от вмещающих угольный плэст пород, устанавливаемой в интервале коэффициентов f крепости от 3 и до 9 по шкале М.М.Протодьяконова зависимостью 1-2,11-0,187f, м, 5 где f - коэффициент крепости пород по шкале М.М.Протодьяконова. Затем по контуру выработки 1 бурят передовые скважины 2, которые п ере бури взют границу зоны трещинообразования в 10 породах (фиг.2) от взрывных работ на расстоянии b от пласта, равном не менее 0,5 м. Интервал 2 д между скважинами на выходе из пласта определяют по формуле 6 £ 1,5 * г р , м. t5 Радиус Гр руинного разрушения определяют из соотношения 20 где г п - радиус области неупругих деформаций, м; р - коэффициент отношения зоны неупругих деформаций к зоне руинного разру- 25 шения. Расстояние между скважинами 2 на выходе из пласта выполняют равным полутора радиусам зоны руинного разрушения вокруг скважин или меньше него. При расстоя- 30 нии, равном радиусу руинного разрушения, уже образуется достаточно прочный монолитный пояс вокруг выработки, При расстоянии б между скважинами на выходе из пласта менее полутора радиусов руинного 35 разрушения вокруг скважины, т.е. в пределах его радиуса, разгруженный и армированный пояс вокруг выработки получается максимально широким, в результате чего обеспечивается более высокая надежность 40 предотвращения газодинамических явлений. Ампулы скрепляющего состава по длине выбирают равными длине несущего элемента 3. 45 Закрепление несущих элементов 3 з глубине углепородного массива производят через 3 ч после бурения каждой скважины. В каждую пробуренную скважину вставляют пневмосушитель для удаления 50 влаги со стенок скважины и их прогрева с последующим вводом в скважину 2 скрепляющего состава (например, полиуретана в ампулах), которые досылают до забоя скважины несущим элементом 3 с последующим 55 прокручиванием его при помощи бурового устройства (ручное сверло, перфоратор и т.п.) с досылкой несущего элемента 3 до забоя скважины. Несущий элемент 3 воодят в скважину до забоя, вращают в течение 20-30 с, при этом ампулы разрушаются и их содержимое интенсивно перемешивается. В результате реакции полимеризации композиция вспенивается, увеличиваясь в объеме в 3-4 раза, развивая давление до 2,2 МПа, обеспечивая самонагнетание в трещины руинного разрушения от скважин 2 в угольнопородном массиве. Таким образом осуществляют закрепление несущих элементов 3 во всех скважинах 2. При вскрытии угольных пластов в особо опасных зонах необходимо бурить второй ряд скважин для возведения передовой крепи. Скважины второго ряда располагают между скважинами первого на расстоянии полутора радиусов руинного разрушения. Использование предлагаемого способа (в отличие от известных) позволяет создать вокруг вскрывающей пласт выработки разгруженный и закрепленный углепородный пояс, который не подвергается деформации от взрывных работ, что обеспечивает высокую надежность предотвращения газодинамических явлений и, кроме того, позволяет использовать забойное оборудование, что снижает материальные и трудовые затраты. Формула изобретения Способ возведения опережающей крепи, включающий бурение передовых скважин за контур выработки с перекрытием угольного пласта не менее чем на 0,5 м, установку в них несущих элементов и закрепление последних распирающейся зяжущей композицией, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности предотвращения газодинамических явлений при вскрытии угольных пластов путем создания монолитного пояса вокруг выработки в зоне разгруженного и дегазированного угля, несущие элементы располагает за зоной взрывной трещин о ватости пород на расстоянии от контура выработки, определяемом по формуле 1=2,11 -0.187f, где ( - ширина зоны трещиноватости, м; f - коэффициент крепости пород по шкале М.М.Протодьяконова, а установку и закрепление несущих злеменТОЕ осуществляют не ранее трех часов после окончания бурения каждой скважины, при этом расстояние между последними на выходе из пласта определяют из выражения д £ 1 . 5 , гр, где б - расстояние между скважинами на выходе из пласта, м; Гр - зоьа руинного разрушения вокруг скважины, м. 1624243 5 1624243 Редактор А.Ревин Составитель С.Банурин Техред М Моргентал Корректор Л.Патай шшіг Заказ 180 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101