книги из ГПНТБ / Карагодин Л.Н. Способы борьбы с внезапными выбросами угля и газа
.pdfспособа создания полостей вторым будет целесообразна в том случае, если затраты времени на образование единицы длины по лости будут во втором случае меньше.
Для определения условий, в которых целесообразно заменять механическое бурение скважин их гидровьщывом, был произведен
анализ удельных затрат времени на бурение и |
размыв 1 м поло |
|
сти в зависимости от прочности угля. При этом |
удельные |
затраты |
времени устанавливались для устьевых частей |
полостей |
и сква |
жин в интервале их глубин до 4 м. Прочность |
угля оценивалась |
I I 6 0
« Є 30,
У
г |
У |
|
|
, — і |
, |
— \ |
|
10 |
ЗО |
|
30 |
iff honm |
50 |
|
Глубина Внедрений пики прочностнамера И.нн |
||||
|
0.8 |
0,5 |
0,4 |
0.3 |
|
|
Нпзтфиииент крепости f |
|
60
02
Рис. 42. Удельные затраты |
времени |
на образование 1 м |
полости и |
скважины: |
|
/ — при гндровымыве полости; 2 — при |
бурении скважины |
коэффициентом крепости / пли глубиной h внедрения пики прочностномера конструкции Г. Н. Фента.
|
Из |
графиков |
(рис. |
42) видно, чтонаименьшее |
время |
на буре |
||
ние |
1 |
м полости |
затрачивается при h = 30^40 мм, |
а на |
гидровы- |
|||
мыв — при /г = 45-г50 |
мм. Пересечение |
графиков |
бурения |
и вымьг- |
||||
ва |
произошло в |
точке |
Л = 42 мм. Это |
означает, |
что при |
меньшек |
прочности (/г<;42 мм) целесообразно заменять механическое бу рение гидровымывом, а при /г>42 мм следует применять бурение.
Для оценки способов образования опережающих полостей и скважин необходимо произвести их сопоставление в том интерва ле прочностей, где возможно применение того и другого способов. В данном случае имеются' в виду одиночные полости и скважины, так как возможность создания серии полостей зависит еще и от других факторов — угла падения пласта, расположения перемятой пачки на обнажении и т.д.
Анализ полученных зависимостей показывает, что в интервале глубин 10—11 м от забоя скорость гидровымыва полости вполне сопоставима со скоростью бурения скважины (рис. 43). При уве личении длины скважины наблюдается довольно резкое снижение
скорости |
ее бурения, в то время как скорость |
гидровымыва из |
|
меняется |
очень медленно. Это |
связано с тем, |
что на некотором |
удалении |
от забоя начинает с |
особой силой проявляться газовый |
НО
(фактор. |
При этом |
в значительной степени увеличивается |
выход |
|||
•штыба, |
в результате чего при бурении |
скважины производитель |
||||
ность |
шнековой транспортировки штыба |
становится |
недостаточ |
|||
ной |
и |
происходят |
зажимы бурового инструмента. |
При |
вымыве |
же |
полости |
это не |
снижает |
м/мин |
|
||||
•существенно |
|
скорости |
ра |
|
|||||
|
|
|
|||||||
бот. |
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
Изучение |
характера де |
|
||||||
формаций |
при |
вым лвании |
|
|
|||||
полостей |
(диаметром |
около |
OA |
|
|||||
400 |
мм) проводилось на пла |
|
|||||||
стах Горелом, |
I Внутреннем, |
\ |
|
||||||
\ |
|
||||||||
Мощном |
и |
IV |
Внутреннем |
0,2 ч |
2 |
||||
в |
Кузбассе. |
Для |
замеров |
/ |
|||||
применяли |
|
измерительные |
|
|
|||||
стойки СУИ-2 |
с |
точностью |
|
3 |
|||||
•отсчета |
0,01 |
мм, |
которые |
|
|
устанавливали |
между кров |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
лей |
и почвой пласта |
на рас |
Рис. |
43. |
Зависимость |
скорости |
образова |
||||||||||||
стоянии |
1 м от забоя. |
|
|||||||||||||||||
|
ния |
опережающих |
полостей |
(скважин) от |
|||||||||||||||
Наблюдениями |
установ |
|
|
их |
глубины: |
|
|
|
|
||||||||||
лено, |
что при |
проведении |
/ — при гндровымыве |
полостей |
н f<0,4; |
2— то ж е , |
|||||||||||||
выработок |
без |
мероприятий |
при |
/ « 0 , 6 ; 3 — при |
бурении |
скважин |
(/<0,4) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
по предупреждению |
внезап |
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ных |
выбросов |
скорости |
де |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
формаций |
колеблются |
от |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2,5 до 10 мм/ч. При наличии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
полостей изменение |
скоро |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
сти |
деформаций |
происходит |
|
|
|
|
|
|
і |
|
|
||||||||
в |
пределах |
от |
1,25 |
до |
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
||||||
2 мм/ч. Сближение |
кровли и |
I |
|
|
|
— |
|
|
|
|
|
||||||||
яочвы |
|
происходит |
одновре |
•§ го |
Л\ |
|
|
|
|
; |
|
|
|||||||
менно |
с образованием поло |
І |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
стей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
1 |
|
|
і |
|
|
||
Как |
|
показали исследова |
1 |
х |
\ |
|
!- |
• |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
ния, для того |
чтобы |
полость |
Ч§ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
обеспечила |
разгрузку |
пла |
•§ |
|
V < |
- 2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ста |
до |
безопасной |
величи |
<ъ 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ны, |
напряжения |
впереди за |
І |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
боя |
должны |
быть |
снижены |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
не менее чем на 30%. По ре |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
зультатам |
|
экспериментов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
построены |
графики |
измене |
0.2 |
OA |
0.6 |
0,8 |
1.0 |
1.2 |
|||||||||||
ния |
давления |
в |
гидродатчи |
Расстояние от полости |
до гидродатчика.м |
||||||||||||||
ках |
в |
|
зависимости |
от |
рас |
Рис. 44. Изменение давления в гидро |
|||||||||||||
стояния |
между |
датчиками и |
|||||||||||||||||
датчиках |
на различном расстоянии от |
||||||||||||||||||
поверхностью |
полостей (рис. |
|
|
опережающих |
полостей: |
|
|
||||||||||||
44). Из графиков видно, что |
' — при наличии |
в з а б о е |
трех |
полостей: |
2 — |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при |
одной |
полости |
|
|
напряжения в угольном массиве снижаются примерно на 30% под действием трех опережающих полостей на расстоянии от них, рав ном 0,28 м. При вымывании одиночной полости на том же расстоя нии напряжения в массиве снизились на 13%, т. е. разгружающий эффект был в 2 раза ниже.
§ 17. ФАКТОРЫ, О П Р Е Д Е Л Я Ю Щ И Е ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОПЕРЕЖАЮЩИХ ПОЛОСТЕЙ
Экспериментальными работами, выполненными ВНИМИ, дока зано, что все. угольные пласты по механическим свойствам и по склонности к динамическим явленням в зависимости от условий возникновения зон опорного давления могут быть разделены на шесть групп [39]. С точки зрения опасности внезапных выбросов угля и газа представляют интерес первые две группы. К первой группе отнесены пласты, содержащие мягкие высокопластичные пачки угля с пределом текучести 8—16 кгс/см2 при одном обна-
а |
6 |
Ю |
5 |
О |
e-W* |
15 |
10 |
о |
О |
&W |
Рис. |
45. Характер |
деформируемости |
пласта Волковского при испытании с |
|||||
|
|
применением |
давнльноіі установки: |
|
|
|
||
|
|
а — при надработке |
пласта; 6 — при |
подработке |
|
|
жении (пласты Характерный, Лутугинский, I Внутренний шахты «Коксовая» Прокипьевского района; пласты Волковский, Кеме ровский шахты «Северная» Кемеровского района). Они характе ризуются непрерывным деформированием є и интенсивным вы давливанием угля в сторону обнажения при нагрузке с, равной пределу текучести.
На рис. 45 представлены графики, показывающие характер деформируемости пласта Волковского в забое уклона на шахте «Северная». Натурные испытания проводились при наличии в пла
сте пачки слабого перемятого угля. При |
нагрузке 13,7 кгс/см2 |
уголь переходил в пластическое состояние |
и деформирование про |
исходило при постоянной нагрузке. |
|
Вторую группу составляют пласты, содержащие как крепкие,
упругие пачки угля, так и слабые, хрупкие, разрушающиеся |
при |
|||
нагрузках 10—20 кгс/см2 . Разрушенный уголь |
хрупких пачек |
при |
||
возрастании нагрузки |
не выдавливается и |
сторону |
обнажения, |
|
а лишь уплотняется |
и дополнительно измельчается |
(пласты |
Вла- |
димировский, Кемеровский на северном крыле шахты «Северная»,
пласт |
I I I Внутренний шахты «Коксовая»). |
|
|
|||||
Пласт Кемеровский в месте испытаниябыл сложен |
тремя пач |
|||||||
ками |
угля: мягкой |
до |
средней крепости, |
мелкотрещиноватой |
||||
очень |
хрупкой |
и крепкой |
монолитной. Характер деформируемости |
|||||
каждой пачки |
различен.. После |
разрушения |
мягкой |
пачки при |
||||
нагрузке 10—15 кгс/см2 пласт |
угля |
получал |
некоторую податли |
|||||
вость, |
которая |
исчерпывалась |
после |
уплотнения разрушенного- |
||||
угля |
при нагрузке |
45—50 кгс/см2 . |
При дальнейшем |
увеличении |
нагрузки происходило в основном упругое деформирование всегопласта и накопление потенциальной энергии, высвободившейся в
виде микроудара при одновременном разрушении угля |
всех па |
чек пласта при нагрузке 80 кгс/см2 . |
|
Натурными испытаниями при помощи давильной |
установки, |
проведенными ВостНИИ на шахтах Воркутского месторождения, определены прочностные и деформационные характеристики пла ста Тройного в зоне опорного давления. На этом пласте успешна применяется гидровымыв опережающих полостей для предупреж дения внезапных выбросов угля и газа.
Пласт Тройной мощностью 2,3—2,7 м состоит из трех пачек угля. Верхняя пачка мощностью 0,28—0,36 м представлена полу блестящим плотным углем средней крепости. Средняя, выбросоопасная пачка мощностью 0,68—0,9 м, по которой производится гидровымыв опережающих полостей, сложена перемятым углем; землисто-зернистой структуры и интенсивно-складчатой текстуры: с коэффициентом крепости f = 0,5-r0,6. Нижняя пачка пласта мощ ностью 1,15—1,4 м сложена полублестящим углем средней кре пости. Средневзвешенный коэффициент крепости пласта состав ляет f— 1-М,15.
Данные |
наблюдений показали, |
что при |
нагрузках 10—- |
12 кгс/см2 , |
соответствующих пределу |
текучести |
а т испытываемой |
части пласта Тройного, проявлялся пластический характер дефор мирования угля. Основываясь на этих данных, можно утверждать,, что пластические свойства выбросоопасной пачки не ниже, а проч ностные характеристики не выше значений, установленных на турными испытаниями.
Для решения задач, поставленных в настоящей работе, за кри терий оценки прочностных и деформационных свойств выбросоопасных пачек пластов угля, по которым возможно созданиеопережающих полостей методом гндровымыва, в первом прибли жении можно принять угольные пачки с верхним пределом пока зателя упругости £ у п р 100 = 30-^-35%. Учитывая, что для пластов.
е п о л н
Кузбасса характерно значительное изменение прочностных свойств, как по падению, так и по простиранию, вопрос о выявлении обла сти применения данного способа борьбы с внезапными выбросами угля и газа требует дальнейшего рассмотрения. Для этого постро-
•емы графики |
(рис. 46), отображающие |
изменение |
по |
простиранию |
||||||||||||||||||
коэффициента крепости f и мощности ти пачек |
угля |
|
наиболее |
|||||||||||||||||||
выбросоопасных |
пластов — Волковского |
и |
Владимировского |
|
(Ке |
|||||||||||||||||
меровский |
|
район |
|
Кузбасса); |
на том же рисунке приведена сум |
|||||||||||||||||
марная мощность |
|
пачек 1тп, |
по которым |
возможно создание |
опе |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
режающих |
полостей. |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Возможность |
гидровымыва по |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
факторам крепости угля и мощ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ности |
перемятых пачек |
выразим |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
соответственно |
через |
коэффици |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
енты К\ и Къ Коэффициент |
К\ п'є |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
может |
быть |
больше |
1, т. е. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
Кг |
|
|
/раб |
< |
1, |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/>пред |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
/ш |
|
где / р а с — коэффициент |
|
крепости |
|||||||||||
|
|
|
\- |
|
|
|
угольной пачки на участке дан |
|||||||||||||||
|
—-' |
|
|
4 |
|
ного пласта; |
|
/,1 р е д — предельный |
||||||||||||||
|
|
|
S- |
-— і |
|
коэффициент |
|
крепости |
|
угля |
по |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
— V — |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•ГИДрОВЫМЫВу |
|
(/пред = 0,6) . |
|
|
||||||||
|
-1 Г'-^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
Коэффициент |
Ко не |
может |
|||||||||
|
-7/ |
ч 7 |
|
|
|
|
|
(быть меньше |
|
1, т. е. |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
/1/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/с- |
= « р а б |
> |
1, |
|
|
||||||
Лтп,м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ П р е Д |
|
|
|
|
|
|||
.3 |
|
|
|
1 |
|
1 |
1 л |
|
|
где |
/;гР аб — рабочая |
|
|
мощность |
||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^угольной |
пачки, |
см; /и,ір е д |
— ми |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нимальная |
|
мощность |
|
угольной |
|||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
ХКХХЖХХЖХУЖ , |
, |
|пачки, |
ниже |
которой |
гидровымыв |
|||||||||||||
.о |
ЮО |
300 |
500 |
700 01900 малоэффективен |
(mnpeS=20 |
см). |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Таким |
образом, |
проведенные |
||||||||||||||
|
Длина |
|
участка, |
м |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
исследования |
|
показывают, что об |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Рис. 46. Сравнение возможности гид- |
ласть |
применения |
гидровымыва |
|||||||||||||||||||
опережающих |
полостей |
как |
спо |
|||||||||||||||||||
.ровымыва |
при |
разной |
прочности |
соба борьбы |
|
с |
внезапными |
вы |
||||||||||||||
|
угольных |
|
пачек: |
|
|
|
||||||||||||||||
1, 2, |
3 — мощность |
соответственно I , |
2, |
3-й |
бросами |
угля |
и газа |
ограничена |
||||||||||||||
соответственно |
1, 2. 3-й |
|
пачек; |
7 — суммар |
ввиду |
значительных |
|
изменений |
||||||||||||||
угольных пачек, м: 4, 5, |
6 — крепость угля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ная |
мощность |
угольных |
|
пачек |
на |
пласте |
прочностйых |
|
свойств |
|
выбросо |
|||||||||||
Волковском, по |
которым |
в о з м о ж е н |
гидро |
опасных |
пластов. В |
подтвержде |
||||||||||||||||
в ы м ы в полостей; |
8—то ж е . на |
пласте. Вла - |
||||||||||||||||||||
|
|
днмнровском |
|
|
|
ние этому |
на |
шахтах |
Кузбасса |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
были |
обследованы |
36 |
|
забоев, в |
которых было обнажено 115 пачек угля, различаемых визуально. Распределение этих пачек по прочности приведено в табл. 17.
Из приведенных данных следует, что прочность углей выбросо опасных пластов Кузбасса, разрабатываемых в Прокопьевском и Кемеровском месторождениях, значительна и лишь в 9 случаях из 100 забоями обнажаются пачки, поддающиеся гидровымыву. Это
Т а б л и ц а 17
Интервалы показателя прочности Л, мм
Частота распределения пачек
0—10 1 1—20 21—30 31—4 0 41—50 51—60
10 |
35 |
36 |
24 |
8 |
2 |
8,7 |
30,4 |
31,3 |
20,9 |
7,0 |
1,7 |
По укрупненным и н т е р в а л а м , % . . . . |
91,3 |
|
|
8,7 |
|
указывает на ограниченные возможности применения гидровымыва; в Кузбассе.
Протяженность зон возможного применения гидровымыва опе режающих полостей на шахтах № 107 и 120 Саранского участка (Карагандинский бассейн), характеризующегося сложной текто
никой, представлена |
в табл. 18. |
|
|
Т а б л и ц а 18 |
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Длина |
выбросоопас |
Длина зон возможного гид |
|
|
|
|
|
ровымыва полостей в выбро |
|||
|
|
Общая протя |
ных зон |
соопасных |
зонах |
||
Шахта |
Пласт |
женность вы |
|
|
|
|
|
|
|
|
работок, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
% |
м |
% |
№ |
120 |
|
10560 |
2327 |
22,1. |
128 |
5,5 |
№ |
107 |
/г7 |
2925 |
636 |
21,6 |
95 |
15,0 |
Как видно из таблицы, гидровымыв полостей может быть при менен лишь в 5,5% объема выработок, проводимых в выбросоопас ных зонах, т. е- практически только в зонах геологических нару шений.
Опыт проведения выработок с гидровымывом полостей на шах тах Воркутского месторождения показал, что в этих условиях рас сматриваемый способ по фактору крепости угля применим почтина всех выбросоопасных шахтопластах.
Для повышения эффективности процесса гидровымыва опере жающих полостей в углях средней крепости, а также для случаев, когда в пласте имеются включения прочного угля чечевицеобразной формы, как это наблюдается, например, в Карагандинском бассейне, ВостНИИ предложен способ механо-гидравлического со здания полостей с использованием бурового станка. Образование первоначальных полостей буровым инструментом станка обеспечи вает возможность гидровымыва их на пластах со сравнительно м а лыми запасами газа, а также облегчает вымыв полостей в зоне неснижаемого опережения обработки, в которой угольный массив в значительной степени дегазирован в результате предыдущей об работки.
§ 18. Л1ЕТ0Д ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОПЕРЕЖАЮЩИХ ПОЛОСТЕЙ
Оценка возможностей применения гпдровымыва при известных параметрах подачи воды и определенном пределе прочности угля может быть произведена по ожидаемой эффективности предотвра щения выбросов, выраженной в виде коэффициента защиты. Коэф фициент защиты, в свою очередь, определяется следующим об разом.
Из практики известно, что способ предотвращения выбросов путем бурения скважин большого диаметра является тем более эффективным, чем полнее п равномернее перекрыта зонами дре нирования отдельными скважинами некоторая опасная в отноше нии внезапных выбросов площадь. Наиболее благоприятен случай, когда эта полная площадь 5 целиком перекрывается зонами s, •т. е.
5 = |
|
(11.46) |
где яя —достаточное число скважин; |
s — зона дренирования одной |
|
• скважиной. |
|
п скважин, |
Практически возможно пробурить |
какое-то число |
|
и в результате данной серией скважин будет защищена |
площадь Я. |
|
.При этом коэффициент защиты Кя определится выражением |
||
|
|
(11.47) |
В случае применения серии полостей гпдровымыва |
величина Я |
-определяется шириной участка, на котором могут быть размещены эти полости (диаметр полостей п расстояние между ними прини маются постоянными). Следовательно, для нахождения Я необ ходимо установить длину /, на которой могут быть расположены полости, т. е. длину перемятой пачки, обнажаемую забоем (рис. 47). Величина /, в свою очередь, зависит от размеров области, в кото рой удобно выполнять работы по размыву полостей (максимальная
..и минимальная высота этой области приняты равными соответст венно 1,6 и 0,6 м), от ширины выработки 2а, расположения пере мятой пачки относительно сечения выработки (определяется углом падения пласта а и точкой входа перемятой пачки в зону, удоб ную для работы по гидровымыву). Расстояние хп до точки входа перемятой пачки в удобную зону отсчитывается от места пересе чения нижней границы этой зоны со стенкой выработки, ближай
шей к лежачему боку |
пласта. |
|
Для определения |
Я необходимо выразить |
зависимость ее от / |
•с использованием одного из известных методов |
описания разуплот |
нения горных пород в районе вырезов в угольном массиве. В дан ном случае принят несколько скорректированный метод М. М. Про- •тодьяконова: условно принято, что серия полостей в пределах перемятой пачки образует щель шириной 1ф и для компенсации
влияния целнчков между полостями, которые препятствуют полно му смыканию щели, введено понятие коэффициента смыкания Кем- Последний представляет собой относительное изменение диа метра полостей и определяется из выражения
Ке* = * - ^ , |
(И.48) |
тде do—начальный диаметр полости, мм; dK — конечный |
диаметр |
полости, мм. |
|
Рис. 47. Схемы к определению зоны дренирования и площади, подлежа щей защите:
/ — зона, |
у д о б н а я д л я |
работ по |
гндровымыву; |
2—зона, |
которую |
необходимо з а щ и |
щ а т ь ; хв |
— расстояние |
д о пересечения нижней |
границы |
у д о б н о й |
зоны с висячим |
|
|
боком пласта; |
. г л — то ж е , |
с л е ж а ч и м боком |
|
С учетом коэффициента Кем серия полостей, разделенных целичками шириной около 0,5 м, может быть представлена в виде
.сплошной щели, высота которой определяется |
из выражения |
||
Ащ = dnKcU, |
м, |
(11.49) |
|
где d — диаметр полости, м; п—число |
рядов |
полостей по мощно |
|
сти пласта. |
|
|
|
Ширина щели с учетом влияния ее в стороны |
|||
/ щ = / + |
1. |
(11.50) |
|
Площадь, защищаемая данной |
серией полостей, |
||
П = 1щпсв, |
|
(П.51) |
|
где /гс в — высота свода, равная |
|
|
|
Yo — объемный вес угля в массиве, тс/м3 ; у р — объемный вес угля в
разрыхленном состоянии, тс/м3 ; |
=КР |
— эффективный |
коэффи- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цпент |
разуплотнения (согласно |
данным |
В. В. Ходота /Ср = 1,015). |
|||||||||||||||||
Подставив |
|
значения |
/ щ |
и hCB |
в уравнение (П.51) |
получим |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Я = (/ -J- 1) d n |
K c |
M . |
|
|
|
|
" |
(11.53) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
KF |
— |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Обычно параметры d, п, /С с м |
и Kv |
установлены |
|
заранее, |
поэто |
|||||||||||||||
му размеры |
площади, |
|
которая |
может |
быть |
защищена |
данной |
|||||||||||||
серией |
|
полостей, |
зависят |
главным |
образом от |
длины |
перемятой |
|||||||||||||
пачки /. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П,мг |
П,мг Л.М2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(л = !) |
(n=Z) fn=J). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
$.00л8,0 |
ЩОт24,0 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,0 aw |
12,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,2 6,4013,Є |
||
1 |
I |
I |
I |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
і |
|
ZO-ZM |
|
|
\o |
|
|
, |
, |
У |
, |
, |
|
|
ZD |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
і |
1 |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
2а=3м |
|
||||||
5,0 |
1 |
і |
і |
> |
і |
і |
і |
. |
, |
*? |
|
|
|
|
|
0 |
|
2а=4м |
|
|
і |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
6.0 |
|
|
1 |
і |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
2а=5м |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
5,0 |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|||||||
W |
|
|
|
|
6,0 |
1 |
1 |
|
|
|
W |
|
|
0 |
2а=6м |
|
|
|||
8.0 |
|
|
|
|
7.0 |
|
|
6P |
|
|
|
0 |
|
|
||||||
|
|
|
I |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рис. 48. Номограмма для определения зоны дренирования |
серии |
полостеГг |
||||||||||||||||||
Для |
более |
быстрого |
|
определения |
П построена |
номограмма |
||||||||||||||
(рис. 48) |
для интервала |
углов падения |
пластов |
30—90е. При поль |
зовании номограммой выбирается горизонтальная шкала для со
ответствующей ширины выработки |
2а, откладывается |
расстояние |
х„ (от точки сопряжения нижней |
границы удобной для размыва |
|
области с ближайшим к лежачему |
боку пласта бортом |
выработки |
до пересечения с точкой входа перемятой пачки в эту область), проводится вертикаль до графика, соответствующего конкретному углу падения, на одной из вертикальных осей для соответствующего числа рядов полостей п находится величина П.
Для определения коэффициента защиты остается найти пло щадь 5, которая в данном случае должна быть защищена. Для этого служат номограммы, представленные на рис. 49. На ниж ней шкале расстояний той номограммы, которая соответствует ширине данной выработки, откладывается расстояние хв до вися-
а |
д |
Расстояние долежачего бока хл,м |
Расстояние до лежачего Вона хл,м |
Расстояние довисячего бока £д,м |
Расстояние до висячего бона ccg, м |
|
Рис. 49. Номограммы для определения полной |
площади, подлежащей дрени |
|
|
рованию: |
|
а — для ширины выработки |
2а=2 м; б — д л я |
ширины выработки 5 м |
чего бока пласта. Затем проводится вертикальная линия до пере сечения с графиком соответствующего угла падения и по правой вертикальной шкале находится коэффициент К в уменьшения пол ной площади, подлежащей дренированию, за счет усечения вися чим боком. Аналогично поступают для определения коэффициен та К л уменьшения полной площади, подлежащей дренированию, за счет усечения лежачим боком. В этом случае берутся верхняя
шкала расстояний и левая |
вертикальная |
шкала соответствующей |
номограммы. |
|
|
Площадь, подлежащая |
дренированию, |
определится из выра |
жения |
|
|
S = |
Sn(l-KB-K„), |
(11.54) |
где S„ — наибольшее значение 5, когда сечение выработки и полу тораметровый «пояс дренирования» находятся в пределах мощ ности пласта.
Коэффициент защиты определяют по формуле |
|
|
#з = |
. |
(Н.55) |
5П (1 —Кв |
—Кл) |
|