Е) Бурение опережающих разгрузочных скважин.

    Бурение опережающих скважин применяется в подготовительных и очистных выработках на пластах любой мощности. Опережающие скважины необходимо бурить по наиболее перемятой (выбросоопасной) пачке пласта.

    Число скважин и схемы их расположения устанавливаются таким образом, чтобы обеспечить разгрузку и дегазацию пласта в сечении выработки и за ее контуром на 4 м.

Параметры опережающих скважин.

     Параметрами способа являются: диаметр скважинØ_скв= 80-250мм, длинаℓ_скв- не ограничена, радиус эффективного влияния скважин, величина неснижаемого опережения ℓ_но= 5м, расстояние между скважинами.

    Длина скважины принимается исходя из условия обеспечения неснижаемого опережения.

    Скважины располагаются рядами в виде веера по наслоению пачки тектонически нарушенного угля для ее обработки в сечении выработки и за ее контуром.

Рис.8.

     В выбросоопасных зонах пластов  бурят опережающие скважины диаметром 130 мм, длиной 10-20 м. На особо выбросоопасных участках диаметр опережающих скважин должен составлять 200-250 мм.

    Проектное количество скважин определяется из следующих условий:

    - область эффективного влияния скважины принимается в виде прямоугольника, размер которого по наслоению составляет l _н, а вкрест наслоения l _к;

    - величина l _н для скважин диаметром 200-250 мм принимается равной 2,6 м при проведении штрека по пологому пласту или уклона по пласту любого падения и 2 м для штрека по крутому или наклонному пласту. Для скважин диаметром 130 мм l _н составляет соответственно 1,7 и 1,3 м;

    - величина l _к составляет 1,4 м для скважин диаметром 200-250 мм и 0,9 м для скважин диаметром 130 мм;

    - количество вееров скважин принимается равным отношению т _н /l _н, округленному в большую сторону до целого числа, где т _н - средняя мощность пачки тектонически нарушенного угля в сечении забоя и зоне законтурной обработки. Вееры скважин распределяются равномерно по сечению пачки тектонически нарушенного угля в плоскости наслоения. Количество скважин в веере принимается равным (а + 8)/ l _н, также округленному до целого числа в большую сторону, где а - ширина выработки в плоскости веера, м; l _н - величина законтурной обработки, м.

    Крайние скважины в каждом веере бурятся таким образом, чтобы на границе зоны неснижаемого опережения расстояние от оси скважины до границы зоны было не более величины радиуса эффективного влияния скважины по наслоению. Остальные скважины в веере располагаются равномерно между этими скважинами.

    Перед бурением опережающих скважин забой выработки затягивается или ограждается предохранительным щитом вплотную к забою. Рамы крепи прочно расклиниваются в массиве и между собой для удержания ограждения забоя в случае развязывания внезапного выброса при бурении скважины. С этой целью в неустойчивом массиве раму крепи следует закреплять анкерами в борта выработки.

    При проведении штрека с бурением опережающих скважин на мощных пластах с сыпучим углем необходимо, чтобы крепь отставала от забоя не более чем на 0,5 м.

    Применение бурения опережающих скважин для предотвращения выбросов в очистных забоях целесообразно при расположении выбросоопасных зон по длине лавы в пределах до 30 м от верхнего или нижнего сопряжения. Скважины бурятся из оконтуривающих лаву по направлению ее подвигания подготовительных выработок.

    Диаметр скважин принимается равным 130 или 200-250 мм. Длина опережающих скважин определяется по формуле

l _с = l _з + l _м + l _кн, м,

где: l _з - протяженность выбросоопасной зоны вдоль очистного забоя, м;

l _м - расстояние от выработки, с которой производится бурение, до опасной зоны, м;

l _кн - величина законтурной обработки, м.

    Скважины располагаются рядами в виде вееров по наслоению пачки тектонически нарушенного угля. Количество скважин в веере принимается равным а _об/ l _н, также округленному до целого числа в большую сторону, где а _об - ширина обрабатываемой зоны. Неснижаемое опережение забоя обработанной зоной должно быть не менее 10 м.

    Выработка, из которой производится бурение скважин, должна быть надежно закреплена в месте бурения и борта должны быть тщательно затянуты.

        Бурение опережающих скважин должно осуществляться установками с дистанционным включением и выключением.

     Для предотвращения проявлений газодинамической активности в процессе бурения опережающих скважин применяются выбор порядка бурения скважин в плоскости забоя, ограничение скорости бурения и профилактические остановки в процессе бурения, использование защитного действия соседних скважин, поэтапное бурение, предварительное увлажнение в районе бурения скважины.

    Порядок бурения скважин определяется результатами текущего прогноза выбросоопасности.

    Первая опережающая скважина забуривается непосредственно в месте расположения устья контрольного шпура для текущего прогноза выбросоопасности, по которому установлено наименьшее значение максимальной начальной скорости газовыделения по сравнению с другими шпурами.

    Каждая последующая скважина бурится рядом с уже пробуренной.

     Максимальная скорость бурения не должна превышать 0,5 м/мин. При появлении выбросов газа, угольного штыба или водоугольного шлама бурение немедленно прекращается и делается профилактическая остановка на 5-20 мин, но не менее чем до прекращения газодинамических проявлений.

    Для более полного использования защитного действия опережающей скважины в целях снижения интенсивности газовыделения при бурении соседней с ней скважины проектное расстояние между осями соседних скважин может быть уменьшено до критической ширины целика между скважинами, при которой сохраняется его устойчивость, l _кр.

     Поэтапное бурение заключается в бурении скважин малого диаметра с последующим их разбуриванием до проектного диаметра. Начальный диаметр скважин составляет обычно 60-80 мм, а затем они разбуриваются до 130 или 250 мм.

    В случаях интенсивных газовыделений в выработку начальный диаметр скважины принимается равным 45 мм, а затем скважина разбуривается за один прием или ступенями до проектного диаметра.

 

     Предварительное увлажнение позволяет снизить интенсивность газовыделения при бурении опережающей скважины и, кроме того, устранить возможность развязывания выброса при бурении.

    Предварительное увлажнение, как правило, применяется в районе бурения первой опережающей скважины для снижения интенсивности газовыделения в процессе ее бурения. Остальные скважины бурят с использованием защитного действия предыдущей соседней скважины.

    Скважина для предварительного увлажнения бурится по проектируемой оси опережающей скважины на ту же длину.Диаметр увлажнительной скважины должен составлять 45 или 60 мм.

    Давление нагнетания воды в пласт не должно превышать 0,75γ Н. На высокогазоносных пластах может применяться предварительное увлажнение не только в районе первой скважины, но и перед бурением остальных скважин. Однако в этом случае контрольные шпуры при выполнении контроля эффективности опережающих скважин необходимо бурить в обязательном порядке между каждыми соседними скважинами.