СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГАЗООБИЛЬНОГО ПОЛОГОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА Российский патент 2007 года по МПК E21C41/18 E21F7/00 

Описание патента на изобретение RU2301892C1

Изобретение относится к горном у делу, в частности к способам разработки пологих газообильных угольных пластов по системе разработки «Длинные столбы».

Известен способ разработки пологого угольного пласта по системе разработки «Длинные столбы по простиранию» с прямоточным проветриванием очистного забоя за счет общешахтной депрессии. При этом способе воздух для разбавления метана, выделяющегося при добыче угля, поступает в очистной забой по транспортному штреку, омывает очистной забой и выходит в том же направлении по вентиляционному штреку [1]. Недостатками способа являются: необходимость поддержания вентиляционного штрека; большая вероятность повышения концентрации метана в исходящей струе очистного забоя, которая строго регламентируется «Правилами безопасности...» и должна составлять не более 1%.

В качестве прототипа выбран способ, включающий: подготовку выемочного столба проведением выработок для транспорта угля, проветривания забоя и монтажной камеры; выемку угля в очистном забое при отработке выемочного столба обратным ходом, проветривание очистного забоя за счет общешахтной депрессии с отводом газовоздушной смеси по параллельной выработке [2]. Недостатки прототипа:

- использование не столь эффективной возвратноточной схемы проветривания;

- низкая надежность качественного разделения газовоздушной смеси;

- велика вероятность повышения содержания метана в исходящей из очистного забоя струе сверх допустимой концентрации.

Эти недостатки снижают эффективность и безопасность разработки пологих газообильных угольных пластов.

Целью изобретения является повышение эффективности и безопасности разработки пологого газообильного угольного пласта за счет принудительного отвода газовоздушной смеси из выработанного пространства очистного забоя.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем подготовку длинного выемочного столба проведением транспортного и вентиляционного штреков и монтажной камеры; монтаж в камере очистного оборудования; отработку выемочного столба обратным ходом и проветривание очистного забоя с отведением газовоздушной смеси по параллельной выработке, выемочный столб профилируют в плоскости пласта и отрабатывают в направлении его падения, в целике угля из параллельного штрека по мере подвигания очистного забоя бурят скважины в выработанное пространство отрабатываемого столба. По этим скважинам ведут отсос газовой среды выработанного пространства очистного забоя, за счет чего организуют принудительное движение газовоздушной смеси в направлении обратном подвиганию очистного забоя. Уловленную газовоздушную смесь по трубам удаляют из шахты.

Предлагаемый способ поясняется схемами подготовки и отработки выемочного поля длинными столбами по простиранию: на фиг.1 показана схема подготовки первого выемочного столба до начала ведения очистных работ; на фиг.2 - схема ведения очистных работ после первого обрушения основной кровли пласта.

Способ может быть реализован следующим образом. Выемочное поле газообильного пологого угольного пласта вскрывают главными воздухоподающим 1 и конвейерным 2 уклонами или стволами и фланговыми воздухоподающим 3 и вентиляционным 4 уклонами или стволами. У нижней границы выемочного поля указанные выработки сбивают выработками 5 и 6, соответственно, для организации бремсберговой схемы проветривания. Выемочное поле отрабатывают в восходящем порядке длинными столбами по простиранию.

Выемочный столб 7 подготавливают конвейерным 8 и вентиляционным 9 штреками от главных до фланговых уклонов, профилируя его в плоскости пласта. Профилирование выемочного столба в плоскости пласта заключается в том, что транспортный и вентиляционный штреки проводят под небольшим углом к горизонту для обеспечения самотечного отвода шахтных вод в одну сторону, в частности, в нижнюю часть столба (затем шахты), а выделившегося метана - в другую, в частности, верхнюю часть выемочного столба. У фланговой границы выемочного столба штреки 8 и 9 сбивают монтажной камерой, монтируют в ней очистное оборудование 10, а в конвейерном штреке возводят газоводонепроницаемую перемычку 11. После ведут очистные работы, отрабатывая столб в направлении его падения. При этом проветривание очистного забоя осуществляют по прямоточной схеме: воздухоподающая выработка 1 - сбойка 5 - конвейерный уклон 2 - конвейерный штрек 8 - рабочее пространство очистного забоя, далее вентиляционный штрек 9 и фланговый вентиляционный уклон 4. Подсвежение исходящей из очистного забоя струи осуществляют следующим образом: уклон 1 - вентиляционный штрек 9 и далее фланговый вентиляционный уклон 4. После обрушения основной кровли в выработанном пространстве выемочного столба 7 в вентиляционном штреке возводят газоводонепроницаемую перемычку 12 в зоне охранного целика фланговых уклонов, а в целике 13 из параллельного штрека 14 пробуривают скважины 15 в зону выработанного пространства. Скважины 15 посредством трубы 16 сообщают с вытяжным вентилятором 17, установленным в устье вентиляционного уклона 4. Теперь отработанный в очистном забое воздух попадает в выработанное пространство, а оттуда, через скважины 15, отсасывается вытяжным вентилятором 17. По мере подвигания линии очистного забоя из параллельного штрека 14 пробуривают дополнительные скважины 15, обеспечивая тем самым удаление газовоздушной смеси из выработанного пространства.

За счет меньшей по сравнению с воздухом плотности газовоздушной смеси и давления свежего воздуха, подаваемого по обоим штрекам, газовоздушная смесь скапливается в верхней части выработанного пространства выемочного столба, а за счет разрежения, создаваемого вытяжным вентилятором, газовоздушная смесь по трубам удаляется из шахты.

За счет профилирования выемочных столбов в выемочном поле стало возможным сконцентрировать газ в строго определенном и безлюдном месте, откуда его можно извлечь существующими средствами механизации. Газовоздушная смесь не сможет проникнуть в рабочее пространство очистного забоя и подготовительные выработки, что ведет к повышению уровня безопасности; не будет остановок очистного оборудования из-за повышения концентрации метана; следовательно, повысится эффективность ведения очистных работ. Кроме того, отпала необходимость сохранения одного из штреков для организации прямоточного проветривания, а это обеспечивает повышение эффективности разработки пласта.

Источники информации

1. Бурчаков А.С., Гринько Н.К., Черняк Л.И. Процессы подземных горных работ. / Учебник для вузов, 3-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1982, с.320, рис.XVI.4 (аналог).

2. Бурчаков А.С., Гринько Н.К., Черняк Л.И. Процессы подземных горных работ. / Учебник для вузов, 3-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1982, с.319, рис.XVI.3 (прототип).

Похожие патенты RU2301892C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЫСОКОГАЗООБИЛЬНЫХ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ 1999
  • Тимошенко А.М.
  • Мащенко И.Д.
  • Белавенцев Л.П.
RU2180400C2
СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТОВ УГЛЯ ДЛИННЫМИ СТОЛБАМИ 2003
  • Полевщиков Г.Я.
  • Козырева Е.Н.
  • Рябцев А.А.
  • Тюрин В.П.
  • Пантюкова Н.И.
RU2255224C1
Способ управления газовыделением 1983
  • Мясников Анатолий Афанасьевич
  • Малышев Юрий Николаевич
  • Попков Михаил Петрович
  • Быкова Зоя Семеновна
  • Мащенко Иван Давыдович
SU1149025A1
Способ проветривания высокогазообильных очистных забоев 1989
  • Стекольщиков Геннадий Гаврилович
  • Мурашев Вячеслав Иванович
  • Ерохин Сергей Юрьевич
  • Лудзиш Владимир Станиславович
  • Беляев Виктор Иванович
SU1675568A1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АЭРОГАЗОДИНАМИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ СВИТЫ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 1995
RU2101499C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПОЛОГИХ И НАКЛОННЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 2000
  • Казанин О.И.
  • Веселов А.П.
  • Погудин Ю.М.
  • Шейман Э.М.
  • Березин Л.И.
  • Пантелеев А.С.
RU2178526C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПОЛОГОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА 2005
  • Ялевский Владлен Данилович
  • Федорин Валерий Александрович
  • Анферов Борис Алексеевич
  • Варфоломеев Евгений Леонидович
RU2284414C1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЕМ ПРИ ОТРАБОТКЕ СКЛОННОГО К САМОВОЗГОРАНИЮ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА 2012
  • Забурдяев Виктор Семенович
RU2512049C2
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 1991
  • Андреев Иван Михайлович[Ua]
  • Батманов Юрий Константинович[Ua]
  • Большаков Павел Яковлевич[Ua]
  • Клещенков Владимир Михайлович[Ua]
  • Лепихов Алексей Герасимович[Ua]
  • Лещинский Александр Абрамович[Ua]
  • Моисеев Михаил Алексеевич[Ua]
  • Пудак Валентин Васильевич[Ua]
  • Селезень Адольф Леонтьевич[Ua]
  • Худяков Анатолий Николаевич[Ua]
RU2021509C1
СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ ГАЗООБИЛЬНОГО ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА 1997
  • Стекольщиков Г.Г.
  • Субботин А.И.
  • Сурков А.В.
  • Лаврик В.Г.
RU2126889C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 301 892 C1

Реферат патента 2007 года СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГАЗООБИЛЬНОГО ПОЛОГОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке газообильных пологих пластов. Осуществляют подготовку длинного выемочного столба проведением транспортного и вентиляционного штреков и монтажной камеры, монтаж в камере очистного оборудования, отработку выемочного столба обратным ходом и организацию проветривания очистного забоя. Выемочный столб профилируют в плоскости пласта, отработку столба ведут в направлении его падения. По мере подвигания очистного забоя в целике угля из параллельного штрека бурят скважины в выработанное пространство отрабатываемого столба. Осуществляют отсос газовой среды выработанного пространства по этим скважинам и организуют принудительное движение газовоздушной смеси в направлении, обратном подвиганию линии очистного забоя. Уловленную газовоздушную смесь по трубам удаляют из шахты. Способ позволяет повысить безопасность ведения очистных работ на газообильных пластах и эффективность разработки. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 301 892 C1

Способ разработки газообильного пологого угольного пласта, включающий подготовку длинного выемочного столба проведением транспортного и вентиляционного штреков и монтажной камеры, монтаж в камере очистного оборудования, отработку выемочного столба обратным ходом и организацию проветривания очистного забоя, отличающийся тем, что выемочный столб профилируют в плоскости пласта, отработку столба ведут в направлении его падения, в целике угля из параллельного штрека по мере подвигания очистного забоя бурят скважины в выработанное пространство отрабатываемого столба, по этим скважинам ведут отсос газовой среды выработанного пространства и организуют принудительное движение газовоздушной смеси в направлении, обратном подвиганию линии очистного забоя, уловленную газовоздушную смесь по трубам удаляют из шахты.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2301892C1

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПОЛОГИХ И НАКЛОННЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 2000
  • Казанин О.И.
  • Веселов А.П.
  • Погудин Ю.М.
  • Шейман Э.М.
  • Березин Л.И.
  • Пантелеев А.С.
RU2178526C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПОЛОГОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА 1999
  • Анферов Б.А.
  • Станкус В.М.
  • Кузнецова Л.В.
RU2151870C1
Способ подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых 1983
  • Ржевский Владимир Васильевич
SU1097796A1
Способ дегазации выработанного пространства 1986
  • Кочетов Владимир Григорьевич
  • Пережилов Алексей Егорович
  • Лукаш Александр Семенович
  • Васильев Юлий Васильевич
SU1421883A1
Способ управления газовыделением из выработанного пространства 1988
  • Щеголев Сергей Павлович
  • Турушев Николай Иннокентьевич
  • Ишин Борис Александрович
SU1617154A1
Способ подготовки и разработки выбросоопасных и газоносных пластов угля 1985
  • Бирюков Юрий Михайлович
  • Дрижд Николай Александрович
  • Кузнецов Александр Владиславович
  • Кузнецов Владислав Павлович
  • Мостипака Игорь Александрович
  • Петухов Игнатий Макарович
  • Швец Игорь Александрович
SU1312183A1
Способ разработки тонких и средней мощности пологих угольных пластов,залегающих в свите с неустойчивыми боковыми породами 1984
  • Проявкин Евгений Терентьевич
  • Куклин Борис Константинович
  • Бакулин Николай Владимирович
  • Лепихов Алексей Герасимович
  • Гершун Олег Степанович
  • Чепенко Анатолий Васильевич
  • Патрушев Михаил Алексеевич
  • Карагодин Леонид Николаевич
SU1239333A1
GB 444484 А, 17.03.1934
БУРЧАКОВ А.С
и др
Процессы подземных горных работ
- М.: Недра, 1976, с.315-319.

RU 2 301 892 C1

Авторы

Ялевский Владлен Данилович

Федорин Валерий Александрович

Анферов Борис Алексеевич

Варфоломеев Евгений Леонидович

Кассина Ольга Владимировна

Гречишкин Павел Владимирович

Даты

2007-06-27Публикация

2005-12-05Подача