СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ СКОПЛЕНИЙ ГАЗОВ И ПЫЛИ В ЗОНЕ РАЗРУШЕНИЯ УГЛЯ Российский патент 2015 года по МПК E21F5/04 E21C35/22 

Описание патента на изобретение RU2541970C1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в условиях добычи угля путем его разрушения исполнительным органом комбайна за счет подачи охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси в зону разрушения угля резцами.

Известен способ охлаждения резцов исполнительного органа комбайна при разрушении угля (Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1979. - 319 с.), включающий подачу орошающей жидкости в зону разрушения угля резцами исполнительного органа комбайна.

Недостатком этого способа предотвращения фрикционного искрения во время контакта резца с горным массивом является низкая эффективность подавления мелкодисперсной пыли и большой расход жидкости через форсунки оросительной системы.

Известен другой способ предотвращения фрикционного искрения как источника воспламенения газопылевоздушной среды (Геотехнологические проблемы разработки опасных по газу и пыли угольных пластов / А.Д. Рубан, Г.С. Забурдяев, B.C. Забурдяев; Ин-т проблем комплексного освоения недр РАН. - М.: Наука, 2007. - 279 с.), включающий отбор проб угля, определение выхода летучих веществ из угля, содержания фюзинита и пыли, газоносности пласта, подачу орошающей жидкости в места соприкосновения режущего инструмента с горной породой.

Недостатком этого способа является недостаточная эффективность связывания взрывоопасных (мелких) фракций пыли в зоне разрушения угля и фрикционном искрении.

Наиболее близким способом предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля является способ (Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах / А.Д. Рубан, В.Б. Артемьев, B.C. Забурдяев и др. - М.: УРАН ИПКОН РАН, 2009. - 396 с., прототип), включающий отбор проб угля из пласта, определение выхода летучих веществ из угля, его газоносности, содержания фюзинита и пыли, подачу охлаждающей жидкости на поверхность резца и водовоздушной смеси в область разрушения угля.

Недостатком данного способа является то, что предотвращение взрывоопасных скоплений газов и пыли осуществляют без учета величины давления жидкости в каналах резцедержателя при подаче охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси в зону разрушения угля без диспергирования жидкости при формировании водовоздушной смеси для снижения концентрации метана и связывания пыли взрывоопасных фракций.

Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли во время разрушения угля исполнительным резцесодержащим органом комбайна за счет рационального режима разбавления взрывоопасных газов и связывания мелких взрывоопасных фракций пыли в зоне разрушения угля.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля, включающем отбор проб угля из пласта, определение выхода летучих веществ из угля, его газоносности, содержания фюзинита и пыли, подачу охлаждающей жидкости на поверхность резца и водовоздушной смеси в область разрушения угля, подачу охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси производят при равном давлении жидкости в каналах резцедержателя, охлаждающую жидкость на поверхность резца подают в компактном виде в момент разрушения угля резцом, жидкость в водовоздушной смеси диспергируют с возможностью связывания взрывоопасных фракций пыли, при этом ее подают по каналу резцедержателя тангенциально во внешнюю полость втулки с ее внутренним эжектирующим каналом, а газоносность пласта определяют в полосе выемки угля.

Способ осуществляют следующим образом.

Применительно к конкретному газоносному и опасному по взрывчатости угольной пыли пласту отбирают пробы угля из пласта, определяют содержание летучих веществ в угле, его газоносность в полосе выемки угля, содержание фюзинита и пыли в угле, подают охлаждающую жидкость на поверхность резца и водовоздушную смесь в область разрушения угля, при этом подачу охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси производят при равном давлении жидкости в каналах резцедержателя, охлаждающую жидкость на поверхность резца подают в компактном (нераспыленном) виде в момент разрушения угля резцом, жидкость в водовоздушной смеси диспергируют с возможностью связывания взрывоопасных фракций пыли, эжекцию рудничного воздуха и его подачу в область разрушения угля осуществляют подводом жидкости по каналу резцедержателя тангенциально во внешнюю полость втулки с ее внутренним эжектирующим каналом.

Отбор проб угля из массива пласта, определение содержания летучих веществ в угле, его газоносности, содержания фюзинита и пыли в угле производят по стандартным методикам, суть которых изложена в нормативных документах (инструкциях, методических указаниях, справочных пособиях и пр.).

Подачу охлаждающей жидкости в зону разрушения угля резцами осуществляют по каналам резцедержателя на поверхность резца, для чего во втулке резцедержателя предусмотрены борозды для подачи жидкости (воды, воды с добавками поверхностно-активных или химически-активных веществ) к режущей головке резца. Жидкость для формирования водовоздушной смеси, предназначенной для снижения концентрации газов (преимущественно метана) и содержания тонкодисперсных взрывоопасных фракций пыли до безопасной величины их воспламенения от фрикционного искрения, подают тангенциально расположенным по каналам в резцедержателе в полость между резцедержателем и специальной втулки, во внутреннем канале которой формируется водовоздушная смесь, направляемая в зону контакта режущей головки резца с горным массивом (углем и включениями породы). В случаях, когда угольный пласт содержит крепкие породы или включения пирита, резцедержатель выполняют с дополнительным каналом для подачи жидкости на режущую головку смежного резца, следующего по ходу вращения исполнительного (режущего) органа комбайна.

Путем подачи водовоздушной смеси в места скопления газов и пыли при разрушении угля резцами исполнительного органа комбайна обеспечивают содержание метана менее 4,5% по объему и нижний предел взрываемости пыли (в граммах на кубический метр воздуха), который устанавливают экспериментально с учетом содержания в угле микрокомпонентов фюзинита, выхода летучих веществ и содержания негорючих породных включений.

Внедрение способа позволит повысить безопасность ведения горных работ на газоносных пластах, угли которых склонны к взрывчатости пыли, за счет высокой эффективности предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли во время разрушения угля исполнительным органом комбайна.

Похожие патенты RU2541970C1

название год авторы номер документа
Способ прогноза взрывоопасных серосодержащих веществ в угольном пласте 2020
  • Забурдяев Виктор Семенович
  • Малинникова Ольга Николаевна
  • Долгова Мария Олеговна
RU2741935C1
СПОСОБ ПРОГНОЗА ВЗРЫВООПАСНОСТИ МЕТАНОПЫЛЕВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ ПРИ РАЗРУШЕНИИ УГЛЯ 2013
  • Забурдяев Виктор Семенович
RU2533482C1
Способ прогноза пирита в пласте угля 2020
  • Забурдяев Виктор Семенович
RU2751027C1
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЯ ШАХТЕРА ПЫЛЕВЫМ БРОНХИТОМ 2017
  • Забурдяев Виктор Семенович
  • Подображин Сергей Николаевич
  • Скатов Виктор Васильевич
RU2665961C2
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ГОРНОЙ МАШИНЫ 1998
  • Рубан А.Д.
  • Забурдяев Г.С.
  • Линник Ю.Н.
  • Забурдяев В.С.
  • Зонтов Ю.В.
  • Дружинин В.Г.
  • Цапурин А.Г.
RU2137918C1
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЯ ШАХТЕРА АНТРАКОСИЛИКОЗОМ 2017
  • Забурдяев Виктор Семенович
  • Подображин Сергей Николаевич
  • Скатов Виктор Васильевич
RU2657560C1
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ГОРНОЙ МАШИНЫ 1997
  • Забурдяев Г.С.
  • Линник Ю.Н.
  • Мерзляков В.Г.
  • Чуденков В.И.
  • Дружинин В.Г.
  • Забурдяев В.С.
  • Воронюк Ю.С.
RU2120549C1
Способ определения пористости горючей массы угля 2022
  • Забурдяев Виктор Семенович
  • Малинникова Ольга Николаевна
  • Докучаева Анастасия Игоревна
RU2815043C2
РЕЖУЩИЙ ОРГАН СТРУГОВОЙ УСТАНОВКИ 1997
  • Ихно Сергей Афанасьевич
  • Колосюк Владимир Петрович
  • Кокорин В.В.(Ru)
  • Яковлев С.В.(Ru)
  • Турук В.Д.(Ru)
  • Файнбурд Л.И.(Ru)
RU2125159C1
ВЗРЫВОБЕЗОПАСНАЯ РЕЖУЩАЯ КОРОНКА ДЛЯ БУРОВОЙ ВЫЕМОЧНОЙ МАШИНЫ 1994
  • Ихно Сергей Афанасьевич[Ua]
  • Бобров Анатолий Иванович[Ua]
  • Ильюшенко Валентин Григорьевич[Ua]
  • Марков Николай Алексеевич[Ua]
  • Манжула Иван Трофимович[Ua]
RU2097556C1

Реферат патента 2015 года СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ СКОПЛЕНИЙ ГАЗОВ И ПЫЛИ В ЗОНЕ РАЗРУШЕНИЯ УГЛЯ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в условиях добычи угля. Предложен способ предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля, включающий отбор проб угля из пласта, определение выхода летучих веществ из угля, его газоносности, содержания фюзинита и пыли, подачу охлаждающей жидкости на поверхность резца и водовоздушной смеси в область разрушения угля. При этом подачу охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси производят при равном давлении жидкости в каналах резцедержателя. Причем охлаждающую жидкость на поверхность резца подают в компактном виде в момент разрушения угля резцом, а жидкость в водовоздушной смеси диспергируют с возможностью связывания взрывоопасных фракций пыли, при этом ее подают по каналу резцедержателя тангенциально во внешнюю полость втулки с ее внутренним эжектирующим каналом. Внедрение способа позволит повысить безопасность ведения горных работ на газоносных пластах, угли которых склонны к взрывчатости пыли, за счет высокой эффективности предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли во время разрушения угля исполнительным органом комбайна.

Формула изобретения RU 2 541 970 C1

Способ предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля, включающий отбор проб угля из пласта, определение выхода летучих веществ из угля, его газоносности, содержания фюзинита и пыли, подачу охлаждающей жидкости на поверхность резца и водовоздушной смеси в область разрушения угля, отличающийся тем, что подачу охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси производят при равном давлении жидкости в каналах резцедержателя, охлаждающую жидкость на поверхность резца подают в компактном виде в момент разрушения угля резцом, жидкость в водовоздушной смеси диспергируют с возможностью связывания взрывоопасных фракций пыли, при этом ее подают по каналу резцедержателя тангенциально во внешнюю полость втулки с ее внутренним эжектирующим каналом, а газоносность пласта определяют в полосе выемки угля.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2541970C1

РУБАН А.Д и др., Метан в шахтах и рудниках России, прогноз, извлечение и использование, Москва, 2006, с.34-42
Исполнительный орган горных машин 1979
  • Альфред Цитц
  • Отто Шетина
  • Хервиг Врулих
SU1266476A3
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАНОНОСНОСТИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА 2008
  • Рубан Анатолий Дмитриевич
  • Забурдяев Виктор Семенович
  • Забурдяев Геннадий Семенович
RU2372484C1
Способ прогноза выбросоопасности угольных пластов 1987
  • Иванов Борис Михайлович
  • Гагулин Михаил Васильевич
  • Фалькович Валентина Михайловна
SU1696728A1
DE 3332257 C, 31.10.1984
Бронефутеровка трубной мельницы 1972
  • Пироцкий Владимир Зельманович
  • Бреслер Александр Борисович
  • Гельфер Вадим Анатольевич
  • Жарко Владимир Иванович
  • Федик Алим Александрович
  • Дмитриенко Константин Максимович
SU587991A1

RU 2 541 970 C1

Авторы

Забурдяев Виктор Семенович

Даты

2015-02-20Публикация

2014-01-30Подача