Способ каптирования метана на выемочном участке разрабатываемого угольного пласта Советский патент 1984 года по МПК E21F7/00 

Изобретение -относится к горной промышленности и может быть использовано для каптирования метана при разработке газообильных угольных пластов. Известен.способ дегазации рыра отайного пространства действующих очистных забоев, заключающийся в том, что в вентиляционном штреке за очист ным забоем прокладывают дегазационный трубопровод с заборными ответвле ниями и устанавливают вентилятор, ве тиляционная труба от которого вьшеде на на сопряжение лавы с конвейерным штреком. При работе вентилятора в поддерживаемой части вентиляционного штрека создается разряжение, что способствует притоку к нему метано- воздушной смери из выработанного .пространства ГП . Однако в этом способе за счет подсоса воздуха концентрация метана в дегазационном трубопроводе не превышает- 20%, что является недостаточнь м; имеется опасность выноса вентилятором в очистной забой взрывоопасной метановоздушной смеси; Кроме того, способ не может применяться на самовозгорающихся пластах, так как в выработанное пространство поступает воздух с большим содержанием кислорода, а также требуются значительные затраты на установку и содержание дегазационного трудопровода. Известен способ каптирования метана, на выемочном участке разрабатываемого угольного ппаста, включающий подачу воздуха по вентиляционному штреку и изолированньй отвод метановоздушной смеси в магистральную каптажную выработку, оборудованную регулятором отсоса JY I Недостатка1«н этого способа являются большие затраты на проведение участковых каптажных выработок по породе; значительная опасность нарушения всей, вентиляционной сети участ ка, так как-воздухоотводящая.выработ ка находится в зоне обрушения и опорного давления; концентрация метана в каптажной выработке (30%) определяет количество воздуха, подаваемого для проветривания забоя. В действительности, количество воздуха, подаваемого в очистной забой, определяется .безопасной нормой содержания метана в очистном забое и будет в несколько раз больше. Поэтому требуемую концентрацию метана в каптажной выработке ( 30%) невозможно получить и ее невозможно регулировать. Таким образом, известный способ не обеспечивает безопасность работ в очистном забое и высокой концентрации метана в отводимой метановоздушной смеси. Цель изобретения - повышение содержания метана в каптируемой метановоздушной смеси и обеспечение безопасного ведения очистных работ путем перераспределения количества воздуха, направляемого в воздухоотводящую и каптажную выработки. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу каптирования метана на выемочном участке .разрабатываемого угольного пласта, вклгочающему подачу воздуха по вентиляционному штреку и изолированный отвод метановоздушной смеси в магистральную каптажную выработку, оборудованную регулятором отсоса, в поддерживаемом вентиляционном штреке позади очистной выработки за зоной опорного давления возводят воздухонепроницаемую перемычку, которую переносят по мере подвигания забоя, при этом часть вентиляционного штрека, расположенную до перемычки, соединяют с воздухоотводящей выработкой и по этой части отводят исходящую струю, а часть вентиляционного штрека, расположенную за перемычкой, соединяют с магистральной каптажной выработкой и по этой части отводят метановоздушную смесь, выделяющуюся из выработанного пространства. При отработке выемочного участка воздух поступает в забой и движется вдоль забоя и по выработанному пространству к вентиляционному штреку, поддерживаемому на контакте с выработанным пространством и разделенному воздухонепроницаемой перемычкой за зоной опорного давления за очистным забоем. Основная масса метана (до 60%) вьщеляется из очистного зйбоя и выработанного пространства на расстоянии до 100 м от забоя. Воздушный поток оттесняет метан от забоя 5 выработанное пространство и выносит его к вентиляционному штреку за линией очистного забоя. Часть потока через сбойку поступает из вентиляционного штрека в воздухоотводящую вьфаботку (исходящая струя) а часть потока, поступившая в подде живаемый штрек за перемычкой, отсас вается по нему на магистральную кап тажную выработку. Распределение пот ков регулируют соотношением депрессии в обеих частях поддерлшваемого штрека и определяется в каждом слуitae ра:счетным путем. Часть воздушно го потока, отводимая через сбойку, содержит небольшое количество метана (в пределах допустимых норм до 1% .а часть потока, направляемая в каптажную выработку, выносит основной объем метана из выработанного прост ранства. На чертеже приведена схема отработки выемочного участка с изолированным отводом метана. Участок отрабатывается длинными столбами по простиванию по бесцеликовой схеме. Воздух для проветривания подается вентилятором 1 по ство лу 2 и сети основных выработок 3.. 3 м/мин - абсолютная га 10 - м/мин - - -допустимая ко -концентрация -концентрация-утечки воздух Кр 2,0 -коэффициент р Кн.оз 1,79 и К„.з . 1,43 -коэффициент н Зона опорного давления за линией очистного давления - 30 м. В соответствии с этими исходными данными для проветривания выемочного участка необходимо подать воздуха 100-Jei- Каи Чв.,С - С под, : 100-10-1,43 1590 1-0,1 Для проветривания очистного забо требуется воздуха 100-Эоц-К 1а -Кр: С CQ ЗП,79-2 1193 MVwHH г 1-0,1 Для обеспечения концентрации метана в каптажной выработке в пределах 30% в нее необходимо подать (ут.ечки через выработан,ное простран ство) воздуха На выемочный участок свежий воздух поступает по вентиляционному штреку 4, промежуточному 5 и частично конвейерному штреку 6. Вентиляционный штрек 4 и верхний промежуточный штрек 7 соединены сбойками 8, рдна из которых позади линии очистного забоя 9 за зоной опорного давления открыта. Воздухонепроницаемой перемычкой 10, установленной также за зоной опорного давления, от вентиляционного штрека А отделена часть 11 его, которая соединена с магистральной каптажной выработкой 12, оборудованной отсасывающим устройством 13 (вентилятором) и устройством 14 для утилизации метана (газгольдер). Исходящая струя из лавы в промежсуточном штреке 7 разбавляется до допустимой концентрации и по воздухоотводящим выработкам 15 выдается на поверхность. Ниже приведены следующие исходные данные: льность очистного забоя; - выемочного участка; - выработанного пространства; рация газа в исходящей струе; в поступающей струе; в подсвежующей струе; руемого газа; ыработанное пространство; ения газа в очистном забое; омерности газовыделения. 100-J.Qn , «о - 1 60 200 м/мин 30 Для подсвежения исходящей струи требуется 597 м/мин свежего воздуха. За счет задания с помощью вентиляционных сооружений приведенных вьше расходов в очистной забой портупает 1393 м/мин воздуха, которьй разбавляет метан в призабойном пространстве, оттесняет его от забоя и движется вдоль забоя и по проветриваемой зоне выработанного пространства к поддерживаемому вентиляционному штреку. 1193 м/мин воздуха поступает в часть вентиляционного штрека 4 находящуюся до перемычки 10, а затем по сбойке 8 - в промежуточный штрек 7, где подсвежается и далее по воздухоотводящей выработке 15 вьщается на поверхность. Другая часть

СПОСОБ КАПТИРОВАНА МЕТАНА НА ВЫЕМОЧНОМ УЧАСТКЕ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, включакнций подачу воздуха по вентиляционному штреку и изолированный отвод метановоздушной смеси в магистральную каптажную выработку, оборудованную регулятором отсоса, о т ji и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения содержания метана в каптируемой метановоздушной смеси и обеспечения безопасного ведения очистных работ путем перераспределения количества воздуха, направляемого в воздухоотводящую и каптажную выработки, в поддерживаемом вентиляционном штреке позади очистной вьфа- ботки за зоной onopHoi o давления возводят воздухонепроницаемую перемычку, которую переносят по мере подвигания забоя, при этом часть вентиляционного штрека, расположенную до перемычки, соединяют.с воздухоотводящей выработкой и по этой части отводят исходяпо ю струю, а часть вентиляционного штрека, расположенную за перемычкой, соединяют с магистральной каптажной выработкой и по этой части отводят метановоздушную смесь, выделяющуюся из выработанного пространства.