Способ увлажнения угля в массиве в условиях многолетней мерзлоты Советский патент 1987 года по МПК E21F5/02 E21F7/00 

11

Изобретение относится к горной промьппленности и может быть использовано для снижения уровней запыленности воздуха при ведении открытых горных работ в условиях многолетней мерзлоты.

Цель изобретения - повьшение эффективности предварительного увлажнения угля в массиве при ведении открытых горных работ уступами за сче увеличения трещиноватости угольного массива и улучшения условий герметизации устья скважин.

На фиг. 1 показано размещение скважин для увлажнения, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.

Способ осуществляют следующим образом.

При ведении вскрышных работ над угольным пластом 1 формируют слой горной породы 2 мощностью 2,5 - 3,5 м. Такая мощность необходима для того, чтобы в породном слое на этом расстоянии обеспечить надежную герметизацию устья скважин и теплоизоляцию угольного массива в зимнее время. Затем бурят через слой породы 2 скважины 3 до подошвы уголного уступа по разреженной сетке и производят их промораживание холодным воздухом до температуры (-5) - (-10) С с созданием радиуса промораживания не менее 1 м. Промораживание ведут для увеличения хрупкости угля вокруг скважин, что поз- воляет увеличить трещиноватость массива угля после взрьганых работ. Температура (-5) - (-10)°С обеспечивает, в зависимости от температурного состояния массива, необходимую хрупкость угля, а большая глубина промораживания требует значительног увеличения времени промораживания. Радиус промораживания 1 м достаточе для развития необходимого количеств трещин в массиве. После промораживания скважин производят их простре ливание зарядом ВВ, рассредоточенны по длине скважины, пробуренной в уго

ном массиве, для создания интенсивной трещиноватости в мерзлом угле. Затем простреленные скважины заполняют смачивающим эвтектическим раствором с добавкой активного смачивателя (ДБ), осуществляя низконапорное нагнетание. После насьш1ения угольного массива устанавливают в устьях скважин, находящихся в породном слое 2,

0

гидрозатворы и ведут высоконапорное нагнетание. В качестве эвтектического раствора принимают 3-10%-ный раствор хлористого натрия (NaCl), имеющего хорошее смачивание пыли и незамерзающего при температуре окружающего массива до (-7)°С.

После нагнетания и увлажнения угля завершают оставшиеся вскрьштные работы (как правило с помощью тяжелой бульдозерной техники) и буровзрывные работы по углю для его рыхления. Для этого бурят скважины 4 в промежутках

5 между скважинами 3. В ряде случаев необходимость рыхления угля после увлажнения угля в массиве отпадает.

Пример . Способ увлажнения угля в массиве может быть реализован

0 на Нерюнгринском угольном разрезе ПО Якутуголь. В настоящее время увлажнение угля в массиве на разрезе не ведут. Осуществление его в этих условиях может быть осуществлено

5 следующим образом. При ведении вскрьш - ных работ над угольным пластом формируют слой горной породы мощностью 2,5-3,5 м, через которьй бурят скважины до подошвы угольного уступа

0 по разреженной сетке. Скважины

затем промораживают до температуры стенок (-5) - (-10) С с радиусом Ореола промораживания не менее 1 м и простреливают рассредоточенным по

5 длине скважины зарядом ВВ для создания трещиноватости в угольном массиве. Скважины заполняют 10%-ным раствором хлористого натрия с активными добавками (ЦВУ в количестве

0 0,1-0,3% и осуществляют низконапорное увлажнение. После насьш1ения угольного массива устанавливают в устьях скважин (в породном слое) гидрозатворы и ведут высоконапорное

5 нагнетание. Слой породы обеспечивает надежную герметизацию скважин и теплоизоляцию угольного массива в зимнее время.

Так, длина скважин (с учетом слоя горной породы) составляет на Нерюнг-j- ринском угольном разрезе ПО Якут- уголь 18-23 м. Поэтому при низко- намерном нагнетании давление доходит до 2,3 кгс. В качестве гермети-.

5 зации могут быть использованы пакер- ные устройства любого типа. Для простреливания скважин применяют патронированный аммонит типа ШКВ-20, а распределение его в скважине рассредоточенным по длине зарядом выполняют креплением патронов ВВ на разной высоте.

Для промораживания скважин применяют вентиляторы, подающие охлажденный воздух. Приготовление растворов осуществляют в передвижных емкостях. Радиус зоны промораживания определяют расчетным путем, исходными данными для которого являются в том числе температура подаваемого в скважину холодного воздуха, его объем, время промораживания и другие параметры по известным методикам.

Применение изобретения снижает уровни запыленности воздуха и улучшает санитарно-гигиенические условия

зацию их и подачу смачивающих растворов жидкости в режиме низконапорного и высоконапорного нагнетания, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности предварительного увлажнения угля в массиве при ведении открытых горных работ уступами за счет увеличения

10 трещиноватости угольного массива и улучшения условий герметизации устья скважин, в процессе вскрьппных работ над угольным пластом формируют слой горной породы мощностью 2,5-3,5 м,

15 бурят через этот слой по разреженной сетке скважины до подошвы угольного уступа, осуществляют промораживание стенок скважин с радиусом по меньшей мере 1 м до минус 5-10 С, прострена рабочих местах, расширяет область 20 ливают скважины рассредоточенными эффективного применения увлажнения по их длине зарядами взрывчатого угля в массиве в условиях многолетней вещества, при этом в качестве смачи- мерзлоты.

вающих растворов используют эвтектические растворы.

Формула изобретения

1. Способ увлажнения угля в массиве в условиях многолетней мерзлоты, включающий бурение скважин, герметизацию их и подачу смачивающих растворов жидкости в режиме низконапорного и высоконапорного нагнетания, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности предварительного увлажнения угля в массиве при ведении открытых горных работ уступами за счет увеличения

трещиноватости угольного массива и улучшения условий герметизации устья скважин, в процессе вскрьппных работ над угольным пластом формируют слой горной породы мощностью 2,5-3,5 м,

бурят через этот слой по разреженной сетке скважины до подошвы угольного уступа, осуществляют промораживание стенок скважин с радиусом по меньшей мере 1 м до минус 5-10 С, простреливают скважины рассредоточенными по их длине зарядами взрывчатого вещества, при этом в качестве смачи-

вающих растворов используют эвтектические растворы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве эвтектического смачивающего раствора принимают водный раствор хлористого натрия.

Изобретение относится к области горной пром-ти. Цель изобретения - повышение эффективности предварительного увлажнения угля в массиве при ведении открытых горных работ уступами за счет увеличения трещинова- тости угольного массива и улучшения условий герметизации устья скважин. При ведении вскрышных работ над угольным пластом формируют слой горной породы мощностью 2,5-3,5 м. Чегез этот слой бурят скважины до подошвы угольного уступа по разряженной сетке . Затем скважины промораживают до т-ры стенок от (-5) до (-10)°С с радиусом ореола промораживания не менее 1 м. Простреливают рассредоточенным по длине скважины зарядом ВВ для создания трещиноватости в угольном массиве. Заполняют скважины 10%-ным раствором хлористого натрия с активными добавками 0,1-0,3% и осуществляют низконапорное увлажнение. После насыщения угольного массива в устьях скважин устанавливают гидрозатворы и ведут высоконапорное нагнетание. Слой породы обеспечивает надежную герметизацию скважины и теплоизоляцию угольного массива в зимнее время. В качестве эвтектического смачивающего раствора используют водный раствор хлористого натрия. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. сл 00 4; 00 О1 00 сл

kUll

о

О О .0 О

J J

I г m т I I I I I I I

F

гЪ

ll

о о

Фие. 1

/1-/J

/ V/XAV//AY///AY///.

ilZ

Ф t

:Г -u-j

Фиг. 2

Редактор Н. Горват

Составитель А. Губайловский

Техред Л.Олийнык Корректор М. Пожо

Заказ 5176/34Тираж 428

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113034, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное