Способ разрушения слоевых скоплений метана в проветриваемых горных выработках Советский патент 1989 года по МПК E21F7/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разрушения слоевых скоплений метана в проветриваемых горных выработках глубоких горизонтов.

Цель изобретения - интенсификация разрушения слоевых скоплений метана основным потоком воздуха.

На фиг.1 представлена проветриваемая выработка,1 продольное сечение-, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

На фиг.1 и 2 показаны проветриваемая горная выработка 1, слоевое скопление 2 метана, перегородка 3 из теплоизолирующего материала, вектор 4 скорости основного потока воздуха, воздухопровод 5, сопла 6, охлажденные турбулентные струи воздуха 7, поворотная заслонка 8, уплотнительная перегородка 9, охлажденная метано- воздушная смесь 10, выходящая из рассматриваемого подкровельного пространства.

Способ осуществляется следующим образом.

В проветриваемой горной выработке 1, где образуется слоевое скопление метана 2, под кровлей устанавливается перегородка 3 из теплоизолирующего материала, отделяющая по;;кровельное пространство от основного потока воздуха в выработке, имеющего вектор скорости 4. От установки для охлаждения воздуха по воздухопроводу 5 пода ь

С&

сл to

ется воздух, который выпускается из двух сопел 6 в виде охлажденных турбулентных струй 7. Поворотной заслонкой 8, установленной в уплотнительной перегородке 9, регулируют расход воздуха. Охлажденная метановоздушная смесь 10, выходящая из подкровельного пространства, начинает интенсивно смешиваться с воздушным потоком вы- JQ работки.

Температуру подаваемых турбулентных струй определяют из следующего выражения:

15

Т, (1+пс) Г 1

2 ,л1 ..| 1

«-Ы

(

20

с 1

3 ltLllLl + 12111 1 Р&Ч

В случае наличия источников мета- новыделения в подкровельное пространство, отделенное перегородкой, параметры С}, Т3 определяются из выражения

1+n li + GrCfLTjfl + -9

т т - - 1 GtС piTi G-fCpiTt

i i ---.

Т + n + brCj,r G.C.

Pi

C3

1 +

G.Cn+TJ/ r

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - интенсификация разрушения слоевых скоплений метана основным потоком воздуха. В проветриваемой горной выработке в месте слоевого скопления метана устанавливают продольную перегородку, изготовленную из теплоизолирующего материала. Осуществляют регулирование расхода воздуха в подкровельное пространство посредством поворотной заслонки. Подачу турбулентных воздушных струй в подкровельное пространство осуществляют с температурой, меньшей чем температура воздуха в выработке в месте проведения способа. Область требуемых температур подаваемых струй определяется из математического неравенства. Интенсификация разрушения слоевых скоплений метана происходит вследствие охлаждения метановоздушной смеси в отделенном перегородкой пространстве. 2 ил.

G, - суммарный расход турбулентных струй в их начальном сечении, кг/с;

Т, - температура подаваемых тур- булентных струй в начальном

сечении, К,Fe

- плотность воздуха и метана при температуре Тг, кг/м-% Т. - температура воздуха в выра

ботке, К; с - отношение теплоемкостей эжектируемого газа и воздуха; q - объем метана, поступающего

в подкровельное пространст-

ВО,

п - коэффициент эжекции; V - отношение тепла, подводимого к метановоздушной смеси, к теплосодержанию суммарно- го расхода турбулентных струй.

Параметры, входящие в выражения, определчют при отсутствии источников метановиделения в отделенное перего- родкой шэдкровельное пространство. Область требуемых температур подавав мых охлажденных струй определяют из математического выражения

9-L - la т7

Л1,

7 1

где Т,

1+пс-1 -1-1- 2j.cfitll

1 1 + С-П

0

5

0

0

5

где G/j Т П5 - масса и температура ис- тбчников метана, поступающих в подкровельное пространство; Срг,Ср1 - теплоемкость метана и

воздуха, кДж/xrKj , Q - количество тепла, подводимого за 1 с к газу в области смешивания , р - плотность газа в выходном сечении, кг/м3; Т - температура газа в выходном сечении, К. Эти параметры также определяются по результатам экспериментальных или расчетных данных.

Интенсификация разрушения слоевых скоплений метана происходит вследствие охлаждения метановоздушной смеси в отделенном перегородкой пространстве, следовательно, силы плавучести направлены от кровли в основной поток воздуха, что соответствует отрицательным значениям в интегральном критерии Ричардсона.

Формула изобретения Способ разрушения слоевых скоплений метана в проветриваемых горных выработках, включающий подачу турбулентной воздушной струи в подкровельное пространство, отделенное продольной перегородкой от основного потока воздуха- в выработке, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса разрушения слоевых скоплений метана основным потоком воздуха, продольную перегородку изготавливают из теплоизолирующего материала и осуществляют регулирование

г в. $ $ 3А

/// /////// /J///

./

Щ

// ////////////////////////У////// //////// ////// 1фиг.1

№

нг

Щ

///