Способ разработки газонасыщенного пласта Советский патент 1990 года по МПК E21C41/18 

f

(21)4433918/23-03

(22)18.04.88

(46) 15.01.90. Бкш. № 2

(71)Институт геотехнической механики АН ССР

(72)В.Н.Потураев и С.П.Минеев

(53)622.274 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 501162, кл. Е 21 С 41/04, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 844771, кл. Е 21 С 41/04, 1979.

(54)СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГАНОНАСЬДЦЕН- НОГО ПЛАСТА

(57)Изобретение относится к подземной разработке полезных; ископаемых. Цель - снижение потерь угля за счет более полного его извлечения механическим путем ич недр, снижение трудоемкости выемки угля за счет разупрочнения массива и повышение безопасности работ в результате улучшения условий проветривания. Осуществляют вскрытие пласта. Проходят подготовительные выработки в угольном массиве. Герметизируют выработанное пространство в ьризабоипои части установкой открытой со стороны угопьного

массива эластичной газонепроницаемой оболочки между забоем, обрушенными породами и подготовительными выработками. Внутри обочочки устанавливают очистную крепь, которой прижимают оболочку к кровле и почве пласта. По мере выемки угля оболочку и крепь переносят. Внутри загерметизированного пространства создают избыточное давление закачкой инертного газа и осуществляют разупрочнение угольного массива колебаниями давтения газа в естественных трещинах угольного массива, передаваемыми от оболочки, на которую подают пульсирующую нагрузку. Выемку угля осуществляют в загазованной среде при постоянном давлении газовой смеси в призабойном пространстве. После заполнения загерметизированного пространства отбитым углем его выпускают. Проветривание выработанного пространства осуществляют по вентиляционному каналу, сформированному между оболочкой и обрушенными породами. Проветривание загерметизированного пространства производят подачей воздуха через оболочку. 2 ил.

И

(Л

СЛ

со

СП

х г

со

Изобретение относится к подземной разработке полезных ископаемых. Цель - снижение потерь угля за счет более полного его извлечения механическим путем из недр, снижение трудоемкости выемки угля за счет разупрочнения массива и повышение безопасности работ в результате улучшения условий проветривания. Осуществляют вскрытие пласта. Проходят подготовительные выработки в угольном массиве. Герметизируют выработанное пространство в призабойной части установкой открытой со стороны угольного массива эластичной газонепроницаемой оболочки между забоем, обрушенными породами и подготовительными выработками. Внутри оболочки устанавливают очистную крепь, которой прижимают оболочку к кровле и почве пласта. По мере выемки угля оболочку и крепь переносят. Внутри загерметизированного пространства создают избыточное давление закачкой инертного газа и осуществляют разупрочнение угольного массива колебаниями давления газа в естественных трещинах угольного массива, передаваемыми от оболочки, на которую подают пульсирующую нагрузку. Выемку угля осуществляют в загазованной среде при постоянном давлении газовой смеси в призабойном пространстве. После заполнения загерметизированного пространства отбитым углем его выпускают. Проветривание выработанного пространства осуществляют по вентиляционному каналу, сформированному между оболочкой и обрушенными породами. Проветривание загерметизированного пространства производят подачей воздуха через оболочку. 2 ил.

Изобретение относится к горной проммшлгиноеги и быть использовано при разработке газонасыщечных угольных , в частности выбро- соогагных.

Цель изобретения - снижение потерь угля за счи более полного его извлечения механическим путем из недр, снижение трудоемкости выемки угля за счет рач грочнення массива и noвышения безопасности работ в результате улучшения условий проветривания,

На фиг.1 представлена технологическая схема способа, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (по простиранию очистного забоя).

На фиг.1 и 2 представлены выемочный механизм 1, подъемная лебедка 2, оболочка 3, уголм1ыо целики 4, индивидуальная крепь 5, лучки (люки) 6

для выпуска угля в транспортные средства, забутовка 7, герметичный люк 8 с клапаном для вентиляции очистного пространства внутри оболочки и для пропуска канатов, спуска оборудования и прочее, отслужившая дучка (люк) 9, L - ширина очистного пространства в рассматриваемом забое по простиранию; В - защитная зона; В - зона опускания кровли (интенсивного проявления горного давления)$ 1 - расстояние о г обрушенных пород до оболочки.

Способ осуществляется следующим образом.

Осуществляют вскрытие пласта традиционным способом и проходят подготовительные выработки в угольном массиве. В призабойной части выработанного пространства по всей длине лавы между забоем, обрушенными породами вентиляционным и откаточным штреками устанавливают эластичную, газонепроницаемую, открытую со стороны забоя оболочку 3, например, из полиамидной ткани. Места стыков оболочки с окружающими породами тщательно крепят и герметизируют быстротвердеющими, упругими смесями, например эпоксидной смолой, и закладывают бетоном или бутом 7. Внутри загерметизированного пространства, где находится выемочный механизм 1, создают газовую среду с избыточным давлением за счет подпора газа и пласта. Если давление газовоздушной смеси окажется недостаточным для эффективного разрушения угля по естественным трещинам или концентрация кислорода в воздухе окажется недопустимо высокой по отношению к концентрации метана, в загерметизированное пространство через нагнетательный клапан подают инертный газ легче воздуха, например фреон. Внутри загерметизированного, пространства создают избыточное давление, которое не должно быть выше величины (0,1-0,5)6q, где Ц- допустимая надежность оболочки по величине избыточного давления.

Очистное пространство разделяют оболочкой на две части и герметизируют полностью только призабойную часть очистного пространства. За оболочкой формируют со стороны обрушенных пород по всей длине выемочного столба вентиляционный поток. Ширину очистного свободного пространства

5

0

5

0

5

0

5

0

5

между оболочкой и зоной обрушения пород принимают не меньше величины (0,7-0,8)B, где L - ширина очистного пространства по простиранию, м; Б - ширина защитной зоны очистного забоя по простиранию, м; В - зона интенсивного проявления горного давления, м.

Если же давление газовоздушной смеси окажется выше допустимого, т.е. такое может привести к повреждению оболочки или разгерметизации стыков оболочки - порода, то через клапан избыточного давления стравливаются в первую очередь избыток воздуха с содержащимся в нем кислородом. Затем приступают к выемке угля в безлюдном режиме с использованием лебедки 2 до накопления в оболочке разрушенного угля. В процессе выемки давление газовой смеси поддерживают постоянным. Перед выемкой угля осуществляют разупрочнение массива. Для этого с помощью системы вибраторов, установленных, например, на штреках, подают пульсирующую нагрузку на оболочку, которая передает колебания давления газа в трещины угольного массива. После наполнения оболочки разрушенным углем он извлекается из оболочки через люк 6, установленный в ней со сторины откаточного штрека, после чего передвигают крепь 5 и оболочку 3 и цикл повторяют.

Переноску оболочки осуществляют в ремонтную смену, при этом переносят и устанавливают ряды индивидуальной очистной крепи 5, которой прижимают оболочку к кровле и почве пласта, закладывают выработанное пространство, например бутом 7, оборудуют люки с клапанами и герметизируют оболочку. Переноска и последующая герметизация оболочки необязательно должна следовать за каждым никлом по выемке угля, заполнению им оболочки и подаче разрушенного угля в транспортные средства. Это соотношение выбирается в каждом конкретном случае исходя из местных горнотехнологических условий. Выполнение работ по установке оболочки, выемке и перегрузке полезного ископаемого на конвейерный штрек сопряжено с присутствием-людей. Для этого проветривание выемочного столба осуществляется согласно схемы (см фиг.1), где сплошными линиями показана свежая воздушная струя, а пунктир-.

ными - исходящая. Причем исходящая (отработанная) струя из конвейерного штрека проходит выемочный столб по сформированному каналу между оболочкой и обрушенными породами. Для это- го за оболочкой оставляют один или , несколько отслуживших люков в кровле штрека для вентиляции. В забой штрека свежая вентиляционная струя подается по прорезиненным рукавам по обычной схеме. Исходящая струя за счет депрессии поступает по пути, отмеченному пунктирной линией.

Монтажно-демонтажные работы в очистном пространстве производятся после выпуска угля и проветривания - забоя. Проветривание осуществляют путем открытия люка 6 с клапанами в , оболочке и перекрытия люков 9 за оболоч- кой. Свежая струя поступает в оболочку и проветривает ее, при этом люк 8 полностью открыт. Клапаны, установленные на люках 6 и 8, проходят регулировку на необходимое давление перед работами по заполнению оболочки. Разрушенный уголь из наполненной оболочки извлекают путем открытия люков 6 между целиками 4, при этом уголь самотеком выпускается в вагонетки.

Формула изобретения Способ разработки газонасыщенного пласта, включающий вскрытие пласта, проведение подготовительных выработок в угольном массиве, герметизацию вы- работанного пространства, выемку угля в забое в загазованной среде, об0

5

о 5 .,

5

рушение пород, выпуск угля, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь угля за счет более полного его извлечения механическим путем из недр, снижения трудоемкости выемки угля за счет разупрочнения массива и повышения безопасности работ в результате улучшения условий проветривания, герметизацию выработанного пространства осуществляют в призабойной части установкой открытой со стороны угольного массива эластичной газонепроницаемой оболочки „между забоем, обрушенными породами и подготовительными выработками, внутри оболочки устанавливают очистную крепь, которой прижимают оболочку к кровле и почве пласта, причем по мере выемки угля оболочку и очистную крепь переносят, внутри загерметизированного оболочкой пространства создают избыточное давление закачкой инертного газа и осуществляют разупрочнение угольного массива колебаниями давления газа в естественных трещинах угольного массива, передаваемыми от оболочки, на которую подают пульсирующую нагрузку, выемку угля осуществляют при постоянном давлении газовой смеси в призабойном пространстве, а проветривание выработанного пространства осуществляют по вентиляционному каналу, сформированному между оболочкой и обрушенными породами, при этом проветривание загерме- (тизированного пространства произво- f дят подачей воздуха через оболочку.

8

Г

ТТ

6 Ч / Конвейерный штрек

Физ.1 A-J

Вентиляционный штрек:

I Г

OQOOO OOQOO

ооооо

О OOP %

ш

А 7 $о%по

I J&S&

,оо ее

Ж

Фиг.1