Способ дегазации выработанного пространства Советский патент 1990 года по МПК E21F7/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации выработанных пространств угольных шахт,

Цель изобретения - повышение эффективности дегазации и экономичности ведения горных работ за счет сокращения объема буровых работ и

долговременного поддержания дегазационных скважин.

На фиг. 1 показана схема осуЕ{еств- ления способа; на фиг. 2 схема соединения фланговой скважины с выработанным пространством действующего и смежного выемочных полей.

На схеме обозначены действующее 1, смежное переднее 2 и

фланговое 3 выемочные поля, лей- ,ствуюдий 4 и отработанные 5 выемочные столбы, участковые основные выработки 6, фланговая выработка 7, поддерживаемые верхние контурные подготовительные выработки 8- 10 соответственно переднего, действующего и флангового полей, поддерживаемые сквозные контурные по па- 1дению передние подготовительные выработки ) 1 и 12 Соответственно переднего и действующего полей, а также фланговые подготовительные выработки 13 и 14 соответственно действую- щего и флангового полей, вертикальная передняя блоковая 15 и фланговая 16 скважины, горизонтальная смежная передняя 17 и передняя блоковая 8 скважины, горизонтальная смеж- ная фланговая 19 и фланговая блоковая 20 скважины, устройства 21 и 22 регулирования расхода газа соответственно центральной и фланговой скважин, устройство 23 регулирования расхода газа из фланговой выработки, устройство 24 отсоса газа, изоляционные перемычки 25, межстолбовой целик 26 угля, бесцеликовая выемка 27 столбов угля и камеры 28 горизонталь- ных скважин.

Способ осуществляется следующим образом,

Оконтуривают выработками действующее выемочное поле 1 между смежными передними 2 и фланговыми 3 полями, нарезают выемочные столбы 27 без целиков или с целиками 26 и отрабатывают действующий выемочный столб 4, а отработанный изолируют от участ- ковых основных 6 и фланговой 7 выработок изолированными перемычками 25. Поддерживают при этом верхние контурные подготовительные выработки 8 -10 соответственно переднего , действую- щего и флангового полей, поддерживают также сквозные контурные по падению передние выработки 11 и 12 соответственно переднего и действующего полей, а также фланговые выработки 13 и 14 действующего и флангового полей оконтуривающих выработанные пространства. Определяют места заложения вертикальной блоковой 15 и фланговой 16 скважин, чтобы в процессе эксплуатации они не подвергались сдвижению в течение всего срока отработки полей и забои их достигали разрабатываемого пласта. Бурят до на

,

5

чала ведения очистных работ вертикальные скважины, устраивают камеры 28 по обе стороны от основных и фланговых выработок, бурят из камер горизонтальную смежную переднюю 17 и переднюю блоковую 18 скважины, а также горизонтальную смежную фланговую 19 и фланговую блоковую 20 скважины. Соединяют трубами одинакового диамента вертикальные и горизанталь- ные скважины, оборудуют в трубах устройства 21 и 22 регулирования расхода газа соответственно центральной и фланговой скважин, а также устройство 23 регулирования расхода газа из фланговой выработки. Цементируют затрубное пространство гори- зонтальных и вертикальных скважин, подсоединяют скважины с устройствами регулирования к устройству 24 отсоса газа, оборудуют на соединительных трубах отверстия с заглушками для отбора проб газа. После подготовки скважин и подключения их к устройству отсоса газа производят выемку угля. По мере подвигания очистного забоя крепь из выработок,оконтуривающих поля, -не извлекается. По мере отработки выемочных столбов их изолируют. Отсасывание газа начинают после первичного обрушения основной кровли, когда газ из угольных пластов и пород поступает в выработанное пространство. Производительность отсасывающих устройств и диаметр скважин выбирают исходя из прогноза газообильности выемочных блоков. i

По мере отработки выемочных столбов действующего, смежного и флангового полей в участковых основных и фланговой выработках и в каждой горизонтальной скважине, примыкающей к вертикальной скважине, отбирают пробы газа, определяют газообильность, коэффициент эффективности дегазации выработанного пространства каждой горизонтальной скважины и поддерживают устройствами регулирования рас- ход метановоздушной смеси в дегазационном газопроводе выемочного поля и выемочного столба на уровне, обеспечивающем требуемый коэффициент эффективности дегазации.

П р и м е р. Известными средствами проведения подготовительных выработок оконтуривали действующее выемочное поле 1 между смежным передним 2 и фланговым 3 полями. Нарезали выемочные столбы 27 угля без целиков или с целиками 26, отрабатывали угледобычными комбайнами действующий выемочный столб, а отработанный столб 5 изолировали от участковых основных 6 и фланговых 7 выработок глухими изоляционными перемычками. Поддерживали при этом верхние контурные подготовительные выработки 8-10 соотвественно переднего, действующего и фланговых полей, аналогично поддерживали контурные по падению передние выработки 11 и 12 соответственно переднего и действующего полей, а также фланговые выработки 13 и 14 действующего и флангового полей, оконтуривающих выработанные пространства. Определяли маркшейдерскими измерениями места заложения вертикальной блоковой 15 и фланговой 16 скважин, чтобы в процессе эксплуатации они не подвергались сдвижению в течение всего срока отработки полей и забои их достигали разрабатываемого угольного пласта. Бурили известным способом до начала ведения очистных работ вертикальные скважины, устраивали камеры 28 по обе стороны от основных и фланговых выработок, пробурили из камер горизонтальную смежную переднюю 17 и переднюю блоковую 18 скважины, а также горизонтальную смежную фланговую 19 и фланговую блоковую 20 скважины. Соединили сплошными металлическими трубами одинакового диаметра вертикальные и горизонтальные скважины, установили в трубах пластинчатые с минимальным лобовым сопротивлением устройства 21 и 22 регулирования расхода газа соответственно центральной и фланговой скважин, а также устройство 23 регулирования, имеющее связь с атмосферой фланговой выработки для отсоса из нее газа. Зацементировали затрубные пространства горизонтальных и вертикальных скважин, подсоединили скважины со смонтированными на них устройствами регуирования к газоотсасывающему вен

тилятору 24. На соединительных труах образовали отверстия с заглушкаи для отбора проб газа с помощью ереносных газоанализаторов типа РМ-1. Осуществляли выемку угля, по ере подвигания очистного забоя репь из выработок, оконтуривающих ыемочные поля, не извлекалась,произ

5

водилось отсасывание глзл из иырп- ботанного пространства, при этом производительность отсасывающих устройств и диаметр скважин выбирали исходя из газообильности выемочных блоков. По мере отработки . столбов действующего, смежного и флангового полей в участковых основных и фланговых выработках и в каждой горизонтальной скважине, примыкающей к вертикальной скважине, отбирали пробы газа, определяли его фактическую концентрацию Сф в участковых основных и фланговых выработках, сравнивали ее с допустимой концентрацией газа С а и итш соблюдении в выработках условия С, Счопреде- ляли относительную величину концентрации газа (коэЛАициент эффективной дегазации)

К- С±.

К С 4После этого устройствами регулир вания повышали расход газп из скв п- жины, чтобы получить условие С ф С,, которое обеспечило безопасное ведение горных работ.

0

5

30 фоР мула изобретен и

Способ дегазации выработанного пространства, включающий оконтурива- ние выработками действующего выемочного поля между смежными полями, нарезку выемочных столбов, отработку

0

5

0

5

действующего выемочного стотба, изоляцию отработанного столба перемычками от участковых основных и фланговых выработоку определение мест заложения вертикальной блоковой и фланговой скважин и их бурение до начала ведения очистных работ, проведение буровых камер по обе стороны от оконтуривающих выемочное поле выработок, извлечение газа, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации и экономичности ведения горных работ за счет сокращения объема буровых работ, из буровых камер по обе стороны от вертикальных скважин бурят горизонтальные скважины в выработки, оконтуриваю- щие выемочные поля по падению, которые поддерживают в выработанном пространстве, соединяют забой каждой вертикальной скважины с устьями горизонтальных скважин трубами одинакового диаметра, которые оборудуют устройствами регулирования расхода газа и отверстиями с заглушками для отбора проб газа, при этом отбирают пробы газа в каждой горизонтальной

и вертикальной скважинах, определяют коэффициент дегазации и поддерживают его на требуемом уровне пу тем регулирования расхода газа из скважин.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации выработанных пространств угольных шахт. Цель - повышение эффективности дегазации и экономичности ведения горных работ за счет сокращения объема буровых работ и долговременного поддержания дегазационных скважин. Действующее выемочное поле оконтуривают выработками (В) между передним и фланговым полями и нарезают выемочные столбы. Отрабатывают выемочный столб. Отработанный столб изолируют от участковых В перемычками. При этом поддерживают все фланговые В, оконтуривающие столбы. С дневной поверхности бурят вертикальные скважины (ВС) до начала ведения очистных работ. Местоположение забоя ВС выбирают таким образом, чтобы в процессе выемки угля ВС не подвергались сдвижению. По обе стороны от основных и фланговых В проходят буровые камеры вблизи забоя ВС. Из буровых камер бурят горизонтальные скважины (ГС) на выработанное пространство. ГС бурят в обе стороны вкрест забою ВС. Забой ВС соединяют с устьями ГС трубами одинакого диаметра. Соединительные трубы оборудуют устройствами регулирования расхода газа и отверстиями для отбора проб газа. В каждой ГС и ВС отбирают пробы газа и определяют концентрацию метана. Определяют концентрацию метана в атмосфере горных выработок и коэффициент эффективности дегазации. Поддерживают в ГС и ВС расход газа на уровне, обеспечивающем требуемый коэффициент эффективности дегазации. 2 ил.

22 28

I

W/////A . Т в

У///////Л / & Y/////////A

/.26 У

25

гч

s

23 гг

/ /