Способ проветривания добычного участка Советский патент 1990 года по МПК E21F1/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к технике безопасности, и может быть использовано при отработке высокогазоносных угольных пластов наклонного и полого- вого падения длинными столбами.

На чертеже приведена прямоточная схема проветривания очистного забоя выемочного участка, вид в плане.

Уклонное поле подготовлено к отработке тремя уклонами, два уклона 1 являются путевыми, а уклон 2 конвейерным. Применяемая система разработки - длинные столбы 3 по простиранию с обратным порядком обработки. На границе столба 3 проведен фланговый гаэодренажный углон 4, на который с поверхности пробурена вентиляционная скважина 5. На устье скважины 5 установлен вентилятор 6, .например, типа ВМЦГ. Выемочный столб 3 добычного участка 7 оконтурен вентиляционным 8 и-конвейерным 9 штрека- чи. С конвейерного штрека 9 на фланговый газодренажный уклон 4 проводится сбойка 10 для исходящей струи 11 участка 7.

Проветривание по данному способу осуществляется следующим образом.

сл

05

1

.3

При работе добычного участка 7 свежая струя 12 воздуха подается по путевому 1, конвейерному 9 и вентиляционному 8 штрекам. При этом проветривание добычного участка 7 осуществляется путем подачи свежего воздуха 12 в объеме, обеспечивающем разжижение метана, выделившегося с обнаженной поверхности забоя и отбитого угля, до допустимых норм. При этом отвод метана и всей исходящей струи 11 участка 7 осуществляют по образующимся в зоне обрушения столба 3 аэродинамически активным каналам на газодренажную выработку 4 (уклон) с выдачей на дневную поверхность по скважине 5 посредством гаэоотсасыва- ющего вентилятора (ВМЦГ-7) 6, уста новленного на ее устье. Необходимое количество воздуха, подаваемого г.а конвейерный 9 и вентиляционный 8 штреки, регулируется с помощью вентиляционных дверей (па чертеже не пейса- заны), устанавливаемых на конвейерном штреке 9. Обработка ведется с погашением вентиляционного 8 и конвейерного 9 штреков.

Количество подаваемого свежего воздуха 12 по выработкам 8 и 9 определяется из выражения

О „100J.fJ -K|+ im ыз/ )

Ч (с-св)(1-к,) свк (м /мин)«

где (lay количество воздуха, необходимое для проветривания добычного участка, м3/мин,

10

J

я ш

КШ

8JU

- количество воздуха, поступающего на добычной участок 7, м3/мин, определяется по формуле

Q

6.Ш

1-К.1

- коэффициент, характеризу- щий распределение воздуха и равный отношению разности количества воздуха, поступающего и исходящего, к количеству воздуха, поступающего на добычной участок 7, определяется в зависимости от коэффициента по таблице,

Изобретение относится к горной промышленности, предназначено для техники безопасности и может быть использовано при отработке высокогазоносных угольных пластов пологого падения. Цель - повышение эффективности проветривания за счет исключения необходимости разжижения метана в исходящей струе и обеспечения аккумулирования пыли в выработанном пространстве. Подают свежий воздух за счет общешахтной депрессии по двум оконтуривающим выемочный столб выработкам. Исходящую струю воздуха отводят через погашаемое выработанное пространство. Количество подаваемого воздуха, необходимого для проветривания добычного участка, определяют по математической ф-ле. Использование данного способа позволяет сократить количество подаваемого свежего воздуха при значительном увеличении нагрузки на забой. 1 ил., 1 табл.

KV . - коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство, примыкающее к приэабой- ному пространству добычного участка, при воз- вратнотонной схеме проветривания, определяется по формуле

уО.ТЗт exp(0,12fcp-0,24S04),

- вынимаемая мощность пласта,

Mi

-площадь поперечного сечения приэабойного пространства очистной выработки, м2,

-средневзвешенный коэффициент крепости подработанного горного массива по шкале проф. М.К.Про0

Q

оч

5

0

Ч

тодьяконова на расстоянии от вынимаемого пласта, равном восьми его мощностям;

количество воздуха, исходящее из очистной ботки на сопряжение при забойного пространства с тупиком конвейерного штрека, м3мин, определяется по формуле

H)

с-сГ

оч

Р.п

-газовыделение из обнаженной поверхности забоя и отбитого угля, мэ/мин}

-допустимая концентрация метана в исходящем воздухе, 7,;

3 I

концентрация метана в поступающем свежем воздухе, %;

коэффициент, учитывающий долю выноса метана из призабойного пространства, определяется в зависимости от К и К„ в таб° г лице,

К,

yia Sj ± Jjilli Sfil

J P. JB

вх

l

К и)

-интенсивность поступления метана в лаву со свежей струей по штрекам 8

и 9, м3/мин,

-коэффициент, учитывающий долю выноса метана из приэабойного пространства в выработанное при отсутствии метана в поступающей в лаву вентиляционной струе, определяется по таблице,количество воздуха, подаваемое по конвейерному штреку, м3/мин, определяет ся по формуле

к id

НШк

Г ио.к

С

о. к

газовыделение из транспортируемого угля в конвейерный штрек 9, м /мин, допустимая концентрация метана в поступающем по конвейерному штреку 9 свежем воздухе, %3

Свежая струя воздуха 12 с вентиляционного штрека 8 поступает на участок 7, при этом основной поток проветривает призабойное пространство, двигаясь вдоль забоя, а часть воздуха, насыщенного метаном и пылью, через межсекционные проемы в механизированном комплексе уходит в выработанное пространство столба 3. Свежий воздух 12, поступающий по конвейерному штреку 9, уходит также в выработанное пространство. Таким образом, весь объем воздуха, поступающего на участок 7, перераспределившись в призабойном пространстве столба 3, уходит в выработанное пространство, перемещаясь в активных зонах обрушения горных пород, прижимаясь к

10

677926

целику угля. При этом весь 1аз, выделившийся из разрабатываемого пласта, вмещающих пород, над-, подрабатываемых пластов - спутников изолированно отводится через выработанное пространство столба 3 на газодренажный уклон 4 и по вентиляционной скважине 5 на поверхность, а угольная пыль, образующаяся при работе очистного комбайна, аккумулируется в выработанном пространстве лавы.

При переходе очистным забоем, геологического нарушения (не показано)

15 в обрабатываемом столбе 3 проветрива ние добычного участка осуществляется

с частичным поддержанием выработки

в выработанном пространстве у зоны

нарушения.

20 Применение предлагаемого способа проветривания добычного участка при разработке пологого и наклонного угольного пласта на шахте позволяет повысить эффективность проветривания,

25 сократить количество подаваемого

рвежего воздуха при значительном увеличении нагрузки на забой за счет исключения необходимости разжижения метана в исходящей струе и обеспечения аккуЗо мулирования пыли в выработанном пространстве.

г

Формула изобретения

Способ проветривания добычного jc участка, включающий подачу за счет общешахтной депрессии свежего воздуха по двум оконтуривающим выемочный столб выработкам и отвод исходящей струи воздуха через скважину на подо верхность, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности проветривания за счет исключения необходимости разжижения метана в исходящей струе и обеспечения акку- 45 мулирования пыли в выработанном пространстве, .отвод исходящей струи воздуха осуществляют через погашаемое выработанное пространство, а количество Q ,у подаваемого воздуха, не- 50 обходимое для проветривания добычноп участка, определяют из выражения

. ЮОЛк

1Y (с-с0)(Т-кр) + с7

о к

где J-n - максимальное газовыделение из обнаженной поверхности забоя и отбитого угля,

MJ/MHHj

коэффициент, учитывающий долю выноса метана из при- забойного пространства в выработанное; коэффициент, характеризующий распределение воздуха и равный отношению разности количеств воздуха, поступающего и исходящего, к количеству воздуха, поступающего на добычной участокi

10

Jo к

8

допустимая концентрация метана в исходящей струе воздуха, %j

концентрация метана в поступающем свежем воздухе, %,- газовыделение из транспортируемого угля в конвейерный штрек, м3/мин допустимая концентрация метана в поступающем по конвейерному штреку свежем воздухе, %.

W