Способ дегазации выработанного пространства лавы Советский патент 1991 года по МПК E21F7/00 

Изобретение относится к горному делу, в частности к дегазации подземных горных выработок, и может быть использовано для снижения металлобильности угольных шахт,

Цель изобретения - повышение эффективности дегазации выработанного пространства лавы.

На фиг. 1 представлена схема дегазации выработанного пространства лавы в плане: нафиг.2-тажесхема,вертикальный разрез.

На схеме показаны выработанное пространство 1, лава 2, вентиляционный штрек 3, скважины 4,5, граница 6 зоны сдвижения пород, емкость-смеситель 7, герметизатор 8, насос 9, шланг 10, кран 11, дегазационный трубопровод 12, микробиологический фильтр 13, утечки воздуха 14.

Способ реализуется следующим образом.

Из штрека 3 в породах кровли разрабатываемого пласта с разворотом навстречу

забою лавы под углом к оси штрека и с , наклоном к плоскости пласта бурят скважины 4, 5 по длине штрека. В пробуренных скважинах при их пересечении границей 6 зоны сдвижения пород определяют нарушение герметичности, например, манометрическими измерениями. При этом границу зоны сдвижения пород определяют на вертикальном разрезе дегазируемого участка лавы с использованием граничных углов сдвижения пород.

После приближения забоя лавы к устью скважины 4 перпендикуляр, проведенный через забой лавы, пересекает забой скважины. С этого момента после очередного цикла посадки кровли в лаве приступают к приготовлению суспензии метанокисляю- щих бактерий.

В концентрированную биомассу мета- нокисляющих бактерий вводят в весовом соотношении 1:25 палыгорскитовые минералы и перемешивают до получения однородного микробно-глинистого композита. В емкость-смеситель 7 набирают воду, в которую вносят минеральные соли, необходимыедляжизнедеятельностимикроорганизмов. После растворения солей в емкость-смеситель вносят приготовленный композит. В течение, например. 10-15 мин перемешивают содержимое емкости-смесителя, например, с помощью его барботажа до получения однородной суспензии метанокисляющих бактерий.

В скважину вводят герметизатор 8, конструкция которого допускает подачу через него жидкости, и закрепляют его над забоем лавы, Трубопровод от герметизатора выводят из устья скважины. Емкость-смеситель 7, насос 9, кран 11 и выход трубопровода из скважины соединяют по схеме, приведенной на фигурах.

Приготовленную суспензию подают в сквах ину при непрерывном барботаже ее метановоздушной смесью и одновременно контролируют размеры зоны увлажнения подработанных лавой пород. Суспензию подают до прекращения роста размеров указанной зоны. Вследствие повышенной адгезии глинистых минералов к горным породам значительная часть бактерий задерживается на обрушенных в выработанном пространстве породах. Кроме того, благодаря увеличению периода высыхания увлажненных суспензией пород достигается увеличение объема окисленного метана единицей массы бактерий.

После прекращения роста размеров наблюдаемой в лаве зоны увлажнения пород прекращают подачу суспензии метанокисляющих бактерий в скважину, краном 11

подсоединяют выходящий из скважины 4 шланг 10 к дегазационному трубопроводу 12 и выполняют откачку газовоздушной смеси из-за установленного в скважине герметизатора 8 в период после прекращения подачи суспензии до очередного цикла посадки кровли в лаве. При этом каптаж метана происходит из пространства, расположенного за герметизатором, что

0 также повышает эффективность дегазации угленосной толщи.

По мере подвигания забоя лавы 2 герметизатор 8 периодически перемещают вдоль скважины так, чтобы перед очередной пода5 чей суспензии в скважину он располагался над забоем лавы, и после очередного цикла посадки кровли выполняют весь приведенный выше цикл работы по микробиологической дегазации выработанного

0 пространства,

По мере подвигания забоя лавы происходит нарушение герметичности последующих скважин, которые используют для дальнейшей реализации способа. При этом

5 в выработанном пространстве 1 лавы формируется зона микробиологического фильтра 13. Метан, проходящий в составе утечек воздуха 14 через микробиологический фильтр 13, окисляется бактериями, чем до0 стигается повышение эффективности дегазации выработанного пространства лавы.

Способ позволяет повысить эффективность дегазации выработанного пространства лавы за счет создания на

5 подработанных лавой и обрушенных породах микробиологического фильтра, обеспечивающего более полное окисление метана, поступающего в выработанное пространство из вмещающих угольный пласт пород и

0 пластов-спутников, а также за счет максимального использования метанокисляющих бактерий благодаря увеличению продолжительности их жизнедеятельности в наиболее газообильных зонах выработанного

5 пространства лавы. Кроме того, способ позволяет обеспечить безопасные условия добычи угля и повысить интенсивность добычи угля из лавы вследствие снижения ограничивающего влияния газового фактора.

0

Формула изобретения 1. Способ дегазации выработанного пространства лавы, включающий бурение скважин из вентиляционного штрека в по5 родах кровли пласта с разворотом навстре: чу забою лавы, приготовление суспензии метанокисляющих бактерий и подачу ее в потерявшие герметичность скважины после каждого цикла посадки кровли, контроль размеров зоны увлажнения подработанных

лавой пород и откачку газовоздушной смеси из скважин в период после прекращения подачи суспензии до очередного цикла посадки кровли, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации выработанного пространства лавы, перед приготовлением суспензии в исходную концентрированную биомассу метанокис- ляющих бактерий вводят глинистые минералы и перемешивают полученный композит, а подачу суспензии в потерявшую герметичность скважину осуществляют при непрерывном барботаже суспензии

0

метановоздушной смесью, причем суспензию подают за установленный в скважине герметизатор, который располагают над забоем лавы и перемещают по мере его подви- гания.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что в качестве глинистых минералов используют палыгорскит или монтморолло- нит.

3.Способ по п.1,отличающийся тем, что количество глинистых минералов в концентрированной биомассе принимают в весовом соотношении, равным 1:25.

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение эффективности дегазации выработанного пространства лавы. Бурят скважины из вентиляционного штрека в породах кровли пласта с разворотом навстречу забою лавы. В исходную концентрированную биомассу метанокислящих бактерий (МКБ) вводят глинистые минералы (ГМ), перемешивают их и приготовляют суспензию. В качестве ГМ используют палыгорскит или монтморолло- нит. Количество ГМ в концентрированной биомассе принимают в весовом соотношении, равном 1:25. В потерявшие герметичность скважины после каждого цикла посадки кровли подают суспензию МКБ за установленный в скважине герметизатор. Герметизатор перемещают по мере подви- гания забоя и располагают над ним. Контро- лируют размеры зоны увлажнения подработанных лавой пород. После прекращения роста размеров зоны увлажнения пород прекращают подачу суспензии МКБ. Подключают скважину к дегазационному трубопроводу и осуществляют отсос газовоздушной смеси до очередного цикла посадки кровли. Положительный эффект изобретения достигается за счет увеличения продолжительности жизнедеятельности МКБ в наиболее газообильных зонах выработанного пространства лавы. 2 з.п. ф- лы, 2 ил. Ё ON Ю О XI СО чэ

г

VT4-V5

У 7 Э 11 2. Ч

Фиг.2.

13 1