Способ проветривания очистного забоя Советский патент 1992 года по МПК E21F1/00 

жей струи воздуха в забой и отвод загрязненного воздуха по вентиляционному штреку для сокращения притечек газовоздушной смеси из выработанного в призабойное пространство, тупик погашаемого вентиляционного штрека заполняют надувной емкостью, которую Перемещают вслед за подвиганием очистного забоя.

На фиг, 1 представлена схема проветривания очистного забоя и зона образования местного скопления метана и пуль движения газовоздушной смеси, поступающей из выработанного в призабойное пространство очистного забоя и в тупик погашаемого вентиляционного штрека; на фиг. 2 - путь движения газовоздушной смеси из выработанного в призабойное пространство после заполнения тупика погашаемого вентиляционного штрека надувной емкостью из эластичного материала под избыточным давлением периодически перемещаемого вслед за подвиганием очистного забоя; на фиг. 3 - распределение концентрации метана на сопряжении лавы с вентиляционным штреком до (а) и после (б) заполнения тупика погашаемого вентиляционного штрека надувной емкостью.

Схема проветривания очистного забоя сводится к следующему.

Свежий воздух по конвейерному штреку 1 (фиг. 1) поступает в призабойное пространство 2 и прилегающее в нему выработанное пространство 3 и отводится по вентиляционному штреку 4. При этом в тупик погашаемого вентиляционного штрека 5 поступает газовоздушная смесь с высокой концентрацией метана. Поскольку векторы скорости движения воздуха направлены в противоположную от тупика сторону, тупик не проветривается и здесь образуется застойная зона с высокой концентрацией метана. Такие скопления метана не ликвидируются простым увеличением расхода воздуха, подаваемого для проветривания очистного забоя.

Предлагаемый способ проветривания очистного забоя осуществляют следущим образом.

Свежий воздух по конвейерному штреку 1 (фиг. 2) поступает в призабойное пространство 2 и прилегающее к нему выработанное пространство лавы 3 и отводится по вентиляционному штреку 4. Тупик погашаемого вентиляционного штрека 5 заполняется надувной емкостью 6 из эластичного воздухонепроницаемого материала под избыточным давлением. Надувная емкость периодически перемещается вслед за подвиганием очистного забоя. При этом ликвидируется застойная зона на сопряжении очистного забоя с вентиляционным штреком (тупик погашаемого вентиляционного штрека) с повышенной концентрацией метана, укорачивается путь фильтрации потока воздуха из выработанного пространства лавы на величину занимаемой надувной емкости (ширина тупика) и сокращаются притечки газовоздушной смеси из выработанного в призабойное пространство лавы.

0 Газовоздушная смесь с высокой концентрацией метана из выработанного пространства в призабойное пространство очистного забоя 2 поступает с нижней стороны (по ходу движения воздушной струй) надувной

5 емкости в зону действия активной воздушной струи, проходящей по призабойному пространству и разжижается этой струей до допустимых норм.

Пример. Процесс формирования

0 газовой ситуации на сопряжении очистного забоя с вентиляционным штреком до и после заполнения тупика погашаемого вентиляционного штрека надувной емкостью. Лава 32.КЗ-В шахты им. Костенко разрабатывает пласт Кз. Вынимаемая мощность пласта тв 3 м; скорость подвигания очистного забоя VOM 3 м/сут. Газообильность выемочного участка 11 м /мин; доля газовыделения из выработанного пространства

0 0,40. Длина лавы 100 м; ширина конвейерного и вентиляционного штреков по 4 м. Расход воздуха, подаваемого для проветривания лавы, 1200м /мин. Необходимо определить расход газовоздушной смеси,

5 поступающей из выработанного пространства, концентрацию метана в ней и расход воздуха, проходящего по призабойному пространству лавы;

-в середине тупика вентиляционного 0 штрека;

-у нижней стенки надувной емкости, ширина которой равна ширине вентиляционного штрека.

Концентрация метана в газовоздушной 5 смеси, поступающего из выработанного пространства, определяется по формуле

b х 100

%.

,108 тв Vo4

ц, IUU IIIB УРЧ -J-Г1 -hO,12mB-Vo4 (1-x)

(1)

где 1уч - газообильность выемочного участка, 1уч 11 ,

b - доля газовыделения из выработанного пространства в газовом балансе участка, доля единицы, b 0,40;

п - интенсивность поступления метана из выработанного пространства, определяется по формуле

п 34Ь 34-0,4 5,44,

(2)

где Шв - вынимаемая мощность пласта, Шв 3м;

УОЧ - скорость гтодвигания очистного забоя, Vo4 3 м/сут;

Qfl - расход воздуха, подаваемого для проветривания лавы, Ол 1200 м /мин;

X - отношение текущей координаты в лаве (1|, м) к суммарной длине лавы (|л, м) и ширины конвейерного и вентиляционного штреков, доля единиц.

В формуле (1) числитель представляет собой количество газа, поступающего из выработанного пространства, а знаменательрасход воздуха в выработанном пространстве лавы.

Расход воздуха в призабойном пространстве определяют по формуле

Qn Ол(1 - Vx(l-x) X

0,108 Шв УОЧ

1 +0,12 шв V04 I

Концентрация метана в газовоздушной смеси, поступающей из выработанного пространства в тупик погашаемого вентиляционного штрека в средней части его, составляет

5,44

11 -0,4 -0,98

0,467 1200 V 0,980-0,98) 5,0%.

Поскольку воздух, проходящий по призабойному пространству, не поступает в тупик погашаемого вентиляционного штрека, то на сопряжении очистного забоя с вентиляционным штреком (в тупике погашаемого вентиляционного штрека) образуются местные скопления метана с взрывоопасной концентрацией, 5 % и более.

Концентрация метана в газовоздушной смеси, поступающей из выработанного в призабойное пространство у нижней кромки надувной емкости, составляет

11 -0,4 0,

0,467 1200VOi96(1 -0,96)

3,2%.

Количество газа, поступающего из выработанного в призабойное пространство, составляет

1в.п. 110,4-0, 3,52 .

Количество газа, проходящего по призабойному пространству лавы на уровне нижней кромки надувной емкости, составляет

1п.п. 11 -3,52 7,48 .

Расход воздуха, проходящего по приза бойному пространству лавы на уровне ниж ней кромки, составляет

Qn 1200 (1 - VO,96( 1 -0,96) 0,467) 1090м/мин.

Концентрация метана в воздухе, прохо дя.щего в верхней части очистного забоя надувной емкости, составляет

( 7,48-Ь 3,52) ..Qo-Qono/ 1090 + 110 ° Таким образом, расчеты показывают что после заполнения тупика погашаемогс вентиляционного штрека надувной емкостью в лаве создается нормальный газовыР режим.

Использование предлагаемого способе вентиляции газообильной угольной лавь обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: позволяет ликвидировать условия Образования местных скоплений метана Е очистном забое; уменьшает длину фильтрационного потока из выработанного пространства и, следовательно, сокращает притачки газовоздушной смеси из выработанного в призабойное пространство лавы, повышает зффективность проветривания лавы; улучшает безопасные условия труда

горнорабочих; создает условия для увеличения нагрузки на очистной забой за счет снижения простоев добычных механизмов при образовании местных скоплений метана. Кроме того, предлагаемый способ проветривания длинных очистных забоев технологичен, не требует проходки дополнительных выработок, возведения вентиляционных сооружений, затраты на его осуществление незначительные.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Способ проветривания очистного забоя, включающий подачу свежей струи воздуха в забой и отвод загрязненного воздуха по вентиляционному штреку, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения безопасности работ и эффективности проветривания очистного забоя за счет сокращения притачек газовоздушной смеси из выработанного в призабойное пространство, тупик погашаемого вентиляционного штрека заполняют надувной емкостью, которую перемещают вслед за подвиганием очистного забоя.

0 О О

о

E О

S

у о

W

Сч

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при отработке газоносных угольных месторождений для проветривания длинных очистных забоев. Цель изобретения - повышение безопасности работ и эффективности проветривания очистного забоя за счет сокращения притачек газовоздушной смеси из выработанного в призабойное пространство. Для этого тупик погашаемого вентиляционного штрека за-^ полняют надувной емкостью из эластичного воздухонепроницаемого материала, которую перемещают вслед за подвиганием очистного забоя. Свежий воздух поступает в призабойное пространство по конвейер: ному штреку, а загрязненный воздух удаляется по погашаемому вентиляционному штреку. 3 ил.^Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке .газоносных угольных месторождений для проветривания длинных очистных забоев.Известен способ проветривания длинных очистных забоев, согласно которому свежая струя воздуха поступает с откаточного штрека и единым потоком, омывак)- щим очистной забой и прилегающее к нему выработанное пространство лавы, проходит по всей длине лавы и выходит на вентиляционный штрек.Недостатком этого способа проветривания очистных забоев в газовых шахтах является образование высоких концентраций метана в верхней части лавы и в погашаемой части (в тупике) вентиляционного штрека на сопряжении его с лавой.Известен также способ проветривания очистного забоя, включающий подачу све-жего воздуха в лаву, выдачу исходящей струи по вентиляционному штреку и изЪли- рованный отвод метана по дренажному штреку.Однако известный способ характеризуется малой эффективностью и недостаточной безопасностью проветривания очистных забоев. Кроме того, необходимо проведение дренажного штрека и сбоек, поддержание которых связано с большими материальными затратами. Невозможно контролировать концентрацию ,метана в дренажном штреке и четко регулировать расход газовоздушной смеси в нем.Цель изобретения - повышение безопасности работ и эффективности проветривания очистных забоев.Поставленная цель достигается тем. что согласно способу проветривания длинных очистных забоев, включающему подачу све-ю а ю елb

§:

0 S

§

л

iS Рн ЕН CD « О

u е

о

о о о и о

а)