Способ безлюдной разработки газоносных угольных пластов Советский патент 1992 года по МПК E21C41/18 

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке газоносных пластов угля подземным способом с целью повышения безопасности и эффективности угольного производства.

Известен способ подземной разработки угольных газоносных пластов, включающий комплекс работ по вскрытию пластов, горноподготовительных, монтажно-нала- дочных и эксплуатационных работ, а также работ по созданию безопасных условий за счет деятельного проветривания горных работ шахты, комплексной дегазации источников метановыделения, борьбы с пылью и повышенной температурой шахтной атмосферы.

Недостатком данного способа является то, что работы по созданию безопасных условий труда весьма энерго- и трудоемки, экономически высокозатратны, технологически не исключают отрицательного влияния газового фактора на безопасность и интенсивность ведения эксплуатационных работ.

Наиболее близок к предлагаемому способ разработки газоносных угольных пластов в изолированном от общешахтной

V4

СО

ю сл о

атмосферы пространстве, заполненном инертной метановой средой, котррый, кроме работ по вскрытию и подготовке пласта к эксплуатации, включает работы по изоляции действующих выработок выемочного блока путем установки герметичных перемычек и шлюзовых устройств, созданию в изолированном пространстве инертной газовой среды и ведению в этой среде эксплуатационных работ.

Недостатком этого способа является то, что инертная метановая среда в пределах изолированного пространства выемочного блока находится в неподвижном состоянии, что является причиной ее возможного рас- слоения и возникновения локальных зон и слоев с пожаро- взрывоопасной концентрацией метана и кислорода, способствует скоплению пыли в очистном забое и примыкающих выработках и интенсивному росту температуры внутри изолированного выемочного блока.

Цель изобретения - повышение безопасности горных работ за счет создания принудительной циркуляции инертной газо- вой среды, которая предотвращает расслоение среды и возникновение локальных зон и слоев с пожаро- взрывоопасной концентрацией метана и кислорода, скопление пыли и интенсивный рост температуры в выемочном блоке, а также эффективный отбор попутных энергоносителей - метана, пыли, тепла для их утилизации.

Для достижения указанной цели между откаточной и вентиляционной выработками выемочного блока дополнительно проводят выработку, которая формирует замкнутый контур изолированного пространства, а от этой выработки проводят отводящую выработку. В процессе отработки блока в изоли- рованном замкнутом контуре осуществляют принудительную циркуляцию инертной газовой среды и ее перемешивание, при этом от инертной среды отбирают избыточный метан, пыль и тепло, которые по отводящей выработке подают для их дальнейшей утилизации.

Изложенное выполнение предлагаемого способа позволит предотвратить рассло- ение инертной газовой среды и возникновение локальных пожаро- взрывоопасных зон и слоев, скопление пыли в очистном забое и прилегающих выработках и рост температуры в изолированном пространстве выемочного блока, а также со- здать возможность максимально эффективного отбора метана, пыли и тепла для утилизации. Совокупностью признаков, заключающихся в том, что в замкнутом контуре изолированных действующих выработок создается принудительная циркуляция и перемешивание инертной среды на всем протяжении и уровнях контура, обеспечивается выполнение поставленной цели, а признак проведения горной выработки от начала контура изолированного пространства до конца контура, замыкающей таким образом контур, и размещение в этой выработке вентиляторной установки и устройств по отбору газа, пыли и тепла - является новым.

На чертеже приведена принципиальная схема выработок изолированного эксплуатационного блока и специальных камер.

Способ реализуется следующим образом. В выемочном блоке проводят горные выработки 1 и 2, вскрывающие газоносный угольный пласт, и систему выработок, подготавливающих пласт к отработке, в том чис- ле наклонные выработки 3 и 4, горизонтальные откаточную и вентиляционную выработки 5 и 6, разрезную печь 7, в которой оборудуют монтажную камеру автоматизированного комплекса очистного оборудования, обустраивают транспортные коммуникации, герметизируют изолированное от общешахтной атмосферы пространство - устанавливают герметичные перемычки и шлюзовые устройства дискретного действия 8 и 9 для пропуска добытого угля, доставки1 оборудования и материалов и прохода людей.

Изолированное пространство выемочного блока заполняют инертной газовой средой путем использования естественного выделения метана из угольного пласта и боковых пород или за счет искусственного нагнетания инертного газа из специальных емкостей.

Для повышения безопасности работ и эффективной утилизации попутных энергоносителей (метана, пыли и тепла) при подготовке выемочного блока к эксплуатации между откаточной и вентиляционной выработками блока проводят горную выработку 10, которой формируют замкнутый контур изолированного пространства выемочного блока. В этой выработке, в специально оборудованных камерах, устанавливают необходимое оборудование. В камере 11 устанавливают вентиляторную установку, которая создает непрерывную циркуляцию перемешивание инертной газовой среды в контуре изолированного пространства, что предотвращает расслоение и неоднородность среды по содержанию метана, пыли и тепла и исключает возможность пожаро- взрывоопасных ситуаций. В камере 12 монтируют пылеулавливающую установку, в jcaMepax 13 и 14 - соответственно устройства для отбора метана и тепла, которые по горной отводящей выработке 16, герметизированной перемычкой 15, транспортируются из выемочного блока для дальнейшей их утилизации.

Добычу угля выполняют автоматизированными дистанционно управляемыми агрегатами и комплексами оборудования. Технологическими процессами управляют с общешахтного пульта диспетчера, участкового пульта, расположенного вблизи изолированного пространства в проветриваемой выработке, или с пульта мобильной герметичной бокс-базы, расположенной в изолированном пространстве и перемещаемой вслед за очистным забоем.

Формула изобретения Способ безлюдной разработки газоносных угольных пластов, выключающий подготовку выемочного блока откаточными и вентиляционными выработками, изолирование выработок выемочного блока герметичными перемычками и шлюзовыми устройствами, создание в изолированном пространстве выемочного блока с инертной газовой средой и ведение в ней эксплуатационных работ, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности горных работ за счет предотвращения расслоения инертной газовой среды, а также эффективного отбора попутных энергоносителей и их утилизации, между откаточной и вентиляционной выработками выемочного блока дополнительно проводят горную выработку и формируют замкнутый контур изолированного пространства, а от горной

выработки проводят отводящую выработку, затем, в процессе отработки выемочного блока, в указанном изолированном контуре создают принудительную циркуляцию инертной газовой среды и ее перемешивание, при этом от инертной газовой среды отбирают избыточный метан, пыль и тепло и по отводящей выработке подают их для утилизации.

Изобретение относится к угольной промышленности и позволяет повысить безопасность горных работ за счет предотвращения расслоения инертной газовой среды (И ГС), а также эффективность отбора попутных энергоносителей и их утилизацию. Угольный газоносный пласт вскрывают горными выработками 1 и 2. Выемочный блок(ВБ) подготавливают вентиляционной 5 и откаточной 6 выработками. Проводят в В Б разрезную печь 7 и монтируют в ней очистное оборудование. На откаточной и вентиляционной выработках устанавливают герметичные перемычки и шлюзовые устройства 8 и 9. Между подготовительными выработками дополнительно проходят горную выработку 10. Формируют в ВБ замкнутый контур изолированного пространства (ЗКИП). Изолированное пространство заполняют инертной газовой средой. От горной выработки проводят отводящую выработку 16. В процессе отработки В Б создают в ЗКИП принудительную циркуляцию ИГС. Перемешивают ИГС во всем ЗКИП. Попутно с очистными работами из ИГС ведут отбор избыточного метана, угольной пыли и метана. Их транспортировку для утилизации ведут по отводящей горной выработке. 1 ил. сл