Способ борьбы с местными скоплениями газа Советский патент 1992 года по МПК E21F7/00 

сл

с

Использование: при борьбе с местными скоплениями газа на сопряжении лавы с вентиляционным штреком, подаче свежей струи по одному штреку, отводе по второму штреку впереди лавы и в сторону выработанного пространства. Сущность изобретения: позади лавы в выработанном пространстве монтируют изолированный воздухопровод. Последний наращивают по мере подвигания лавы. Воздухопровод представляет собой секции из строительных вяжущих материалов. В процессе выемки штрек в выработанном пространстве погашают. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способу проветривания газообильных лав при отработке угольных пластов длинными столбами с возвратноточной схемой проветривания, предотвращающему образование местных скоплений газа на сопряжении лавы с вентиляционной выработкой, расположенной впереди лавы в массиве угля.

Известен способ борьбы с местными скоплениями газа путем отвода части газовоздушной смеси из верхней части лавы в штрек, поддерживаемый позади лавы на ограниченном протяжении, которая затем поступает во второй вентиляционный штрек через сбойку, периодически сооружаемую между вентиляционными штреками номере отработки лавы, и отвода основной части исходящей струи из лавы по вентиляционному штреку, расположенному впереди лавы в массиве угля.

Недостатком такого способа являются существенные затраты на поддержание трех выработок в выработанном пространстве и низкий уровень безопасности труда в таких выработках.

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому результату является способ проветривания газообильной угольной лавы, при котором часть исходящей струи из лавы направляют в штрек, поддерживаемый в выработанном пространстве позади лавы на всю длину выемочного столба, устраняя местные скопления газа в верхней части лавы, а основную часть исходящей струи отводят по вентиляционному штреку, расположенному в массиве уг.ля впереди лавы.

Недостатками известного способа являются существенные затраты на поддержание штрека в выработанном пространстве на всю длину выемочного столба, низкий

Х|

4 СЛ

ЧЭ

VI о

уровень безопасности труда в этом штреке, низкая экономичность и безопасность извлечения металлической крепи штрека для повторного использования после отработки лавы.

Целью изобретения является снижение затрат на предотвращение местных скоплений газа на сопряжении лавы с вентиляци онным штреком, расположенным в массиве угля впереди очистного забоя, за счет сооружения воздухопровода в вентиляционном штреке позади лавы и отвода части исходящей струи по этому воздуховоду, погашения штрека и извлечения металлической крепи для повторного использования, повышение безопасности работ за счет устранения выработок в зоне выработанного пространства.

Поставленная цель достигается тем, что в вентиляционном штреке позади лавы в начальный период ее отработки монтируют воздуховод, например, из бетона или фос- фогипса, круглого или иного сечения, диаметром 0,5-0,8 м из отдельных звеньев длиной 0,5-1 м каждое, равной ширине захвата угольного комбайна. Воздухопровод наращивают звеньями по мере подвигания лавы, после каждого наращивания штрек погашают, например через 2-4 м, и обеспечивают таким образом заданное наперед отставание конца воздухопровода от линии очистного забоя для максимального оттока газовоздушной смеси в воздухопровод.

Часть газовоздушной смеси из верхней части лавы направляют в выработку, расположенную в выработанном пространстве позади лавы, что позволяет уменьшить затраты на отвод части газовоздушной смеси в сторону выработанного пространства за счет прокладки воздухопровода ограниченного сечения из строительных вяжущих материалов и отвода по нему газовоздушной смеси для устранения местных скоплений газа, а также за счет погашения штрека после прокладки в нем воздухопровода и извлечения металлической крепи для повторного использования. Стоимость 1 п. м воздухопровода значительно ниже стоимости поддержания 1 п. м штрека в выработанном пространстве и стоимости 1 п. м извлеченной металлической крепи, вместе взятых.

Операция наращивания воздухопровода из выработанного пространства вслед за лавой по мере ее отработки из литературных источников неизвестна. Обычно для отвода газовоздушной смеси применяют металлические трубопроводы, состоящие из секций стандартной длины не менее 2 м, трубопроводы изготавливают на специализированных предприятиях из тонкого листового черного металла, они имеют малую механическую прочность и применяются только в действующих выработках и только

в подвешенном состоянии, значительно подвержены коррозии и имеют ограниченный срок службы, требуют обслуживания, ремонта, а также контроля содержания газа внутри трубопровода.

В изобретении предлагается воздухопровод из вяжущих строительных материалов, например из бетона или фосфогипса, обладающий высокой механической прочностью и стойкостью против коррозии, состоящий из отдельных секций. Воздухопровод отличается простотой конструкции, отсутствием соединительных элементов между секциями. Для изготовления и монтажа секций не требуются специальная технология и приспособления, секции трубопровода изготавливают на поверхности или в шахте заранее определенной длины и диаметра, удобные для доставки шахтным транспортом и монтажа

в штреке. Процесс наращивания воздухопровода отличается простотой и заключается в механической стыковке секций торцами между собой, по аналогии с процессом соединения канализационных труб большого

диаметра. Применение коротких секций воздухопровода заданной длины и диаметра обеспечивает необходимое расстояние между концом воздухопровода и верхней частью лавы и создает условия для максимального оттока газовоздушной смеси с высокой концентрацией газа в воздухопровод и устранения местных скоплений газа.

На чертеже показана обратноточная схема проветривания очистного забоя при

комбайновой выемке угля со взаимным расположением выработок и воздухопровода, общий вид.

Способ осуществляют следующим образом.

Свежая струя воздуха подается с откаточного штрека 1 в очистной забой 2. На выходе из лавы 3 исходящая струя разделяется на два потока. Первый и основной поток, который примыкает к призабойной части лавы, направляется на вентиляционный штрек 4 за счет общешахтной депрессии. Другая часть исходящей струи из лавы, примыкающая к выработанному пространству, которая содержит повышенную концентрацию метана и способствует образованию местного скопления метана, направляется в воздухопровод 5 и далее в выработку 6 общешахтного значения, устраняя тем самым местное скопление газа на

участке между сопряжением лавы 3 и устьем воздухопровода 7.

Воздухопровод 5 наращивается вслед за подвиганием лавы от выработки 6, которая может быть, например, дренажным щтреком, пройденным у нижней границы шахтного поля. Движение газовоздушной смеси по воздухопроводу 5 может быть или за счет депрессии главного вентилятора, 1 или за счет газоотсасывающего вентилятора 8 например, типа ВМЦГ-7.

Длина секций воздухопровода определяется шириной захвата угольного комбайна, а интервал погашения штрека определяется величиной суточного подви- гания лавы. Так, при выемке за сутки трех полос угля шириной 0,8 м комбайном 1К-103 на участок должны ежесуточно доставляться три секции длиной по 0,8 м, которые наращивают по одной за каждую смену по выемке угля, чтобы обеспечить отставание конца воздухопровода 7 от сопряжения лавы 3 не более 2,5-3,3 м.

Диаметр воздухопровода определяется из расчета обеспечения скорости газовоз- душной смеси в тупике погашения штрека перед входом в устье воздухопровода 7 не ниже 0,5 м/с.

Сечение штрека позади лавы резко уменьшается и в тупике погашения не пре- вышает 3 м2, следовательно, необходимый расход исходящей струи на этом участке штрека должен быть не менее 1,5 м /с.

При максимальной длине воздухопровода 1000 м, что соответствует протяженно- сти выемочного столба в условиях Западного Донбасса, такой расход воздуха через воздухопровод может быть обеспечен применением газоотсасывающего вентилятора 8, например, типа.ВМЦГ-7 при диамет- ре воздухопровода не ниже 0,6 м.

Таким образом, в приведенном выше примере реализации способа для устранения местных скоплений газа применяют воздухопровод внутренним диаметром 0,6 м с длиной секции 0,8 м, на который работает вентилятор ВМЦГ-7.

Использование предлагаемого воздухопровода по сравнению с известным позволяет отводить часть газовоздушной смеси из выработанного пространства, устранить

местное скопление газа в верхней части лавы и повысить безопасность работ в лаве при низких затратах на реализацию способа.

Экономический эффект достигается вследствие того, что стоимость 1 п. м воздухопровода значительно ниже стоимости поддержания 1 п. м вентиляционного штрека в выработанном пространстве, а также за счет повторного использования металлической крепи, извлекаемой из погашаемого штрека.

При отработке угольных пластов в слабых боковых породах практически невозможно удержать штрек в выработанном пространстве для отвода по нему части газовоздушной смеси, а также извлечь металлическую крепь после значительной ее деформации горным давлением.

Предлагаемый способ борьбы с местными скоплениями газа с использованием воздухопровода, оставляемого в выработанном пространстве, устраняет недостатки, присущие известному способу.

Формула изобретения Способ борьбы с местными скоплениями газа на сопряжении лавы с вентиляционным штреком-, включающий подачу свежей струи по одному штреку, отвод основной части исходящей струи по второму штреку, находящемуся впереди лавы в целике угля, и отвод остальной части исходящей струи в сторону выработанного пространства, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на предотвращение местных скоплений газа на сопряжении лавы с вентиляционным штреком при комбайновой выемке угля, в упомянутом штреке позади лавы монтируют изолированный воздухопровод из строительных вяжущих материалов, причем монтаж осуществляют отдельными секциями длиной, равной ширине захвата угольного комбайна, и внутренним диаметром секций 0,5-0,8 м и направляют в смонтированный воздухопровод часть исходящей струи из верхней части лавы, при этом по мере подвигания лавы воздухопровод периодически наращивают, металлическую крепь извлекают, а вентиляционный штрек погашают.

; /7 /

X6