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

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке высокогазоносных крутых пластов столбами по падению

Целью изобретения является расширение области применения, повышение эффективности и безопасности ведения работ.

На фиг.1 показана технологическая схема разработки крутого пласта столбами по падению; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

При осуществлении проветривания очистного забоя 1 (фиг 1) отрабатывающий высокогазоносный угольный пласт 2 используют для подачи свежего воздуха подэтажную выработку 3, вентиляционную печь 4, верхнюю часть углеспускной печи 5, а для отвода загрязненного воздуха - входную стойку 6, вентиляционно-ходовую печь 7 и вентиляционный штрек 8, а также пробуренные из выработки 3 в забой 1 скважины 9, соединенные с дегазационным трубопроводом 10 и вакуум-насосом 11 Газоотсасы- вающие скважины 9 (фиг.2) оснащаются

самозакрепляющимися газопроницаемыми перегородками 12, например по типу раскрывающегося зонта Для герметизации скважин 9 используют эластичный герметизатор 13 и столб воды 15, образованный водой 14 поступающей из забоя 1, и водой 16, аккумулируемой в емкости 17, располагаемой в выработке 3. Для поддержания уровня столба воды в скважине 9 на высоте Нв, м, равной разряжению, создаваемому вакуум-насосом 11, используют самоцентрирующие трубы 18 с центрирующими фонарями 19, длины которых определяются из условия HB/sin а, м,(где а,- угол LB падения пласта), исключая засасывание воды в газоотводящую трубу 18 и дегазационный трубопровод 10, а также шланга 20, снабженного клапаном 21, срабатывание которого происходит при превышении давления Нк+ hk HB ,м, где Нк-геодезическая высота столба воды от клапана 21 до уровня воды в скважине 9, м; hk - геодезическая высота столба воды от уровня воды в емкоСП

с

4j

СЛ

со

СЛ

сти 17 до клапана 21, м. Для предупреждения проявления пожарной опасности, сопровождающей отвод газовоздушной смеси по скважинам 9, пробуренным в угольном пласте 2, осуществляют обработку зоны отжима 22 угольного пласта 2 водой 14, попадающей в скважину 9 из забоя 1, где она ране использовалась для пылеподавления орошением, спрыскиваясь через форсунки. При этом угольная мелочь 23, заполняющая верхнюю часть скважин 9 до первой от забоя 1 перегородки 12, способствует равномерной отработке водой 14 зоны отжима угольного массива,

Способ осуществляют следующим образом.

Высокогазообильный очистной забой 1, отрабатывающий крутой угольный пласт 2, проветривают подачей свежего воздуха по подэтажной выработке 3, вентиляционной печи 4, верхней части углеспускной печи 5 с отводом загрязненного - по сбойке 6, вен- тиляционно-ходовой печи 7, вентиляционному штреку 8. Газоносность пласта 2 в зоне отжима 23 не позволяет разжижить выдел я- ющийся в забое 1 газ до допустимых концентраций из-за невозможности подачи необходимого расхода воздуха в забой 1. Для снижения газообильности очистного забоя 1 часть метана из пласта 2 отводят в дегазационный трубопровод 10. Для этого по разрабатываемому пласту 2 из выработки 3 бурят скважины 9 до пересечения с плоскостью забоя 1. До начала отработки пласта 2 в скважины 9 рассредоточенно вводят самозакрепляющиеся газопроницаемые перегородки 12, выполненные, например, по типу зонтика. Скважины подключают к вакуум-насосу 11, а устья герметизируют. При отработке пласта 2 угольная мелочь 23 попадает в верхнюю часть скважины 9 до первой перегородки 12 и способствует проникновению воды 14, ранее использованной в забое 1 для пылеподавления, в пласт по трещинам, которые образуются в зоне отжима 22, уменьшая ее пожароопасность и пылевыделение, При этом разряжение, создаваемое в скважинах 9 вакуум-насосом 11, обеспечивает более эффективную обработку зоны отжима 22 водой 14, использованной в забое 1 для пылеподавления за счет разряжения, создаваемого вакуум-насосом 11. При этом пробка в скважинах 9 из угольной мелочи 23 препятствует закорачиванию свежей струи, проходящей по забою 1 на скважины 9, и способствует также частичному отсосу газа непосредственно из пласта 2. По мере по- двиганир забоя 1 разрушаются перегородки 12, не выдерживающие разрушающего воздействия рабочего органа добычного оборудования, при этом в действие включаются следующие нижерасположенные в скважине 9 перегородки 12. Для отсоса метановоздушной смеси непосредственно в скважину 9 из выработки 3 вводят самоцентрирующуюся газоотсасывающую трубу 18, выполненную, например, из пластмассы, снабженную центрирующими фонарями 19. Нижний конец газоотсасывающей трубы 18 через герметизатор 13 соединяют с газоотсасывающим трубопроводом 10. Герметизатор 13 представляет собой трубу с эластичным уплотнителем, диаметр которого увеличивается, например, в результате осевого механического сжатия. Через герметизатор 13 пропускается шланг20, соединяющий скважину 9 с водой 16, находящейся в емкости 17. Вакуум-насос 11

создает разряжение в скважине 9 и вода 16 из емкости 17 поступает в затрубное пространство (позиция на фиг.2 отсутствует) скважины 9 до уровня Нв, равного величине разряжения. Герметизатор 13, а также столб

воды 15 в скважине 9 препятствует закорачиванию движения воздуха из выработки 3 через массив угля и стенки скважины 9 на вакуум-насос 11 по газоотводящей трубе 18, соединенной с дегазационным газопроводом 10, повышая эффективность отсоса газа. Предупреждение попадания воды 15 в газоотсасывающую трубу 18 осуществляют путем контроля гидростатического уровня водяного столба Нв .который автоматически

поддерживают с помощью регулирующего водоспускного клапана 21, срабатывающего при давлении, превышающем значение Hk + hk (фиг.2), где Hk - геодезическая высота воды от клапана 21 до уровня воды в

скважине 9, м; hK - геодезическая высота столба воды от уровня воды в емкости 17 до клапана 21, м.

Предложенный способ проветривания может повысить безопасность и эффективность отработки мощных крутых пластов столбами по падению.

Формула изобретения Способ проветривания высокогазоо- бильного очистного забоя, включающий

подачу свежего воздуха и отвод одной части отработанного воздуха по оконтуривающим выемочный столб выработкам,а другой части - по пробуренным вмассивеугляскважинам с помощью газоотсасывающей установки , и

герметизацию отводящего конца скважины .отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа и безопасности ведения очистных работ в обводнен- чых и деформированных массивах, в

пробуренных скважинах рассредоточенно устанавливают самозакрепляющиеся газопроницаемые перегородки, для предотвращения заштыбовки скважин и газоотсасывающую трубу, которую располагают соосно со скважиной и сообщают с газоотсасывающей установкой, осуществляют обработку зоны отжима угольного массива орошающей жидкостью, причем в подэтажных выработках размещают аккумулирующие жидкость емкости, сообщенные через клапаны с полостями

скважин, и осуществляют герметизацию отводящего конца скважины с помощью эластичного уплотнителя и столба жидкости, при этом всас газоотсасывающей трубы размещают выше уровня столба жидкости в скважине, а усилие срабатывания клапана принимают равным разряжению, создаваемому газоотсасывающей установкой в скважине .

Использование1 горная промышлен ность, отработка высокогазообильного очистного забоя. Сущность изобретения свежий воздух и часть отработанного под ают по оконтуривающим выемочный столб выработкам. Другую часть отводят по сква жинам В них устанавливают газопроницаемые перегородки и газоотсасывающую трубу Скважины герметизируют с отводящего конца эластичным уплотнителем и столбом жидкости. 2 ил

Фиг.1

/Г

22

12

18

45

f9

13