Способ проветривания выемочного участка Советский патент 1992 года по МПК E21F1/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке газоносных пластов полезного ископаемого.

Известен способ проветривания выемочного участка при сплошной системе разработки, включающий подачу воздуха по нижнему и отвод исходящей струи воздуха по верхнему выемочным штрекам в сторону выработанного пространства и транспортирование угля навстречу свежей струе воздуха. Существенными недостатками способа являются загрязнение свежей струи теплом, пылью и газом, выделяющимися из транспортируемого угля, значительные нарушения пылегазового режима во время выемки угля в лаве, особенно на крутых пластах, из-за взаимодействия противонаправленных потоков угля и воздуха в стесненных условиях очистной выработки. При конвейерном транспорте угля это увеличивает аэродинамическое сопротивление на 30- 40%, а при самотечном его движении наблюдаются еще более резкие нарушения проветривания вплоть до опрокидывания вентиляционной струи.

Известен также способ проветривания. предусматривающий подачу свежего воздуха по верхнему штреку и движение его по лаве в нисходящем направлении, а выдачу исходящей струи по нижнему выемочному штреку. При этой схеме можно устранить указанные недостатки при условии, что транспортирование угля будет осуществляться по нижнему штреку. Однако и с згом случае транспортное оборудование разме щается на исходящей струе, вентилятор для проветривания тупиковой части откаточного штрека нельзя разместить на свежей струе, а в случае отработки выбросоопасного пласта к лаве невозможно подвести две свежих струи для обеспечения выхода застигнутых выбросом людей ближайшим путем из любой части лавы па свежую струю. Кроме того из-за недостаточной разветвленности сети и значительного

(Л

С

|сгагкД(

XI

v

аэродинамического сопротивления выемочного участка, эжектирующее влияние взаимодействия потоков угля и воздуха в лаве не компенсирует Б необходимой мере дополнительное газовыделение, вызываемое вы- 5 емкой угля, и не исключает нарушения газового режима на участке, что приводит к необходимости увеличивать расчетный расход воздуха на величину, пропорциональную коэффициенту неравномерности 10 газовыделения, и соответственно повышать энергоемкость проветривания. Последний способ более близок по своей сущности к предлагаемому и принимается в качестве прототипа.15

Целью предлагаемого способа является устранение недостатков прототипа и за счет ятэго - повышение эффективности, провет- .ипэж -.я безопасности работ нэ выемочной участке. --О

Поставленная цель достигается тем, ч го и известном способе проветривания вые- чсчного участка параллельно лаве между р.ерхним и нижним выемочными штреками проводят выработку, подают по ней допол- 25 нительную струю воздуха, часть которого по трубопроводу подают к сопряжению лавы с нижним выемочным штреком, а в нижней части выработки устанавливают вентилятор viseTHoro проветривания и с его помощью 30 по трубопроводу подают воздух для проветривания гупиковой .части нижнего выемочного штрека, причем аэродинамическое сопротивление дополнительной выработки выбирают из математического зыраженир 35 Г Ь/ХОомггрто.уг ЮО)2. мюрг, а количество преходящего лс ней воздуха определяют по формуле:

Ошунт - Овмп + Ртр.у 100 1,43 Оа.„„

h -депрессия 8ГП, теряемая в шунтиру- 40 к;щей выработке, Па;

Овмп производительность вентилятора для проветривания забоя нижнего вые

нениями газовыделения so время выемки угля;

-создается возможность установки на свежей струе вентилятора для проветривания тупиковой части нижнего выемочного штрека;

-обеспечивается два выхода из лавы на выработки со свежей струей воздуха и под- свежение исходящей струи на нижнем выемочном штреке.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом.

Предлагаемый способ выполняют следующим образом (фиг.1).

Свежий воздух в лаву 1 подают по верхнему штреку 2, а исходящую струю отводят ло нижнему выемочному штреку 3. Параллельно лаве 1 между штреками 2 и 3 проводят выработку 4, подают по ней дополнительную струю 5 свежего воздуха, часть которого по трубопроводу 6 подают к сопряжению лавы с нижним выемочным штреком, а в нижней части выработки 4 устанавливают вентилятор местного проветривания 7 и с его помощью по трубопроводу 8 подают воздух для проветривания тупиковой части 9 нижнего выемочного штрека, а исходящую струю 10 после ее подсвежения отводят по нижнему штреку, причем аэродинамическое сопротивление дополнительной выработки выбирают из выражения R (6вмп + Qrp.yr 100)2, мюрг, а количество проходящего по ней воздуха определяют по формуле

Ошунт Овмп -t- Qrp.yr 100 1,430вмп, где h-депрессия В ГП, теряемая в шунтирующей выработке, Па;

Овмп производительность вентилятора для проветривания забоя нижнего выемочного штрека, м /с;

Qrp.yr - газовыделение из транспортируемого по нижнему выемочному штреку угля. м3/с;

мощного штрека, м /с, чтр.уг газовыделе IMS

емого по нижнему выемочному штреку угля. м3/с;

1,43 - коэффициент резерва воздуха, исключающий работу ЗМП на рециркуля1,43 - коэффициент резерва воздуха, из гранспсршру- 45 исключающий работу ВМП на рециркуляцию.

В результате наличие шунтирующей ветви на выемочном участке обеспечивает; 50- увеличение расхода воздуха, проходяЬлагодаря этой новой совокупности ог- личитальных признаков предлагаемого способа обеспечивается следующий положительный эффект:

- повышается надежность проветривания выемочного участка за счет усиления явления саморегулирования расхода воздуха в соответствии с технологическими изменениями газовыделения so время выемки угля;

-создается возможность установки на свежей струе вентилятора для проветривания тупиковой части нижнего выемочного штрека;

-обеспечивается два выхода из лавы на выработки со свежей струей воздуха и под- свежение исходящей струи на нижнем выемочном штреке.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом.

Предлагаемый способ выполняют следующим образом (фиг.1).

Свежий воздух в лаву 1 подают по верхнему штреку 2, а исходящую струю отводят ло нижнему выемочному штреку 3. Параллельно лаве 1 между штреками 2 и 3 проводят выработку 4, подают по ней дополнительную струю 5 свежего воздуха, часть которого по трубопроводу 6 подают к сопряжению лавы с нижним выемочным штреком, а в нижней части выработки 4 устанавливают вентилятор местного проветривания 7 и с его помощью по трубопроводу 8 подают воздух для проветривания тупиковой части 9 нижнего выемочного штрека, а исходящую струю 10 после ее подсвежения отводят по нижнему штреку, причем аэродинамическое сопротивление дополнительной выработки выбирают из выражения R (6вмп + Qrp.yr 100)2, мюрг, а количество проходящего по ней воздуха определяют по формуле

Ошунт Овмп -t- Qrp.yr 100 1,430вмп, где h-депрессия В ГП, теряемая в шунтирующей выработке, Па;

Овмп производительность вентилятора для проветривания забоя нижнего выемочного штрека, м /с;

Qrp.yr - газовыделение из транспортируемого по нижнему выемочному штреку угля. м3/с;

В результате наличие шунтирующей ветви на выемочном участке обеспечивает; - увеличение расхода воздуха, проходящего по выемочному участку в любую смену суток;.

-усиление эффекта саморегулирования расхода воздуха по лаве в соответствии с

технологическими изменениями газовыделения во время выемки угля в лаве;

-возможность осуществления подсвежения исходящей струи воздуха на участке;

- возможность установки на свежей струе вентилятора для проветривания тупиковой части откаточного штрека.

Предлагаемый способ проветривания выемочных участков может применяться при отработке газоносных крутых угольных пластов с применением сплошной системы разработки, в том числе и выбросоопасных.

В результате при предлагаемом способе достигается поставленная цель: повыша- ется надежность и эффективность проветривания лавы, обеспечивается под- свежение исходящей из нее струи воздуха, обеспечивается выход из любой точки лавы на выработку со свежей струей воздуха, обеспечивается возможность установки на свежей струе вентилятора для проветривания тупиковой части нижнего выемочного штрека при сплошной системе разработки и нисходящем проветривании лавы.

Формула изобретения

Способ проветривания выемочного участка, отрабатывающего крутой пласт по сплошной системе разработки, включающий подачу свежего воздуха по верхнему выемочному штреку, нисходящее проветривание лавы и отвод исходящей струи по нижнему выемочному штреку, отличающийся тем, что, с целью повышения

эффективности проветривания и безопасности работ, на выемочном участке проводят между верхним и нижним выемочными штреками выработку, подают по ней дополнительную струю свежего воздуха, часть которого по трубопроводу направляют к сопряжению лавы с нижним выемочным штреком, а в нижней части выработки устанавливают вентилятор для проветривания тупиковой части нижнего выемочного штрека, причем аэродинамическое сопротивление выработки выбирают из математического выражения

R Г1/(Овмп + Qrp.yr ЮО)2, МЮрГ, а количество проходящего по ней воздуха определяют по формуле

Ошунт Овмп + Ртр.уг -100 1,430вмп,

где h- депрессия вентилятора главного проветривания, теряемая в выработке, Па;

Овмп - производительность вентилятора для проветривания забоя нижнего выемочного штрека, м с;

Чтр.уг газовыделение из транспортируемого по нижнему выемочному штреку угля, м3/с;

1,43 - коэффициент резерва воздуха, исключающий работу вентилятора местного проветривания на рециркуляцию.

Использование: горная промышленность, подземная разработка газоносных пластов полезного ископаемого. Сущность изобретения: свежий воздух подают по верхнему выемочному штреку, исходящий воздух отводят по нижнему выемочному штреку. Между верхним и нижним штрекз- . ми проводят выработку, подают по ней дополнительную струю свежего воздуха. В нижней части устанавливают вентилятор для проветривания тупиковой части нижнего выемочного штрека. Аэродинамическое сопротивление выработки выбирают из математического выражения. 1 ил.

Ч8

МО N3