Способ каптирования метана на выемочном участке разрабатываемого угольного пласта Советский патент 1981 года по МПК E21F7/00 

(54) СП-ОСОБ КАПТИРОВАНИЯ МЕТАНА НА ВЫЕМОЧНОМ УЧАСТКЕ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА

I

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для каптирования метана.

Известен способ проветривания метанообильного участка, включающий подачу к очистному забою свежей струи воздуха и вымывание газа из рабочего пространства 1 и 2.

Недостатком данного способа является невозможность утилизации метана из-за его низкой концентрации.

способ каптирования метана на выемочном )частке разрабатываемого угольного пласта, включающий проведение каптажной горной выработки, бурение в угольный пласт дегазационных скважин и изолированный от щахтной атмосферы отвод метана на земную поверхность 3.

Недостатком данного способа является его относительно невысокая эффективность из-за неполного улавливания метана.

Цель изобретения - повыщёние эффективности каптирования метана на выемочном участке и улучшение комфортности шахтной атмосферы за счет наиболее полного улавливания метана из источников его выделения.

Поставленная цель достигается тем, что каптажную горную выработку проводят предварительно перед началом обработки угольного пласта в породах непосредственной кровли угольного пласта по продольной оси купола обрушения пород непосредственной 5 кровли угольного пласта, создают на выемочном участке избыточное давление воздуха, а изолированный отвод метана осуществляют путем направления образующейся метановоздушной смеси в каптажную горную выработку, при этом расстояние от угольного пласта, на котором проводят каптажную горную выработку, определяют по формуле

h (4-6) m,

где h - расстояние от угольного пласта, на котором проводят каптажную горJ5ную выработку, м;

m - мощность угольного пласта, м. На фиг. 1 представлена схема горных выработок шахты, обеспечивающая каптирование метана выемочных участков угольных щахт; на фиг. 2 - то же, вертикальный 20 разрез, (по каптажной выработке); на фиг. 3 то же, по падению пласта.

Вентилятор главного проветривания 1 нагнетает в шахту воздух по стволу 2, магистральным воздухоподающим выработкам 3 на каждый выемочный участок по двум выработкам 4 и лаву 5, которая аэродинамически связана веером скважин 6 и пространством овода обрушения пород непосредственной кровли 7 с каптажной выработкой 8. Затем всю массу газовоздушной смеси направляют по каптажной магистрали 9, изолированной от рабочих мест шахты, стволу (скважине) 10 в газгольдер И или другое устройство для утилизации метана. Свежий воздух, подаваемый в шахту для проветривания других выработок, удаляют по главной вентиляционной сети 12 на ствол 13 и выбрасывают в окружающую атмосферу. Для предупреждения проникновения свежего воздуха непосредственно в исходяшую струю или каптажную магистраль в выработках устанавливают изоляционные перемычки 14.

При подготовке очередного выемочного участка вместе с подводяш.ей пластовой выработкой 4 по пустым породам проводят каптажную выработку 8, которую размешают над рабочим пластом по оси купола свода обрушения пород непосредственной кровли будушей лавы выше пласта на (4-6) ш, где m - мошность вынимаемого пласта,

При проведении каптажной выработки 8 из нее на пласт через 10-20 м бурят веер скважин 6, которые при подвигании очистного забоя вместе со сводом обрушения пород 7 обеспечивают аэродинамическую связь лавы 5 с выработкой 8. В период выемки угля лавой 5 от зоны разгрузки разрабатываемого пласта начинает интенсивно выделяться метан, который непосредственно через веер скважин удалаяется в выработку 8, минуя рабочее пространство лавы. Газ, который выделяется из угольных пластов, расположенных в кровле и почве, через обрушаемое пространство лавы избыточным давлением воздушной струи вытесняется в выработку 8. За счет аэродинамической связи лавы 5 с выработкой 8 посредством веера сквэжин 6 и свода обрушения 7 все продукты, загразняющие и изменяюш.ие метеопараметры атмосферы, направляют непосредственно из очистного забоя 5 в изолированную от рабочих мест каптажную магистраль 9 по стволу (скважине) 10 на поверхность в газгольдер 11. Для того, чтобы концентрация метана в газовоздушной смеси была пригодна для утилизации (более 30%), на выемочный участок необходимо подавать свежий воздух в количестве, (м мин)

Q 511Ас

где q - относительная метанообильность

выемочного участка; Асу - среднесуточная нагрузка на участок, т/сут.

)0Использование предлагаемого способа

обеспечивает повышение эффективности каптирования метана в угольных шахтах.

Формула изобретения

Способ каптирования метана на вые.мочном участке разрабатываемого угольного пласта, включающий проведение каптажной горной выработки, бурение в угольный пласт

дегазационных скважин и изолированный от шахтной атмосферы отвод метана на земную поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности каптирования метана на выемочном участке и улучшения комфортности шахтной атмосферы за

5 счет наиболее полного улавливания метана из источников его выделения, каптажную горную выработку проводят пре варительно перед началом обработки угольного пласта в породах непосредственной кровли угольного пласта по продольной оси купола обрушения пород непосредственной кровли угольного пласта, создают на выемочном участке избыточное давление воздуха, а изолированный отвод метана осуществляют путем направления образуюшейся метановоз5 душной смеси в каптажную горную выработку, при этом расстояние от угольного пласта, на котором проводят каптажную горную выработку, определяют по формуле

h (4 -6) m где h - расстояние от угольного пласта,

Qна котором проводят каптажную

горную выработку, м; гп - мощность угольного пласта, м.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

«Недра, с. 7-11, 59-63.

(прототип).