Способ каптирования метана на выемочном участке разрабатываемого угольного пласта

 

СПОСОБ КАПТИРОВАНА МЕТАНА НА ВЫЕМОЧНОМ УЧАСТКЕ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, включакнций подачу воздуха по вентиляционному штреку и изолированный отвод метановоздушной смеси в магистральную каптажную выработку , оборудованную регулятором отсоса, о т ji и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения содержания метана в каптируемой метановоздушной смеси и обеспечения безопасного ведения очистных работ путем перераспределения количества воздуха, направляемого в воздухоотводящую и каптажную выработки, в поддерживаемом вентиляционном штреке позади очистной вьфаботки за зоной onopHoi o давления возводят воздухонепроницаемую перемычку, которую переносят по мере подвигания забоя, при этом часть вентиляционного штрека, расположенную до перемычки, соединяют.с воздухоотводящей выработкой и по этой части отводят исходяпо ю струю, а часть вентиляционного штрека, расположенную за перемычкой, соединяют с магистральной каптажной выработкой и по этой части отводят метановоздушную смесь, выделяющуюся из выработанного пространства.

COOS СОВЕТСНИХ

СОИ Л

РЕСПУБЛИН

69) (ill

SU (д) Е 21 Р 7/00

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ю Fi@ ъ

ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРКТИЙ (21) 3559233/22-03 (22) 02.03.83 (46) 15 ° 12.84. Бюл. Р 46 (72) А.А. Мясников, М.П. Попков и Е.М. Попков (71) Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (53) 622.817(088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

 661116, кл. Е 21 F 7/00, 1978..

2. Авторское свидетельство СССР

У 894210, кл. Е 21 F 7/00, 1980 (прототип).

1 (54) (57) СПОСОБ КАПТИРОВАНИЯ МЕТАНА

НА ВЫЕМОЧНОМ УЧАСТКЕ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО

УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, включающий подачу воздуха по вентиляционному штреку и изолированный отвоц метановоздушной смеси в магистральную каптажную выработку, обор: дованную регулятором отсоса, отличающийся тем, что, с целью повышения содержания метана в каптируеиой метановоздушной смеси и обеспечения безопасного ведения очистных работ путем перераспределения количества воздуха, направляемого в воздухоотводящую и каптажную выработки, в поддерживаемом вентиляционном штреке позади очистной выработки за зоной опорного давления возводят воздухонепроницаемую перемычку, которую переносят по мере подвигания забоя, при этом часть вентиляционного штрека, расположенную до перемычки, соединяют .с воздухоотводящей выработкой и по этой части отводят исходя- у щую струю, а часть вентиляционного штрека, расположенную эа перемычкой, 1Д соединяют с магистральной каптажной выработкой и по этой части отводят метановоэдушную смесь, выделяющуюся Я из выработанного пространства.

1129382

Изобретение -относится к горной промышленности и может быть использовано для каптирования метана при разработке газообильных угольных пластов. 5

Известен способ дегазации рырабо- . танного пространства действующих очистных забоев, заключающийся в том,, что в вентиляционном штреке эа очист ным забоем прокладывают дегазацион- lo ный трубопровод с заборными ответвлениями и устанавливают вентилятор, вентиляционная труба от которого выведена на сопряжение лавы с конвейерным штреком. При работе вентилятора в f5 поддерживаемой части вентиляционного штрека создается раэряжение, что способствует притоку к нему метановоздушной смеси из выработанного .,пространства (lj .

Однако в этом способе за счет подсоса воздуха концентрация метана в дегазационном трубопроводе не превышает 20%, что является недостаточным; имеется опасность выноса венти- 25 лятором в очистной забой взрывоопасной метановоздушной смеси: Кроме того, способ не может применяться на самовозгорающихся пластах, так как в выработанное пространство поступает воздух с большим содержанием кислорода, а также требуются значительные затраты на установку и содержание дегазационного трудопровода, Известен способ каптирования метана на выемочном участке разрабатываемого угольного пласта, включающий подачу воздуха по вентиляционному штреку и изолированный отвод метановоздушной смеси в магистраль- 40 ную каптажную выработку, оборудованную регулятором отсоса (2) .

Недостатками этого способа являются большие затраты на проведение участковых каптажных выработок по 45 породе; значительная опасность нарушения всей. вентиляционной сети участка, так как воэдухоотводящая.выработка находится в зоне обрушения и опорного давления; концентрация ме- 50 тана в каптажной выработке (30 ) определяет количество воздуха, подаваемого для проветривания забоя.

Б действительности, количество воздуха, подаваемого в очистной забой, определяется безопасной нормой содержания метана в очистном забое и будет в несколько раз больше. По" этому требуемую концентрацию метана в каптажной выработке () 30 ) невозможно получить и ее невозможно регу- лировать.

Таким образом, известный способ не обеспечивает безопасность работ в очистном забое и высокой концентрации метана в отводимой метановоздушной смеси.

Цель изобретения — повышение содержания метана в каптируемой метановоздушной смеси и обеспечение безопасного ведения очистных работ путем перераспределения количества воздуха, направляемого в воздухоотводящую и каптажную выработки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу каптирования метана на выемочном участке разрабатываемого угольного пласта, включающему подачу воздуха по вентиляционному штреку и изолированный отвод метановоздушной смеси в магистральную каптажную выработку, оборудованную регулятором отсоса, в поддерживаемом вентиляционном штреке позади очистной выработки за зоной опорного давления возводят воздухонепроницаемую перемычку, которую переносят по мере подвигания забоя, при этом часть вентиляционного штрека, расположенную до перемычки, соединяют с воздухоотводящей выработкой и по этой части отводят исходящую струю, а часть вентиляционного штрека, расположенную за перемычкой, соединяют с магистральной каптажной выработкой и по этой части отводят метановоздушную смесь, . выделяющуюся иэ выработанного пространства.

При отработке выемочного участка воздух поступает в забой и движется вдоль забоя и по выработанному пространству к вентиляционному штреку, поддерживаемому на контакте с выработанным пространством и разделенному воздухонепроницаемой перемычкой

sa зоной опорного давления за очистным забоем. Основная масса метана (до бО ) выделяется иэ очистного забоя и выработанного пространства на расстоянии до 100 м от забоя. Воздушный поток оттесняет метан от забоя:в выработанное пространство и выносит его к вентиляционному штреку за линией очистного забоя. Часть потока через сбойку поступает иэ вентиляционного штрека в воздухоот.1 129382 4 водящую выработку (исходящая струя), На выемочный участок свежий воздух а часть потока, поступившая в поддер- поступает по вентиляционному штре.живаемый штрек за перемычкой, отсасы- .ку 4, промежуточному 5 и частично вается по нему на магистральную кап- конвейерному штреку б. Вентиляционтажную выработку. Распределение пото- ный штрек 4 и верхний промежуточный ков регулируют соотношением депрес- штрек 7 соединены сбойками 8, одна сии в обеих частях поддерживаемого иэ которых позади линии очистного штрека и определяется в каждом слу=; . — забоя 9 sa зоной опорного давления чае расчетным путем. Часть воздушно- открыта. Воздухонепроницаемой переro потока, отводимая через сбойку, 1О мычкой 10, установленной также за содержит небольшое количество мета- зоной опорного давления, от вентиляна (в пределах допустимых норм до 1Х), ционного штрека 4 отделена часть 11 .а часть потока, направляемая в кап- . его, которая соединена с магистраль-.. тажную выработку, выносит основной ной каптажной выработкой 12, оборуобъем метана из выработанного прост- 15 дованной отсасывающим устройством 13 ранства, (вентилятором) и устррйством 14 для

На чертеже приведена схема отра- утилизации метана (газгольдер). Исботки выемочного участка с изолнро- ходящая струя из лавы в промежуточванным отводом метана . ном штреке 7 раэбавляется до допусУчасток отрабатывается длинными щ тимой концентрации и по воздухоотстолбами по простиванию по бесцели- водящим выработкам 15 выдается на ковой схеме. Воздух для проветрива- поверхность, ния подается вентилятором 1 по ство- Ниже приведены следующие исходлу 2 и сети основных выработок 3.. ные данные: Л „ = 3 м /мин — абсолютная газообильность очистного забоя;

Лэ1 = 10 м /мин— выемочного участка;

= бО м /мин— кап выработанного пространства.

Э

С .=1X — допустимая концентрация газа в исходящей струе;

С, = 0,1X — концентрация газа в поступающей струе;

Соо4 в подсвежующей струе; — концентрация каптируемого газа;

= 507. — утечки воздуха в выработаннос пространство;

Кр = 2,0 — коэффициент разжижения газа в очистном забое;

Кн.оз= 1 79 и Кд „ = 1,43 — коэффициент неравномерности газовыделения, Зона опорного давления за линией 100 кап очистного давления — 30 м. С„„

В соответствии с этими исходными 100 68 данными для проветривания выемочноо астка необхо имо по ать воз а 40. г уч д д дух

Для подснежения исходящей струи

I

"04 " За счет задания с помощью вентиля 100 ° 10 ° 1 43 1590 / ционных с руж и приведенных выше расходов в очистной забой поступает .

Для проветривания очистного забоя 1393 мз/мин воздуха, который разбавтребуется воздуха ляет метан в призабойном пространстве, оттесняет его от забоя и дви-. . оч жется вдоль забоя и по проветриваС вЂ” C, О емой зоне выработанного пространства 100 ° 3 1 79 ° 2 — 1)о / н

Ф 1193 м /мин к поддерживаемому вентиляционному штреку. 1193 «Р /мин воздуха поступа— 0,1 ет в часть вентиляционного штрека 4

Для обеспечения концентрации ме- находящуюся до перемычки 10, а затем тана в каптажной выработке в преде- у IIo cGoflKQ 8 — в промежуточный лах ЗОЖ в нее необходимо подать штрек 7, где подсвежается и далее по (утечки через выработанное простран- воздухоотводящей выработке 15 выда1

1 ство) воздуха, ется на поверхность. Другая часть

$ 11 воздушного потока (200 м /мин) вместе с метаном поступает в часть 11 штрека 4,.расположенную за перемычкой 10 и по магистральной каптажной выработке 12 выдается для утилизации на повар ность. Концентрацию метана в кФИЧфуемой смеси можно регулировать..в широких пределах путем изменецие соотношения отводимых потоков воздуха, без опасности загазования очистного забоя. Перенос перемычки, открывание и закрывание сбоек производят вслед за зоной опорного давления по мере перемещения очистного забоя.

Предлагаемый способ каптирования метана позволяет более, чем в 2-3 ра29382 зопасности труда. б за повысить нагрузку на очистной забой по фактору вентиляции; обеспечивает безопасное ведение очистных работ за счет исключения загазования

5 призабойного пространства; обеспечивается заданная концентрация метана в каптируемой смеси; можно регулировать в широких пределах концентрацию метана без опасных влияний на газовую ситуацию в очистном забое; позволяет отрабатывать высокогазоносные угольные пласты, в том числе и самовозгорающиеся.

Таким образом, положительный эффект от использования предлагаемого способа заключается в повышении бе3НИИПИ Заказ 9423/27 Тираж 426 Подписное (а@Ы

Фнпиап ППИ Патент", г.Улсгород, ул.Проектная, 4