Способ управления газовыделением

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано в газообильных угольных шахтах для повышения безопасности горнопроходческих работ при бесцеликовой подготовке и выемке угольных пластов. Цель - снижение газовыделения в присечные подготовительные выработки при их проходке . Производят проветривание выработок за счет общешахтной депрессии. Перераспределение воздуха между выработками производят путем определения узловых депрессий (УД) в точках сопряжения выработок вентиляционной сети с выработанным пространством. После этого проводят присечную выработку от точки с меньшей по значению УД к точке с большей УД. При этом должно выполняться условие Е (Нв-h;)/L, О, где Нв - УД в точке сопряжения, из которой проводят присечную выработку, мм вод. ст.; h, - УД в остальных точках сопряжения, мм вод. ст.; L, - расстояние от точки сопряжения, из которой проводят присечную выработку, до i-й точки сопряжения, м. 1 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цц4 E2I F I 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ вй

«| °

СР

Ж 3

1В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4080990/22-03 (22) 09.04.86 (46) 15.07.88. Бюл. № 26 (71) Карагандинское отделение Восточного научно-исследовательского института по безопасности работ в горной промышленности (72) А. Д. Кизряков, Б. А. Абдрахманов, В. А. Лигай, Ф. Т. Сыздыков и А. С. До (53) 622.8.831 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1067222, кл. Е 21 F 1/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 534568, кл. Е 21 F 7/00, 1974. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано в газообильных угольных шахтах для повышения безопасности горнопроходческих работ при бесцеликовой

ÄÄSUÄÄ 1409760 А 1 подготовке и выемке угольных пластов.

Цель — снижение газовыделения в присечные подготовительные выработки при их проходке. Производят проветривание выработок за счет общешахтной депрессии. Перераспределение воздуха между выработками производят путем определения узловых депрессий (УД) в точках сопряжения выработок вентиляционной сети с выработанным пространством. После этого проводят присечную выработку ат точки с меньшей по значению УД х точке с большей УД. При этом должно выполняться условие Х (Н.— h;)/L, (О, где Н8 — УД в точке сопряжения, из которой проводят присечную выработку, мм вод. ст.; h; — УД в остальных точках сопряжения, мм вод. ст.; L; расстояние от точки сопряжения, из которой проводят присечную выработку, до i-й точки сопряжения, м. 1 ил.

1409760

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в газообильных угольных шахтах для повышения безопасности горнопроходческих работ при бесцеликовой подготовке и выемке угольных пластов. 5

Целью изобретения является снижение газовыделения в присечные подготовительные выработки при их проходке.

На чертеже схематически изображена угольная шахта с присечной выработкой, ð в плане.

Способ осуществляется следующим образом.

Предотвращение возможности поступления метана из выработанного пространства

1, к которому примыкает сеть горных выработок с точками сопряжения 2 — 5, в присечную выработку 6 по мере ее проведения обеспечивают определением направления проведения этой выработки, для чего измеряют узловые депрессии в точках 2 — 5. Узловые

20 депрессии в указанных точках могут быть определены любыми известными методами производства депрессионных съемок в угольных шахтах. После этого направление проведения присечной выработки принимают от точки с меньшей по значению узло- 25 вой депрессией к точке с большей узловой

| депрессией. При этом должно выполняться условие

Х (О, (1)

L„ ЗО где N — узловая депрессия у устья присечной выработки, мм вод. ст;

L; — расстояние от устья присечной выработки до точки сопряжения выработок с выработанным простран ством с узловой деспрессией

Ь,, м;

h; — узловая депрессия в каждой отдельно взятой точке сопряжения выработок с выработа нным пространством, мм вод. ст. 40

Если условие (1) не соблюдается, то для предотвращения поступления метана из выработанного пространства изменяют схему проветривания района проведения присечной выработки, например, таким образом, чтобы устье присечной выработки 45 было в точке с наименьшей депрессией. Если невозможно изменить схему проветривания, т.е. соответствующим образом изменить направления движения воздуха в выработках вентиляционной сети, то в ней производят перераспределение давления воздуха так, чтобы каждое положительное значение (Н.— h;)/L; по абсолютной величине уменьшалось, а отрицательное значение увеличивалось. Такое перераспределение давления воздуха можно произвести за счет увеличения или уменьшения сопротивления выработок вентиляционной сети как в пределах рассматриваемого участка, так и за его пределами. Последний вариант имеет практи2 чески неограниченное количество способов осуществления, так как зависит от схемы проветривания шахты и количества проходящего по выработкам воздуха.

В пределах района проведения присечной выработки возможны следующие способы перераспределения давления воздуха: увеличение сопротивления выработок вентиляционной сети между устьем присечной выработки и узлом, для которого величина Н.— h;/L; отрицательна; уменьшение сопротивления выработок, для которых эта величина положительна; увеличение сопротивления выработок за устьем присечной выработки по направлению движения воздуха.

Увеличение сопротивления осуществляют возведением перемычек с окном, а уменьшение сопротивления — расширением поперечного сечения выработок. Указанные меры по распределению давления осуществляют комплексно или самостоятельно в зависимости от конкретных условий проветривания шахты. При этом топологию вентиляционной сети не меняют.

Пример I. По данным депрессионных съемок определили значение узловых депрессий в точках 2 — 5, которые составили соответственно 14; 12; 20 и 24 мм вод. ст.

Расстояние между точками 2 и 3, 4 и 5 равно

100 м, 2 и 5, 3 и 4 — 500 м, 2 и 4, 3 и 5 — 510 м.

Тогда присечная выработка должна провоlIHTbcH слева направо (от точки 2 к точке 5), так как узловая депрессия в точке 2 меньше, чем в точке 5.

При этом соблюдено условие (1), так как

14 — 20 14 — 24

100 + 510 + 500 = — 001 (О.

Произведенная проверка свидетельствует о правильном выборе направления проведения присечной выработки, при котором исключается возможность поступления метана из выработанного пространства.

Пример 2. По данным депрессионных съемок определили значения узловых депрессий в точках 2 — 5, которые составили соответственно 14; 1О; 20 и 24 мм вод. ст.

Расстояние между точками 2 и 3, 4 и 5 равно

100 м, 2 и 5, 3 и 4 — 500 м, 2 и 4, 3 и 5 510 м.

Узловая депрессия в точке, в которой происходит разделение воздуха, равна 6 мм вод. ст. Присечная выработка должна проводиться от точки 2 к точке 5, так как узловая депрессия в точке 2 меньше, чем в точке 5.

При этом условие (1) не соблюдается.

В этом случае изменили направление движения воздуха между точками 2 и 3, а в остальных выработках направление движения воздуха не меняли. При полученной схеме проветривания условие (1) всегда соблюдается, так как воздух движется от точки с меньшей узловой депрессией к точке с большей узловой депрессией и каждый член суммы меньше нуля.

Пример 3. По данным депрессионных съемок определили значения депрессий в точ1409760

Формула изобретения

yН вЂ” Ь (0

1 где Нв—

L;—

Составитель И. Федяева

Редактор И. Рыбченко Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 3461/31 Тираж 426 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по аслам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4,5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 ках 2 — 5, которые составили соответственно

14; 10; 20 и 24 мм вод ст. Расстояние между точками 2 и 3, 4 и 5 равно 100 м, 2 и 5, 3 и 4 — 500 м, 2 и 4, 3 и 5

51 0 м. Присечную выработку необходимо было проводить от точки 2 к точке 5, так как узловая депрессия в точке 2 меньше, чем в точке 5. Однако проверка показала, что условие (1) не соблюдается.

Необходимо перераспределить давление воздуха в выработках сети, не меняя при этом 10 схему проветривания. Для этого выполнялись действия по одному из трех вариантов.

3.1. Величина(Н,— h)/1; между точками

2 и 3 положительна, поэтому расширили поперечное сечение этого участка выработки и уменьшили его сопротивление в 2 раза. Для того чтобы количество воздуха в выработках не изменилось, за устьем присечной выработки по направлению движения воздуха установили перемычку с окном, имею- 20 щим соответствующее сопротивление. В связи с тем, что на газовых шахтах согласно ПБ применяется только всасывающий способ проветривания, узловые депрессии в точках 3, 4 и 5 не изменились, а в точках 2 ее значение было равно

12 мм вод. ст. При этом условие (1) соблюдено.

3.2. Установили перемычку с окном и увеличили сопротивление выработки за устьем присечной выработки по направлению движения воздуха. При этом количество воздуха между точками 4 и 5 увеличилось в 1,3 раза. Общее количество воздуха и сопротивление выработок вентиляционной сети между этими точками не изменилось.

Депрессию выработок определяли по форм ле

У

Н= RQ, (2) где Н вЂ” депрессия выработки, мм вод. ст;

R — сопротивление выработки, кг.с- /м;

Π— расход воздуха, м /с.

Узловые депрессии в точках 2 — 5 соот- 40 ветственно равны 10,5; 8,2; 23,7; 30,5 мм вод. ст. При этом условие (1) соблюдено.

3.3. Величина Н.— h /L, между точками 3 и 4, 3 и 5 отрицательна, поэтому для увеличения абсолютного значения этих величин была установлена перемычка на участке выработки, находящейся от точки 4 в направлении против движения воздуха. Сопротивление выработки на этом участке увеличилось в 2 раза, а количество воздуха уменьшилось в 1,1 раза. Узловь!е депрессии в точках 2, 3, 4 и 5 равны соответственно 15,7; 10,8; 29,1 и 32,4 мм вод. ст. При этом условие (1) соблюдено.

Таким образом, осуществление каждого из вариантов примера 3 приводит к выполнению условия (1) и к достижению поставленной цели.

Способ управления газовыделением, включающий проветривание выработок за счет общешахтной депрессии и перераспределение воздуха между выработками, отличающийся тем, что, с целью снижения газовыделения в присечные подготовительные выработки при их проходке, определяют узловые депрессии в точках сопряжения выработок вентиляционной сети с выработанным пространством и проводят присечную выработку из точки, для которой выполняется условие узловая депрессия в точке сопряжения, из которой проводят присечную выработку, мм вод. ст.; узловая депрессия в остальных точках сопряжения, мм вод. ст.; расстояние от точки сопряжения, из которой проводят присечную выработку, до i-й точки сопряже ния, м.