Способ управления газовыделением на выемочном участке

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке газоносных угольных пластов. Цель изобретения - повышение эффективности управления путем согласования газовыделения из выработанного пространства с газовыделением из лавы в периоды ведения добычных работ и их остановки. Бурят дегазационные скважины в газоносную толщу пород. Скважины герметизируют, вакуумируют с последующим отсосом газовоздушной смеси и отключение скважины. В момент остановки добычных работ производят дополнительное вакуумирование отключенных ранее от вакуума скважин в течение времени переходного газодинамического процесса в устье скважины. В скважинах замеряют содержание газа в газовоздушной смеси и аэродинамическое сопротивление перед их отключением. Затем в отключенные от вакуума скважины подают чистый воздух в течение периода отсутствия добычных работ. Давление подаваемого чистого воздуха превышает давление газовоздушной смеси в выработанном пространстве. 1 ил.

(11 4 Е 21 F 7/00 - Ц щ

ГА,.,;, ...

Е.

3 I (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ giX +

1 .,. 4;."- - . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР н авторском свидетельству (21) 4217016/23-03 (22) 30.03.87 (46) 23.05.89. Бюл. Ф 19 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В.Д.Аюров, Ю.Т,Товстогань, В.В.Коршун и Г.Д,Алдакимов (53) 622.807 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1101558, кл. Е 21 F 5/00, 1984.

Сергеев И.В. и др, Методические положения по применению способов управления газовыделением на угольных шахтах с высокой концентрацией горных работ. — M. ИГД им.А.А.Скочинского, 1979, с.25. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЕМ

НА ВЫЕМОЧНОМ УЧАСТКЕ (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при разработке газоносных угольных пластов.

Цель изобретения — повышение эффекИзобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке газоносных угольных пластов ..

Цель изобретения — повышение эффективности управления путем согласования газовьделения Н3 выработанного пространства с газовьделением из лавы в периоды ведения добычных работ и их остановки.

На чертеже приведена схема расположения скважин, поясняющая предлагаемый способ.

„„Я0„„14 1 4 А1 тивности управления путем согласования гаэовьделения из выработанного пространства с гаэовьделением из лавы в периоды ведения добычных работ и их остановки. Бурят дегазационные скважины в газоносную толщу пород.

Скважины герметизируют, вакуумируют с последующим отсосом газовоздушной смеси и отключением скважины. В момент остановки добычных работ производят дополнительное вакуумироваиие отключенных ранее от вакуума скважин в течение времени переходного гаэодинамического процесса в устье скважины. В скважинах замеряют содержание газа в гаэовоздушной смеси и аэродинамическое сопротивление перед их отключением. Затем в отключенные от вакуума скважины подают чистый воздух в течение периода отсутствия добычных работ. Давление подаваемого чистого воздуха превышает давление газовоздушной смеси в выработанном пространстве. 1 ил.

Способ осуществляют следующим об. разом.

В газоносную толщу пород, нераэ" груженную от горного давления, бурят дегаэационные скважины, устья скважин герметизируют, скважины подключают к вакуумгаэопроводу.

В процессе дегазации газоносной толщи пород непрерывно измеряют дебит газовоздушной смеси иэ каждой скважины, содержание газа в ней С, и величину вакуума в устье скважины отно1481434

Н1

Ч, 10

H(t) где С

c(t) 45

55 сительно давления воздуха Ь забое выработки. При попадании рабочей части скважины в зону обрушения пород одновременно изменяются в сторону увеличения дебит газовоэдушной смеси из скважины q> и в сторону уменьшения содержание газа С в смеси и величина вакуума в устье скважины Н,. Поэтому после одновременного изменения в сторону увеличения дебита газовоздушной смеси, в сторону уменьшения содержания газа в смеси и величины разрежения в устье скважины последнюю отключают. от вакуумгазопровода. В отключенные от вакуума скважины в период отсутствия работ по выемке угля в очистном забое подают чистый воздух под давлением, превышающим давление воздуха в выработанном пространстве участка на величину, определяемую по формуле

1 допустимое по правилам безопасности содержание газа в исходящей струе участка, Х, содержание газа в исходящей струе участка в период отсутствия работ по выемке угля, %, содержание газа в газовоздушной смеси скважины перед ее отключением, %, количество отключенных от вакуума скважин, R, — аэродинамическое сопротивление скважины перед

Па мин

Я ее отключением ь

0цц — общеучастковый расход воздуха, м /мин, ь

t — время, мин.

В период выемки угля подачу воздуха в скважины, рабочая часть которых находится в зоне обрушения пород, прекращают.

По окончании выемки скважины вновь вакуумируют на время переходного газодинамического процесса в устье скважины. Момент окончания переходного процесса, определяют по окончанию изменения содержания метана в газовоздушной смеси в устье скважины и установлению в ней стационарного

35 уровня С, . После этого в каждой скважине замеряют величину вакуума Н, относительно давления воздуха в забое выработки, дебит. газовоэдушной смеси из скважины ц, и по ним определяют величины аэродинамических сопротивлений скважин по формуле

После этого скважины вновь отключают от вакуума и через них в зону обрушения пород подают чистый воздух под давлением, превышающим Давление воздуха в забое выработки на величину, определяемую по приведенной формуле.

Подачу воздуха в скважины можно осуществлять только с момента попадания из рабочей части в зону обрушения пород, потому что только с этого момента выработанное пространство, проветриваемое утечками воздуха, IIO лучает аэродинамическую связь через зону обрушения пород с устьем скважин. Поэтому именно с момента попадания рабочей части скважины в зону обрушения прилегающая к очистному забою часть зоны обрушения пород может служить для аккумулирования в ней газа во время выемки угля в забое и очищаться от газа путем его вытеснения чистым воздухом в период отсутствия работ по выемке угля.

Расход подаваемого в зону обрушения пород чистого воздуха увязывается с максимально допустимым по правилам безопасности уровнем содержания газа в исходящей струе участка: дополнительный вынос газа из зоны обрушения пород в период отсутствия работ по выемке угля в забое должен в каждый момент времени максимально нагрузить исходящую вентиляционную струю участка и обеспечить непревышение требуемого допустимого уровня содержания газа в ней. Из этих соображений и определяют по предлагаемой формуле величину избыточного давления чистого воздуха относительна давления воздуха в выработанном пространстве, которое можно принять равным давлению воздуха в забое выработки.

По окончании процесса выемки угля перед подачей в скважины воздуха их вновь необходимо вакуумировать для того, чтобы определить величину аэроt

1434

5 148 динамических сопротивлений скважин, имеющих связь с зоной обрушения пород, и определить величины содержания газа в газовоздушной смеси в той части зоны обрушения пород, с которой имеет аэродинамическую связь каждая конкретная скважина. Эти характеристики необходимо определять после каждого периода выемки угля, потому что с подвиганием забоя выработки изменяется точка связи скважин с зоной обрушения пород. а следовательно, изменяется как величина аэродинамического сопротивления ветви скважина зона обрушения, так и уровень содержания метана в той части зоны обрушения пород, с которой связана конкретная скважина.

Длительность вакуумирования скважин перед подачей в них чистого воздуха должна быть не менее времени переходного газодинамического процесса в устье скважины, поскольку только по его окончании можно достоверно определить уровень содержания газа в газовоздушной смеси в той части зоны обрушения пород, с которой связана скважина. Более чем на время переходного газодинамического прорение дегазационных скважин в газоносную толщу пород, их герметизацию, вакуумирование с последующим отсосом

5 газовоздушной смеси и отключение скважины, рабочая часть которых попадает в зону обрушения, от вакуума, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности . управления путем согласования газовыделения из выработанного пространства с газовыделением иэ лавы в периоды ведения добычных работ и их остановки, в момент остановки добыч15 ных работ производят дополнительное вакуумирование отключенных ранее от вакуума скважин в течение времени переходного газодинамического процесса в устье скважины и измеряют в р0 них содержание газа в газовоздушной

I смеси и аэродинамическое сопротивление перед их отключением, а затем в отключенные от вакуума скважины подают чистый воздух в течение пери25 ода отсутствия добычных работ, причем давление подаваемого чистого воздуха превышает давление газовоздушной смеси в выработанном пространстве на величину H(t), определяемую из

30 выражения

Способ управления газовыделением на выемочном участке, включающий буe„„„ цесса вакуумировать скважины нецелесообразно, так как /вакуумирование скважин осуществляется за счет сопряжения длительности процесса подачи чистого воздуха в скважины и приводит к уменьшению объемов газа, вы- где С тесняемого из зоны обрушения пород.

Большая эффективность управления газовыделением на выемочном участке при подаче воздуха в зону обрушения 40 C(t) пород через скважины с аспирацией через эти же скважины такого же дебита газовоздушной смеси из эоны обрушения объясняется тем, что эпюры С скоростей газовоздушной смеси на кон45 це скважины при нагнетании и при всасывании различны: в первом случае омывается большая часть зоны обруше- п ния пород, чем во втором.

50 формула изобретения допустимое по правилам безопасности содержание газа в исходящей струе участка, 7., содержание газа в исходящей струе участка в период отсутствия добычных работ, 7, причем C(t)» С; содержание газа в газовоздушной смеси i-й сква- жины перед ее отключением, 7.; количество отключенных от вакуума скважин; аэродинамическое сопротивление i-й скважины перед ее отключением, Па мин /мЬ, общеучастковый расход воздуха, м /мин. ь

1481434

Составитель И.Федяева

Техред Л.Олийнык Корректор Л.Пилипенко

Редактор Л.Зайцева

Заказ 2á54/33 Тираж 411 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101