Способ добычи угля

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при физико-химических способах разработки наклонных и крутых пластов угля. Цель - увеличение полноты извлечения полезного ископаемого при одновременном сокращении потерь рабочего агента. В угольный пласт у вершин выемочных блоков в виде ромбов бурят сетки нагнетательных и добычной скважин (ДС)7. У вершин указанных блоков проводят выработки 2 и заполняют их твердеющей закладкой 3. При этом выработки, примыкающие к ДС 7, проводят под углом друг к другу по линии простирания пласта, равным α≥ACRTGF, где F - коэффициент трения частиц раздробленного угля о породы кровли. Из середины высоты граней в каждой вершине выемочного блока внутрь его по пласту бурят веера дополнительных скважин 4. Закладывают в них заряды взрывчатых веществ (ВВ) и после того, как давление реагентов в дополнительных скважинах равно давлению налегающих пород, заряды ВВ взрывают. В нагнетательные скважины под давлением подают утяжеленную жидкость, вытесняющую разрушенный уголь к ДС 7 путем создания перепада давлений между нагнетательными и ДС 7. Под действием выталкивающей силы утяжеленной жидкости, направленной вертикально вверх, пульпа движется к ДС 7. Выдача пульпы происходит только в том случае, когда составляющая выталкивающей силы, направленная вдоль границы контакта в направлении ДС 7, больше сил трения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 А1 (19) (11) (51) 4 Е 21 С 41/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4331084/23-03 (22) 15. 10.87 (46) 23.12.89. Бюл. Я 47 (71) Химико-металлур1 ический институт АН KasCCP (72) Ж.П.Вареха, Ш.Б.Вайдильдана, Е.А.Жихорь и М.Н.Шманов (53) 622.271 (088.8) (56) Патент США Ф 3850477, кл. 299-8, 1974.

Авторское свидетельство СССР

)) 10 11858, кл. Е 21 С 41/04, 1983.

2 (54) СПОСОБ ДОБЫЧИ УГЛЯ (57) Изобретение относится к горному делу и мошет быть использовано при физико-химических способах разработки наклонных и крутых пластов угля. Цель — увеличение полноты извлечения полезного ископаемого при одновременном сокращении потерь рабочего агента. В угольный пласт у вершин выемочных блоков в виде ромбов бурят сетки нагнетательных и добычной скважин (ДС) 7. У вершин

1530771

10 I5 укаэанных блоков проводят выработки 2 и заполняют их твердеющей закладкой 3. При этом выработки, примыкающие к ДС 7, проводят под углом друг к другу по линии простирания пласта, равнымd>,acrtgf, где f— коэффициент трения частиц раздробленного угля о породы кровли. Иэ середины высоты граней в каждой вершине выемочного блока внутрь его по пласту бурят веера дополнительных скважин,4. Закладывают в них заряды взрывчатых веществ (ВВ) и после того, как давление реагентов в дополнительных скважинах равно давлеИзобретение относится к горному делу и может быть использовано при физико-химических способах разработки наклонных и крутых пластов угля.

Цель изобретения — увеличение полноты извлечения полезного ископаемого при одновременном сокращении потерь рабочего агента.

На чертеже представлен разрабатываемый блок пласта, план.

Способ осуществляется следующим 30 образом.

Шахтное поле разбивают на ромбовидные блоки. В вершинах ромбов бурят на пласт вскрывающие скважны 1.

С помощью дистанционно управляемых гидромониторов проходят выработки 2, соединяя последними вершины ромба, закладывают эти выработки литой твердеющей закладкой 3 с целью предотвращения утечки рабочих агентов 4р (диспергирующей и утяжеленной жидкостей) и создают экран для отражения упругих волн, возникающих при взрыве ВВ. Затем из середины высоты граней вершин блоков внутрь окон- 45 туренных блоков по пласту бурят веера скважин 4, в которые закладывается ВВ 5. После этого в скважины 4 внутри блока нагнетают под давлением диспергирующую жидкость. При достижении величины гидростатического давления столба жидкости, равной величине давления налегающих пород, заряды ВВ

5 взрываются и дробят пласт угля в блоке ° Вибратором 6 оборудуется добычная скважина 7, находящаяся в вершине ромба и соответствующая верхней отметке пласта. По прошествии времени, необходимого дпя диспергиронню налегающих пород, заряды ВВ взрывают. В нагнетательные скважины под давлением подают утяжеленную жидкость, вытесняющую разрушенный уголь к ДС 7 путем создания перегара давлений между нагнетательными и ДС 7. Под действием выталкивающей силы утяжеленной жидкости, направленной вертикально вверх, пульпа движется к ДС 7. Выдача пульпы происходит только в том случае, когда составляющая выталкивающей силы, направленная вдоль границы контакта в направлении ДС 7, больше сил трения. 1 э.п..ф-лы, 1 ил. вания угля в блоке, в оставшиеся три скважины вершин ромба подается под давлением утяжеленная жидкость, вытесняющая разрушенный уголь к выдач-. ной скважине путем создания перепада давления между нагнетательными и добычной скважинами. После извлечения угля утяжеленная жидкость откачивается иэ отработанного блока. Движение пульпы под действием выталкивающей жидкости к выдачной скважине возможно при соблюдении условия, регламентирующего величину угла между примыкающими выработками в вьщачной скважине вскрывающих выработок:

Ы=агсйВ f . где f — коэффициент трения частиц раздробленного угля о породы кровли.

Диаметр дополнительных скважин и величина выбираются таким образом, чтобы радиус трещиноватости после взрывания удовлетворял условию

Rqp где ш — мощность пласта, т.е ° трещиноватость должна распространяться на мощность пласта и не охватывать пород кровли и почвы.

Предпочтительно при малой мощности пласта использовать направленные заряды таким образом, чтобы фигура трещиноватости имела вытянутую форму в плоскости пласта, не охватывая пород почвы и кровли.

Высота проводимых выработок должна быть не менее мощности пласта (т.е. высоты граней ромбовидного блока), иначе закладка выработки не сможет предотвратить утечек рабочих жидкостей в заблочное пространство. Это мо2. Способ по п.1, о т л и ч а ю = шийся тем, что уголь в устье добычной скважины измельчают.

Корректор 3.Лончакова

Подписное

Тираж 449

Заказ 7875/34

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 15307 жет привести к перерасходу реагентов ! и снижению экономической эффективности способа. Наиболее целесообразно применение способа для выемки тонких и средней мощности пластов, залегаю5 щих в сложных горно-геологических условиях, разработка которых традиционными способами затруднительна.

Так как движение пульпы к добыч- 10 ной скважине происходит под действием выталкивающей силы утяжеленной жидкости, направленной вертикально вверх, то при контакте частицы пульпы с налегающими породами, расположенными под углом менее 90 к горизонту, возникают силы, прижимающие частицы пульпы к налегающим породам. В результате начинает действовать сила трения. Выдача пульпы происходит только в том случае, когда составляющая выталкивающей силы, направленная вдоль границы контакта в направлении добычной скважины, больше сил трения. 25

Формула изобретения

1. Способ добычи угля, включающий бурение в угольный пласт у вершин выемочных блоков сетки нагнетательных и добычной, скважин, нагнетание в скважины под давлением реагентов, вызыСоставитель В.Тычина

Редактор Н.Яцола Техред М.дидык

71

6 вающих диспергирование угля и выдачу угля на поверхность с помощью утяжеленной жидкости с удельным весом, ббльшим удельного веса вмещающих пород, отличающийся тем, что, с целью увеличения полноты извлечения полезного ископаемого при одновременном сокращении потерь рабочего агента, выемочные блоки формируют в виде ромбов, затем между скважинами у вершин указанных блоков проводят выработки и заполняют их твердеющей закладкой, ври этом выработки, примыкающие к добычной скважине, проводят под углом одна к дургой по линии простирания пласта, равными arete f, где f - коэффициент трения частиц раздробленного угля о породы кровли; после чего из середины высоты граней в каждой вершине выемочного блока внутрь его по пласту бурят веера дополнительных скважин, закладывают в них заряды взрывчатых веществ и после того, как давление реагентов в дополнительных скважинах станет равным давЛению налегающих пород, заряды ВВ взрывают.