Способ разработки газонасыщенного пласта

 

Изобретение относится к подземной разработке полезных ископаемых. Цель - снижение потерь угля за счет более полного его извлечения механическим путем из недр, снижение трудоемкости выемки угля за счет разупрочнения массива и повышение безопасности работ в результате улучшения условий проветривания. Осуществляют вскрытие пласта. Проходят подготовительные выработки в угольном массиве. Герметизируют выработанное пространство в призабойной части установкой открытой со стороны угольного массива эластичной газонепроницаемой оболочки между забоем, обрушенными породами и подготовительными выработками. Внутри оболочки устанавливают очистную крепь, которой прижимают оболочку к кровле и почве пласта. По мере выемки угля оболочку и крепь переносят. Внутри загерметизированного пространства создают избыточное давление закачкой инертного газа и осуществляют разупрочнение угольного массива колебаниями давления газа в естественных трещинах угольного массива, передаваемыми от оболочки, на которую подают пульсирующую нагрузку. Выемку угля осуществляют в загазованной среде при постоянном давлении газовой смеси в призабойном пространстве. После заполнения загерметизированного пространства отбитым углем его выпускают. Проветривание выработанного пространства осуществляют по вентиляционному каналу, сформированному между оболочкой и обрушенными породами. Проветривание загерметизированного пространства производят подачей воздуха через оболочку. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Е 21 С 41/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4433918/23-03 (22) 18. 04 ° 88 (46 ) 15.01.90. Вюл. !! 2 (71) Институт геотехнической механики АН УССР (72) В.H.Ïîòóðàåâ и С.П.Минеев (53) 622.274 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 501162, кл. E 21 С 41/04, 1974 °

Авторское свидетельство СССР

У 844771 кл. Е 21 С 41/04, 1919. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГАВОНАСЫЦГННОГО ПЛАСТА (57) Изобретение относится к подземной разработке полезных искоцаемых.

Цель — снижение потерь угля эа счет более .полного его извлечения механическим путем иэ недр, снижение трудоемкости выемки угля эа счет разупрочпения массива и повышение безопасности работ в ре ультате улучшения условий проветривания. Осуществляют вскрытие пласта. Проходят подготовительные выработки в угольном массиве, Герметизируют выработанное пространство в призабойной части установкой открытой со стороны угольного

Изобретение относится к горной пром.шленностп и может быть использовано при разработке газонасыщенных угольных пл,"стог,, в частности выбрасоогасных.

Цель изобретения — снижение потерь угля за счет более полного его извлечения мехапическим путем иэ недр, снижение трудоемкс-.ти выемки угля эа счет разупрочнеппя массива и по„„80„„1535993 А 1

2 массива эластичной газонепроницаемой оболочки между забоем, обрушенными породамп и подготовительными выработками. Внутри оболочки устанавливают очистную крепь, которой прижимают оболочку к кровле и почве пласта.

По мере выемки угля оболочку и крепь переносят. Внутри загерметизированного пространства создают избыточное давление закачкой инертного газа и осуществляют раэупрочнение угольного массива колебаниями давления гaза в естественных трещинах угольного массива, передаваемымп от оболочки, на которую подают пульсирующую нагрузку. Выемку угля осуществляют в загазованной среде при постоянном давлении газовой смеси в призабойном пространстве. После заполнения загерметизированного пространства отбитым углем его выпускают. Проветривание выработанного пространства осуществляют по вентиляционному каналу, сформированному между оболочкой и обрушенными породами. Проветривание загерметизированного пространства производят подачей воздуха через оболочку. 2 ил. вышения безопасности работ в результате улучшения условий проветривания.

На фиг.! представлена технологическая схема способа, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.! (по простиранию очистного забоя).

На фиг.! и 2 представлены выемочный механизм 1, полип.емная лебедка 2, оболочка 3, угол и.н целики 4, индивидуальная крепь 5, пучки (люки) 6

1535993 для выпуска угля в транспортные сред\ ства, забутовка 7, герметичный JINK 8 с клапаном для вентиляции очистного пространства внутри оболочки и для пропуска канатов, спуска оборудова5 ния и прочее, отслужившая дучка (люк) 9, L — ширина очистного пространства в рассматриваемом забое по простиранию; V> — защитная зона; В зона опускания кровли (интенсивного проявления горного давления); 1 расстояние ог обрушенных пород до оболочки °

Способ осуществляется следующим образом.

Осуществляют вскрытие пласта традиционным способом и проходят подготовительные выработки в угольном массиве. В призабойной части выработанного пространства по всей длине лавы между .забоем, обрушенными породами вентиляционным и откаточным штреками устанавливают эластичную, газонепроницаемую, открытую со стороны забоя оболочку 3, например, из полиамидной ткани. Места стыков оболочки с окружающими породами тщательно крепят и герметизируют быстротвердеющими, упругими смесями, например эпоксидной 30 смолой, и закладывают бетоном или бутом 7. Внутри загерметизированного пространства, где находится выемочный механизм 1, создают газовую среду с избыточным давлением за счет подпора газа и пласта ° Если давление газовоздушной смеси окажется недостаточным для эффективного разрушения угля по естественным трещинам или концентрация кислорода в воздухе окажется недопустимо высокой по отношению к концентрации метана, в загерметизированное пространство через нагнетательный клапан подают инертный гаэ легче воздуха, например фреон.

Внутри загерметизированного.пространства создают избыточное давление, которое не должно быть выше величины (0,1-0,5)6, где 6 — допустимая надежность оболочки по величине избы50 точного давления.

Очистное пространство разделяют оболочкой на две части и герметиэируют полностью только призабойную часть очистного пространства ° За оболочкой формируют со стороны обрушен-, ных пород по всей длине выемочного столба вентиляционный поток. Ширину очистного свободного пространства между оболочкой и зоной обрушения пород принимают не меньше величины

1=L-В-(0,7-0,8)Б, где L — ширина очистного пространства по простиранию, м; Б — ширина защитной зоны очистного забоя по простиранию, м,  — зона интенсивного проявления горного давления, м.

Если же давление газовоздушной смеси окажется выше допустимого, т.е. такое может привести к повреждению оболочки или разгерметизации стыков оболочки — порода, то через клапан избыточного давления "стравливаются" в первую очередь избыток воздуха с содержащимся в нем кислородом. Затем приступают к выемке угля в безлюдном режиме с использованием лебедки 2 до накопления в оболочке разрушенного угля. В процессе выемки давление газовой смеси поддерживают постоянным.

Перед выемкой угля осуществляют разупрочнение массива. Для этого с помощью системы вибраторов, установленных, например, на штреках, подают пульсирующую нагрузку на оболочку, которая передает колебания давления газа в трещины угольного массива. После наполнения оболочки разрушенным углем он извлекается из оболочки через люк 6, установленный в ней со стороны откаточного штрека, после чего передвигают крепь 5 и оболочку 3 и цикл повторяют.

Переноску оболочки осуществляют в ремонтную смену, при этом переносят и устанавливают ряды индивидуальной очистной крепи 5, которой прижимают оболочку к кровле и почве пласта, закладывают выработанное пространство, например бутом 7, оборудуют люки с клапанами и герметизируют оболочку. Переноска и последующая герметизация оболочки необязательно, должна следовать за каждым циклом по выемке угля, заполнению им оболочки и подаче разрушенного угля в транспортные средства. Это соотношение выбирается в каждом конкретном случае исходя иэ местных горнотехнологических условий. Выполнение работ по установке оболочки, выемке и перегрузке полезного ископаемого на конвейерный штрек сопряжено с присутствием .людей. Для этого проветривание выемочного столба осуществляется согласно схемы (см. фиг.1), где сплошными линиями показана свежая воздушная струя, а пунктир-, 5 15359 ными — исходящая. Причем исходящая (отработанная) струя иэ конвейерного штрека проходит выемочный столб по сформированному каналу между оболочкой и обрушенными породами. Для этого за оболочкой оставляют один или несколько отслуживших люков в кровле штрека для вентиляции. В забой штрека свежая вентиляционная струя по10 дается по прорезиненным рукавам по обычной схеме. Исходящая струя за счет депрессии поступает по пути, отмеченному пунктирной линией.

Монтажно-демонтажные работы в очистном пространстве производятся после выпуска угля и проветриваниязабоя. Проветривание осуществляют путем открытия люка 6 с клапанами в оболочке и перекрытия люков 9 за оболоч- О кой. Свежая струя поступает в оболочку и проветривает ее, при этом люк

8 полностью открыт. Клапаны, установленные на люках 6 и 8, проходят регулировку на необходимое давление перед работами по заполнению оболочки. Разрушенный уголь из наполненной оболочки извлекают путем открытия люков 6 между целиками 4, при этом уголь самотеком выпускается в вагонетки. формула и з о б р е т е н и я

Способ разработки газонасыщенного пласта, включающий вскрытие пласта, проведение подготовительных выработок в угольном массиве, герметизацию выработанного пространства, выемку угля в забое в загазованной среде, об93 6 рушение пород, выпуск угля, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения потерь угля за счет более полного его извлечения механическим путем иэ недр, снижения трудоемкости выемки угля за счет раэупрочнения массива и повышения безопасности работ в результате улучшения условий проветривания, герметизацию выработанного пространства осуществляют в призабойной части установкой открытой со стороны угольного массива эластичной газонепроницаемой оболочки между забоем, обрушенными породами и подготовительными выработками, внутри оболочки устанавливают очистную крепь, которой прижимают оболочку к кровле и почве пласта, причем по мере выемки угля оболочку и очистную крель переносят, внутри загерметизированного оболочкой пространства создают избыточное давление закачкой инертного газа и осуществляют раэупрочнение угольного массива колебаниями давления газа в естественных трещинах угольного массива, передаваемыми от оболочки, на которую подают пульсирующую нагрузку, выемку угля осуществляют при постоянном давлении газовой смеси в призабойном пространстве, а проветривание выработанного пространства осуществляют по вентиляционному каналу, сформированному между оболочкой и обрушенными породами, при этом проветривакие эагерме1тиэированного пространства произво- Г дят подачей воздуха через оболочку.

1535993

ВВнп1биЯЦ00нныУ шлома

Составитель В.Черкашенинов

Техред М.Ходанич Корректор Л.Бескид

Редактор О.Спесивых

Заказ 90 Тираж 391 Подписное

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