Способ добычи угля из выбросоопасных пластов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить безопасность очистных работ на выбросоопасных угольных пластах. Из подготовительной выработки 1 по угольному пласту 2 бурят параллельные скважины (С) 3 на расстоянии одна от другой, равном 8/5 радиуса зоны разгрузки и дегазации от воздействия одиночной С 3 на глубину, равную разности ширины выемочного участка и указанного радиуса с вычетом длины герметизирующего элемента. В С 3 до ее забоя первой подают секцию добычного устройства с отверстиями-окнами для нагнетания воды и откачки пульпы. К указанной секции монтируют гидрораспорные секции на всю длину С 3 и запорную арматуру с насосами. После монтажа устройства подают под давлением воду в эластичные кожухи гидрораспорных секций и герметизируют С 3. Затем по трубопроводу нагнетают в С 3 воду и производят импульсные сбросы давления с выпуском разрушенного угля до образования зоны разгрузки 5 в донной части С 3. После этого снимают распор в устройстве и перемещают его по С 3 к ее устью на 8/5 радиуса зоны разгрузки и дегазации от воздействия одиночной С 3 и повторяют указанные действия до полной обработки С 3. Очистную выемку угля начинают после завершения воздействия на пласт и выпуска угля в двух первых С 3 и продолжают до полной отработки участка. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 С 41/18, 45/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4728195/03 (22) 07.08.89 (46) 15. 08. 91, Бел . N .30 (71) Институт геотехнической механики АН

УССР (72) А.Н.Зорин, А.Ф,Булат, В.Г.Колесников, А,Т.Диденко и Г.М,Турчанин (53) 622.275 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N.1240900, кл. Е 21 С 45/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1479674, кл. Е 21 F 5/00, 1987. (54) СПОСОБ ДОБЫЧИ УГЛЯ ИЗ ВЫБРОСООПАСНЫХ ПЛАСТОВ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить безопасность очистных работ на выбросоопасных угольных пластах. Из подготовительной выработки 1 по угольному пласту 2 бурят параллельные скважины (С) 3 на расстоянии одна от другой, равном 8/5 радиуса зоны разгрузки и дегазации от воздействия одиночной С 3 нэ глубину, равную

„, Я2„„1670129 А1 разности ширины выемочного участка и укаэанного радиуса с вычетом длины герметизирующего элемента. В С 3 до ее забоя первой подают секцию добычного устройства с отверстиями-окнами для нагнетания воды и откачки пульпы. К указанной секции монтируют гидрораспорные секции на всю длину С 3 и запорную арматуру с насосами.

После монтажа устройства подают под давлением воду в эластичные кожухи гидрораспорных секций и герметиэируют С 3. Затем по трубопроводу нагнетают в С 3 воду и производят импульсные сбросы давления с выпуском разрушенного угля до образования зоны разгрузки 5 в донной части С 3, После этого снимают распор в устройстве и перемещают его по С 3 к ее устью на 8/5 радиуса зоны разгрузки и дегазации от воздействия одиночной С 3 и повторяют указанные действия до полной обработки С 3.

Очистную выемку угля начинают после завершения воздействия на пласт и выпуска угля в двух первых С 3 и продолжают до полной отработки участка. 2 с. и 1 з.п,ф-лы, 5 ил.

1670129

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для безопасности и эффективной добычи угля из выбросоопасных пластов.

Целью изобретения является повыше- 5 ние безопасности очистных работ на выбросоопасных угольных пластах.

На фиг. 1 представлена схема расположения подготовительной выработки и скважин; на фиг. 2 — схема расположения точек 10 гидроимпульсного воздействия и зон разгрузки и дегазации пласта.

Способ реализуется следующим образом, Иэ подготовительной выработки 1 по 15 угольному пласту 2 параллельно друг другу через 8/5 радиуса зоны разгрузки и дегазации от воздействия одиночной скважины бурят скважины 3 на глубину, определяемую из зависимости: 20 (Io). где L — ширина выемочного участка, м;

Ip- длина герметизирующего элемента, м;

R — радиус эоны разгрузки и дегаэации от воздействия одиночной скважины. 25

Скважины обсаживают специальным устройством с гидрораспорной герметиэацией, затем производят нагнетание в скважины воды и импульсные сбросы давления с выпуском разрушенного угля 4 до образо- 30 вания зоны 5 разгрузки в донной части скважины, после чего снимают распор в устройстве и перемещают его по скважине на расстояние 8/5 радиуса зоны разгрузки и дегазации от воздействия одиночной 35 скважины к устью скважины и повторяют вышеуказанные действия, Операции по обработке пласта повторяют до полного использования скважины, а циклы использования скважины — до полной обра- 40 ботки участка. Очистную выемку угля начинают после завершения воздействия на пласт и выпуска угля в двух первых скважинах и продолжают до полной отработки участка. 45

Для особо выбросоопасных угольных пластов перед гидроимпульсной обработкой пласта иэ подготовительных выработок в угольный пласт бурят параллельные шпу- 50 ры на глубину эоны влияния выработки и нагнетают в них растворы, скрепляющие уголь.

На фиг, 3 представлена сьемно-разборная секция устройства для добычи угля; на 55 фиг. 4 — секция для обработки угля; на фиг.

5 — схема расположения устройства в скважине.

Устройство работает следующим образом.

Устройство представляет собой набор секций, состоящих из внутренней нагнетательно-откаточной трубы 6 и внешнего эластичного кожуха 7 с впускным 8 и выпускным 9 запорными элементами для высоконапорной подачи воды, 8 скважину до забоя подают первую секцию с отверстиями-окнами 10 для нагнетания воды и откачки пульпы, к секции монтируют гидрораспорные секции на всю длину скважины и запорную арматуру с насосами 11. При этом запорные элементы 8 и

9 с патрубками для подачи жидкости устанавливаются с возможностью постоянного поддержания давления в гидрораспорной герметизации. После монтажа устройства подают воду в эластичные кожухи под давлением до их заполнения и герметиэируют скважину. Затем по трубопроводу нагнетают воду и производят импульсные сбросы давления с выпуском разрушенного угля до образования зоны 5 разгрузки в донной ча- сти скважины, после чего снимают распор в устройстве, производят его частичный демонтаж и передвижение по скважине в направлении устья. Указанные операции в дальнейшем повторяют до полной обработки скважины, Формула изобретения

1. Способ добычи угля из выбросоопасных пластов, включающий проведение подготовительных выработок, бурение из них в пласт параллельных скважин, их обсадку и герметизацию, нагнетание в скважины жидкости с импульсными сбросами давления и выпуском разрушенного угля, разгрузку и дегаэацию пласта с последуют ей очистной выемкой угля, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности очистных работ на выбросоопасных угольных пластах, скважины бурят на расстоянии одна от другой, равном 8/5 радиуса эоны разгрузки и дегазации от воздействия одиночной скважины на глубину, определяемую иэ зависимости

I i (R lp), где L — ширина выемочного участка, м;

Ip — длина герметизирующего элемента, м;

R — радиус зоны разгрузки и дегазации от воздействия одиночной скважины,а нагнетание воды и импульсные сбросы осуществляют, начиная с донной части скважины, в точках, отстоящих одна от другой на расстоянии 8/5 зоны разгрузки и дегаэации от воздействия одиночной скважины, при этом очистную выемку угля начинают после 3авершения воздействия на пласт и выпуска угля иэ двух первых скважин.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что при отработка особо выбросоопас1670129

Составитель С.Ульянов

Редактор М.бандура Техред M.Ìîðãeíòàë Корректор М,Максимишинец

Заказ 2724 Тираж 293 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 ных пластов перед бурением скважин иэ подготовительной выработки в угольный пласт бурят параллельные шпуры на глубину зоны влияния выработки и нагнетают в них растворы, скрепляющие уголь. 5

3. Устройство для добычи угля из выбросоопасных угольных пластов, включающее трубопроводы и насосы с запорной арматурой для нагнетания воды и откачки пульпы, 10 отл ича ю щ ее с я тем, что трубопровод снабжен гидрораспорной герметизацией и выполнен в виде съемно-разборных секций, каждая из которых состоит иэ внутренней нагнетательно-откачной трубы и внешне о эластичного кожуха, содержащего впускной и выпускной эапорные элементы.с патрубками для высоконапорной подачи воды, установленные с воэможностью постоянного поддержания давления в гидрораспорной герметизации, при этом секции для обработки пласта снабжены отверстиями-окнами для нагнетания жидкости и откачки пульпы,