Способ дегазации выработанного пространства угольного пласта и купола обрушения, образующегося по мере обработки угольного пласта

 

В.А. Колмаков, Б. К. Кретов, В. В. Колмаков и Г.А.Беспятов (72) Авторы изобретения

Кузбасский политехнический институт Ми и среднего специального образования Р (7l ) Заявитель

ЛИат;арф (54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА

УГОЛЬНОГО ПЛАСТА И КУПОЛА ОБРУИЕНИЯ, ОБРАЗУЮЩЕГОСЯ ПО ИЕРЕ ОТРАБОТКИ УГОЛЬНОГО

ПЛАСТА лавы Pl ).

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использо вано для дегазации выработанных пространств угольных пластов.

Известен способ дегазации вырабо- .

5 танного пространства участка скважинами, пробуренными с поверхности.

Сущность этого способа состоит в том, что с поверхности бурят скважины с таким расчетом, чтобы они пересекали разрабатываемый пласт и углублялись в породы почвы на 3-5 м.

Место заложения скважины выбирают с таким расчетом, чтобы после окончания бурения и обсадки скважины место пересечения ее с разрабатываемым пластом находилось в угольном массиве на расстоянии свыше 30 м впереди

Недостатком этого способа являются его относительная ограниченность использования по глубине залегания угольного пласта 400-500 м, большая трудоемкость, а также сложность эксплуатации в зимних условиях.

Известен также способ дегазации выработанного пространства угольного пласта и купола обрушения, образующегося по мере отработки угольного пласта, включающий прохождение в массиве горных пород гезенка из горной выработки, оконтуривающей отрабатываемый участок угольного пласта по простиранию угольного пласта, образование из гезенка в угольном пласте буровой камеры, прохождение из буровой камеры с помощью бурового оборудования, содержащего буровую штангу и став наращиваемых перфорированных буровых труб, дегазационной скважины вдоль простирания угольного пласта на высоте купола обрушения горных аород, проведение дегазационных и очистных горных работ (2 1.

Недостатком этого способа является то, что скважины проходят навстречу очистного забоя и поэтому они

3514

36

40 формула изобретения

S5 быстро погашаются, что приводит к необходимости прохода новой камеры

/ и перемонтажа бурового оборудования.

Кроме этого, снижается газоотсасывающая способность скважин из обрушенных пород по мере продвижения лавы.

Цель изобретенная — повышение эффективности и экономичности горных работ по дегазации выработанного пространства и купола обрушения горных пород с одновременным подвиганием очистного забоя за счет долговременного поддержания дегазационных скважин, а также исключения необходимости перемонтажа бурового оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что гезенк проходят на высоту купола обрушения горных пород предварительно перед началом ведения« очистных работ, дегазационную скважину проходят вслед за подвиганием очистного забоя, увеличивая ее протяженность соответственно величине подвигания очистного забоя, при этом протяженность дегаза:,ционной скважины по простиранию уголь"ного пласта от ее устья ограничивают контуром обрушенных пород выработанного пространства со стороны очистного забоя, кроме того, долговременное поддержание дегазационной скважины производят, оставляя буровую штангу и став наращиваемых перфорированных буровых труб в скважине, на протяжении всего времени ведения очистных работ.

Вместе с тем, перфорацию буровых труб производят с наибольшей общей площадью всех отверстий перфорации

100-200%, от поперечного сечения буровой трубы на забойной части става буровых труб и уменьшают ее по мере наращивания става буровых труб.

На фиг ° 1 представлена схема осуществления способа, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — буровая штанга.

Схема включает вентиляционный штрек 1, конвейерный штрек 2, отрабатываемьпЪ пласт 3, очистной забой (лава ) 4, подготовительную очистную выработку, разрезную печь 5.« буро.вую камеру 6,, гезенк 7, выработку, оконтуривающуи угольный пласт по простиранию угольного пласта 8, расположенную вблизи разрезной печи 5, буровой станок 9, буровую штангускважину 10, обрушенн««е породы ll, 4 став 12 перфорированных буровых труб, для эвакуации газа. Буровая штанга

13 выполнена из трубы 14, на поверхности которой имеются сквозные отверстия 15, соединяющие внутреннюю полость трубы с окружающей средой.

Труба 14 штанги 13 соединена со ставом 12 для эвакуации газа. Штанга

13 имеет так же спираль 16 и буровой инструмент 17.

Способ осуществляют следующим образом.

Из выработки 8 проходят гезенки

7. Гезенк 7 проходят на высоту купола обрушения. В .верхней части геэенка образуют буровую камеру 6, в которой монтируют буровой станок 9. Параллельно угольному пласту 3 на высоте купола обрушения бурят скважину !О по обрушенным породам ll. При этом буровой инструмент не доходит до забоя лавы на величину 10-30 м и находится все время на границе контура обращенных пород, т.е. навала со стороны забоя лавы. Буровая штанга 13 выполнена на трубе 14 и имеет на цилиндрической поверхности отверстие 15.

С помощью отсасывающего устройства через отверстия 15 в трубе, трубу

14 и став 12 для эвакуации газа осу«Цествляют дегазацию всего массива обрушенных пород на всей длине чтанги-скважины. По мере подвигания очистного забоя буровая штанга с помощью бурового станка движется вслед за забоем на величину ухода забоя и во время очистных работ находится на границе завала в сторону забоя лавы.

Штанга работает следующим образом.

Отдельные звенья Р«танги соединяют в став, затем бурят скважину, в которой став остается на все время работы лавы. После подачи бурового става на нужную величину став промывают, освобождая поверхность трубы от буровой щелочи, затем трубу 14 штанги 13 подсоединяют к ставу 12 для эвакуации газа и производят дегазацию.

Осуществление предлагаемого способа позволит повысить степень дегаЪации выработанного пространства, а это, в свою очередь, создает улучшение условий труда горнъ«х рабочих.

Способ дегазации выработанного пространства угольного пласта и купола обрушения, образующегося по мере об8835 работки угольного пласта, включающий прохождение в массиве горных пород гезенка из горной .выработки, оконтуривающей отрабатываемый участок угольного пласта по простиранию угольно" го пласта, образование из гезенка в угольном пласте буровой камеры, прохождение из буровой камеры с помощью бурового оборудования, содержащего буровую штангу и став наращива- 6 емых перфорированных буровых труб, дегазационной скважины вдоль простираиия угольного пласта на высоте купола обрушения горных пород, проведение дегазационных и очистных гор- % ных работ, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности горных работ по дегазации выработанного пространства и купола обрушения горных пород N с одновременным подвиганием очистного забоя за счет долговременного поддержания дегазационных скважин, а также исключения необходимости перемонтажа бурового оборудования, гезенк 2% проходят на высоту купола обрушения горных пород предварительно перед началом введения очистных работ, дегазационную скважину проходят вслед за подвиганием очистного забоя, уве- зв личивая ее протяженность соответственl4 б но величине подвнгания очистного saбоя, при этом протяженность дегазационной скважины по простиранию, угольного пласта от ее устья ограничивают контуром обрушенных пород выработанного пространства со стороны очистного забоя, кроме того, долговременное поддержание дегазационной скважины производят, оставляя буровую штангу и став наращиваемых перфорированных буровых труб в скважине, на протяжении всего времени . ведения очистных работ.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что перфорацию буровых труб производят с наибольшей общей площадью всех отверстий перфорации 300-200X от поперечного се- . чения буровой трубы на забойной части става буровых труб и уменьшают ее по мере наращивания става буровых труб.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Руководство но дегазации угольных шахт. И., "Недра", 1975, с. )06, и. 328.

2. Руководство по дегазации угольных шахт ° N. "Недра", l975, с. 105, п. 3.26 (прототип).