Способ каптирования метана на выемочном участке разрабатываемого угольного пласта

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическик

Респубпик

< 894210 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.04.79 (21) 2748215/22-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (-1) M Кл з

Е 21 F 7/00

Государственный комитет (53) УДК 622.817 (088.8) Опубликовано 30.12.81. Бюллетень №48

Дата опубликования описания 05.01.82 о делам нэооретений и открытий

В. И. Николин, М. М. Андреев, И. М. Андреев и Е. Н. Гамалеев (72) Авторы изобретения

Донецкий ордена Трудового Красного Зн мйи.„, политехнический институт

1 (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ КАПТИРОВАНИЯ METAHA HA ВЫЕМОЧНОМ

УЧАСТКЕ РАЗРАБАТЪ|ВАЕМО| О УГОЛЬНОГО П IACTA

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для каптирования метана.

Известен способ проветривания метанообильного участка, включающий подачу к очистному забою свежей струи воздуха и вымывание газа из рабочего пространства (1) и (2) .

Недостатком данного способа является невозможность утилизации метана из-за его низкой концентрации.

Извещен способ каптирования метана на выемочном участке разрабатываемого угольного пласта, включающий проведение каптажной горной выработки, бурение в угольный пласт дегазационных скважин и изолированный от шахтной атмосферы отвод метана на земную поверхность (3).

Недостатком данного способа является его относительно невысокая эффективность из-за неполного улавливания метана.

Цель изобретения — повышение эффективности каптирования метана на выемочном участке и улучшение комфортности шахтной атмосферы за счет наиболее полного улавливания метана из источников его выделения.

Поставленная цель достигается тем, что каптажную горную выработку проводят предварительно перед началом обработки угольного пласта в породах непосредственной кровли угольного пласта по продольной оси купола обрушения пород непосредственной кровли угольного пласта, создают на выемочном участке избыточное давление воздуха, а изолированный отвод метана осуществляют путем направления образующейся метановоздушной смеси в каптажную горную выработку, при этом расстояние от угольного пласта, на котором проводят каптажную горную выработку, определяют по формуле

h= (4 — 6) m, где h — расстояние от угольного пласта, на котором проводят каптажную гор IS ную выработку, м;

m — мощность угольного пласта, м.

На фиг. 1 представлена схема горных выработок шахты, обеспечивающая каптирование метана выемочных участков угольных шахт; на фиг. 2 — то же, вертикальный

20 разрез, (по каптажно"; на фиг. 3 то же, по падению пласта.

Вентилятор главного проветривания 1 нагнетает в шахту воздух по стволу 2, маги894210 стральным воздухоподающим выработкам 3 на каждый выемочный участок по двум выработкам 4 и лаву 5, которая аэродинамически связана веером скважин 6 и пространством овода обрушения пород непосредственной кровли 7 с каптажной выработкой 8.

Затем всю массу газовоздушной смеси направляют по каптажной магистрали 9, изолированной от рабочих мест шахты, стволу (скважине) 10 в газгольдер 11 или другое устройство для утилизации метана. Свежий воздух, подаваемый в шахту для проветривания других выработок, удаляют по главной вентиляционной сети 12 на ствол 13 и выбрасывают в окружающую атмосферу.

Для предупреждения проникновения свежего воздуха непосредственно в исходящую струю или каптажную магистраль в выработках устанавливают изоляционные перемычки 14.

При подготовке очередного выемочного участка вместе с подводящей пластовой выработкой 4 по пустым породам проводят каптажную выработку 8, которую размещают над рабочим пластом по оси купола свода обрушения пород непосредственной кровли будущей лавы выше пласта на (4 — 6) m, где m — мощность вынимаемого пласта.

При проведении каптажной выработки

8 из нее на пласт через 10 — 20 м бурят веер скважин 6, которые при подвигании очистного забоя вместе со сводом обрушения пород 7 обеспечивают аэродинамическую связь лавы 5 с выработкой 8. В период выемки угля лавой 5 от зоны разгрузки разрабатываемого пласта начинает интен сивно выделяться метан, который непосредственно через веер скважин удалаяется в выработку 8, минуя рабочее пространство лавы. Газ, который выделяется из угольных пластов, расположенных в кровле и почве, через обрушаемое пространство лавы избыточным давлением воздушной струи вытесняется в выработку 8. 3а счет аэродинамической связи лавы 5 с выработкой 8 посредством веера скважин 6 и свода обрушения

7 все продукты, загразняющие и изменяющие метеопараметры атмосферы, направляют непосредственно из очистного забоя 5 в изолированную от рабочих мест каптажную магистраль 9 по стволу (скважине)

10 на поверхность в газгольдер 11. Для того, чтобы концентрация метана в газовоздушной смеси была пригодна для утилизации (более 30 ), на выемочный участок необходимо подавать свежий воздух в количестве, (м мин)

Я .Асу

720 где q — относительная метанообильность выемочного участка;

Асу — среднесуточная нагрузка на участок, т/сут.

Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение эффективности каптирования метана в угольных шахтах.

Формула изобретения

Способ каптирования метана на выемочном участке разрабатываемого угольного пласта, включающий проведение каптажной горной выработки, бурение в угольный пласт дегазационных скважин и изолированный от шахтной атмосферы отвод метана на земную поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности каптирования метана на выемочном участке и улучшения комфортности шахтной атмосферы за

25 счет наиболее полного улавливания метана из источников его выделения, каптажную горную выработку проводят предварительно перед началом обработки угольного пласта в породах непосредственной кровли угольного пласта по продольной оси купола обрушения пород непосредственной кровли угольного пласта, создают на выемочном участке избыточное давление воздуха, а изолированный отвод метана осуществляют путем направления образующейся метановоздушной смеси в каптажную горную выработку, при этом расстояние от угольного пласта, на котором проводят каптажную горную выработку, определяют по формуле

h= (4 — 6)m где h — расстояние от угольного пласта, 40 на котором проводят каптажную горную выработку, м;

m — мощность угольного пласта, м.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мясников А. А. и др. Основы проектирования вентиляции угольных шахт. М., «Недра», с. 7 — 11, 59 — 63.

2. Заявка ФРГ № 2143147, кл. 5 d 1/00, опублик. 1974.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 14864322 — 03, кл.-Е 21 F 7/00, 1975 (прототип).

894210

Составитель А. Дудченко

Редактор М. Ткач Тех ред А. Бо йк а с Корректор М. Шароши

Заказ 11420/53 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4