Способ безлюдной разработки газоносных угольных пластов

(51)5 Е 21 С 41/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский горный институт(56) Бурчаков А.С. и др. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. - М.: "Недра", 1983, с.251-309.Абрамов Ф.А. Создание изолированного закрытого забоя для повышения нагрузки. - "Уголь Украины", М 10, 1965, с,44-46, (54) СПОСОБ БЕЗЛЮДНОЙ РАЗРАБОТКИ ГАЗОНОСНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к угольной промышленности и позволяет повысить безопасность горных работ за счет предотвращения расслоения инертной газовой среды (ИГС), а также эффективность отбора попутных энергоносителей и их утиИзобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке газоносных пластов угля подземным способом с целью повышения безопасности и эффективности угольного производства.Известен способ подземной разработки угольных газоносных пластов, включающий комплекс работ по вскрытию пластов, горноподготовительных, монтажно-наладочных и эксплуатационных работ, а также работ по созданию безопасных условий за счет деятельного проветривания горных работ шахты, комплексной дегазации источниЖ , 1731950 А 1 лизацию. Угольный газоносный пласт вскрывают горными выработками 1 и 2. Выемочный блок(ВБ) подготавливают вентиляционной 5 и откаточной 6 выработками, Проводят в ВБ разрезную печь 7 и монтируют в ней очистное оборудование. На откаточной и вентиляционной выработках устанавливают герметичные перемычки и шлюзовые устройства 8 и 9. Между подготовительными выработками дополнительно проходят горную выработку 10, Формируют в ВБ замкнутый контур изолированного пространства (ЗКИП), Изолированное пространство заполняют инертной газовой средой. От горной выработки проводят отводящую выработку 16. В процессе отработки ВБ создают в ЗКИП принудительную циркуляцию ИГС. Перемешивают ИГС во всем ЗКИП. Попутно с очистными работами из ИГС ведут отбор избыточного метана, угольной пыли и метана. Их транспортировку для утилизации ведут по отводящей горной выработке. 1 ил,ков метановыделения, борьбы с пылью и повышенной температурой шахтной атмосферы.Недостатком данного способа являетсято, что работы по созданию безопасных условий труда весьма энерго- и трудоемки, экономически высокозатратны, технологически не исключают отрицательного влияния газового фактора на безопасность и интенсивность ведения эксплуатационных работ.Наиболее близок к предлагаемому способ разработки газоносных угольных пластов в изолированном от общешахтной35 этой выработки проводят отводящую выработку, В процессе отработки блока в изоли 45 50 55 атмосферы пространстве, заполненном инертной метановой средой, который, кроме работ по вскрытию и подготовке пласта к эксплуатации, включает работы по изоляции действующих выработок выемочного блока путем установки герметичных перемычек и шлюзовых устройств, созданию в изолированном пространстве инертной газовой среды и ведению в этой среде эксплуатационных работ.Недостатком этого способа является то, что инертная метановая среда в пределах изолированного пространства выемочного блока находится в неподвижном состоянии, что является причиной ее возможного расслоения и возникновения локальных зон и слоев с пожаро- взрывоопасной концентрацией метана и кислорода, способствует скоплению пыли в очистном забое и примыкающих выработках и интенсивному росту температуры внутри изолированного выемочного блока.Цель изобретения - повышение безопасности горных работ за счет создания принудительной циркуляции инертной газовой среды, которая предотвращает расслоение среды и возникновение локальных зон и слоев с пожаро- взрывоопасной концентрацией метана и кислорода, скопление пыли и интенсивный рост температуры в выемочном блоке, а также эффективный отбор попутных энергоносителей - метана, пыли, тепла для их утилизации,Для достижения указанной цели между откаточной и вентиляционной выработками выемочного блока дополнительно проводят выработку, которая формирует замкнутый контур изолированного пространства, а от рованном замкнутом контуре осуществляют принудительную циркуляцию инертной газовой среды и ее перемешивание, при этом от инертной среды отбирают избыточный метан, пыль и тепло, которые по отводящей выработке подают для их дальнейшей утилизации.Изложенное выполнение предлагаемого способа позволит предотвратить расслоение инертной газовой среды и возникновение локальных пожаро- взрывоопасных зон и слоев, скопление пыли в очистном забое и прилегающих выработках и рост температуры в изолированном пространстве выемочного блока, а также создать возможность максимально эффективного отбора метана, пыли и тепла для утилизации. Совокупностью признаков, заключающихся в том, что в замкнутом контуре изолированных действующих вырабо 5 10 15 20 25 30 токсоздается принудительная циркуляция и перемешивание инертной среды на всем протяжении и уровнях контура, обеспечивается выполнение поставленной цели, а признак проведения горной выработки от начала контура изолированного пространства до конца контура, замыкающей таким образом контур, и размещение в этой выработке вентиляторной установки и устройств по отбору газа, пыли и тепла - является новым.На чертеже приведена принципиальная схема выработок изолированного эксплуатационного блока и специальных камер.Способ реализуется следующим образом. В выемочном блоке проводят горные выработки 1 и 2, вскрывающие газоносный угольный пласт, и систему выработок, подготавливающих пласт к отработке, в том числе наклонные выработки 3 и 4, горизонтальные откаточную и вентиляционную выработки 5 и 6, разрезную печь 7, в которой оборудуют монтажную камеру автоматизированного комплекса очистного оборудования, обустраивают транспортные коммуникации, герметизируют изолированное от общешахтной атмосферы пространство - устанавливают герметичные перемычки и шлюзовые устройства дискретного действия 8 и 9 для пропуска добытого угля, доставки оборудования и материалов и прохода людей.Изолированное пространство выемочного блока заполняют инертной газовой средой путем использования естественного выделения метана из угольного пласта и боковых пород или за счет искусственного нагнетания инертного газа из специальных емкостей.Для повышения безопасности работ и эффективной утилизации попутных энергоносителей (метана, пыли и тепла) при подготовке выемочного блока к эксплуатации между откаточной и вентиляционной выработками блока проводят горную выработку 10, которой формируют замкнутый контур изолированного пространства выемочного блока, В этой выработке, в специально оборудованных камерах, устанавливают необходимое оборудование, В камере 11 устанавливают вентиляторную установку, которая создает непрерывную циркуляцию перемешивание инертной газовой среды в контуре изолированного пространства, что предотвращает расслоение и неоднородность среды по содержанию метана, пыли и тепла и исключает возможность пожаро- взрывоопасных ситуаций. В камере 12 монтируют пылеулавливающую установку, в камерах 13 и 14 - соответственно устройстКорректо ычева аз 1564 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина ва для отбора метана и тепла, которые по горной отводящей выработке 16, герметизированной перемычкой 15, транспортируются из выемочного блока для дальнейшей их утилизации.Добычу угля выполняют автоматизированными дистанционно управляемыми агрегатами и комплексами оборудования. Технологическими процессами управляют с общешахтного пульта диспетчера, участкового пульта, расположенного вблизи изолированного пространства в проветриваемой выработке, или с пульта мобильной герметичной бокс-базы, расположенной в изолированном пространстве и перемещаемой вслед за очистным забоем,Ф о р мул а из о 6 рете н ияСпособ безлюдной разработки газоносныхугольных пластов, выключающий подготовку выемочного блока откаточными и вентиляционными выработками, изолирование выработок выемочного блока герметичными перемычками и шлюзовыми устройствами, создание в изолированном пространстве выемочного блока с инертной газовой средой и ведение в ней эксплуата ционных работ, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения безопасности горных работ за счет предотвращения расслоения инертной газовой среды, а также эффективного отбора попутных энергоноси телей и их утилизации, между откаточной ивентиляционной выработками выемочного блока дополнительно проводят горную выработку и формируют замкнутый контур изолированного пространства, а от горной 15 выработки проводят отводящую выработку,затем, в процессе отработки выемочного блока, в указанном изолированном контуре создают принудительную циркуляцию инертной газовой среды и ее перемешива ние, при этом от инертной газовой средыотбирают избыточный метан, пыль и тепло и по отводящей выработке подают их для утилизации.