Способ выемки угольных пластов

(51)4 Е 21 С УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИ Оп К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 04/,87. 11 юл,юзцый цауектно-коннсти тут М 37цо-исследовательтрукторскийНИУИ"С, К, метельство СССР 41/04, 1977. льство СССР41/04, 1980. 1 617598, кАвторско 11 920213, к СОДь СР СР Фиг. Я(54) СПОСОБ ВЫЕМКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ( 57) Изобретение относится к горнойпромышленности и предназначено длявыемки угольных пластов, Цель - повышение эффективности выемки за счетравномерного и полного разрушенияугля по всей мощности пласта и снижение энергозатрат, Из выемочной выработки (ВВ) 1 бурится скважина (С)2, у устья которой устанавливают изакрепляют удерживающий щнт 3 с окном 5 и герметизатор 7 с задвижкой8, соединяющей его с магистралью ра1343016 где бочего тела сжатого воздуха (СВ),Герметизатор 7 устанавливают на расстоянии от устья С 2, равном суммемощности пласта и величины зоны разданливания угля, Затем открываетсязадвижка 8 и СВ устремляется в С 2,насыщая поры угольного массива, Нагнетают СВ до величины, определяемойпо формуле Р = б Р,/П (МПа), гдеудельный расход СВ, необходимый для выноса угля из полости выброса, м /м ; П - пористость угля,э з,доли единицы объема; Р, - атмосферное давление, МПаПосле этого окно 1Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для выемки угольных пластов,Цель изобретения - повышение эффективности выемки зд счет равномер- б ного и полного разрушения угля по всей мощности пласта и снижение энергозатрат.На фиг, 1 представлена схема осуществления способа; нд фиг, 2 - разрез А-А нд фиг, 1; нд фиг3 - схема,иллюстрирующая порядок выемки камерна участке шахтного поля.Способ осуществляется следующимобразом,Из выемочной горной выработки 1 бурится скважина 2 диаметром 50100 мм обычным буровым инструментом на глубину 50-60 м, У устья пробурен ной скважины в ныемочной выработке устанавливают удерживающий щит 3 и закрепляют его в выработке домкратами 4, Щит снабжен окном 5 с крышкой для выброса угля и направляющим выброс угля вдоль выработки устройством 6, В устье скважины устанавливают герметизатор 7, который через задвижку 8 соединен с магистралью рабочего тела (сжатого воздуха) 9. Место установки герметизатора от устьяскважины выбирают так, чтобы при нагнетании газа не происходило преждевременное выдавливание краевой части массива угля у скважины до момента 35 полного насыщения пор угля на всю мощность пласта вокруг скважины, При 5 открывают и нагнетают СВ, Угольныймассив у устья С 2 разрушается и выдавливается в окно 5, Давление падает до атмосферного, Находящийся впорах угля в массиве вокруг С 2 подвысоким давлением СВ резко расширяется и разрывает массин угля, которыйтранспортируется в углевоздушном потоке н ВВ 1, .Затем щит 3 перемещаютвдоль ВВ 1 на расстояние, равное 4 кратной мощности пласта, Попость ВВ1 заполняется твердеющей смесью сдобавлением пластификаторов для заполнения пор в закладочном массиве,3 ил,2этом учитывается величина эоны рдэдавленного угля вокруг выработки и мощносзь угольноо плдстд, д рдсстояние от места установки герметизатора до устья скважины равно сумме мощности угольного пласта и величины зоны раздавленного угля (1,0-1,2 м), Затем открывается задвижка 8, рабочее тело (сжатый ноэдух) устремляется н скважину, ндсьпцдя поры угольного массива, При этом давление н скважине ндчиндет возрастать, тдк же кдк и количество рабочего тела ,сжатого(воздуха ндкдпливдемого н порах угля.Рабочее тело(сжатый воздух равномерно распространяется н мдссине угля н его порах рддидльно но нсе стороны от оси скьджины. Б связи с тем, что пористость вмещающих пород в 2-3 рдзд меньше пористости угля, насьпцение угольного массива рабочим телом (сжатым воздухом) распространяется преимущественно в плоскости пласта,Чтобы обеспечить эффективное разрушение и полноту выноса угля в выработку необходимо (по условию пневмотрднспортд), чтобы на 1 м угляээприходилось 30-50 м воздуха (при атмосферном давлении), При достижении давления Р в скважине, определяемом по формуле Р= цМП,Пудельный расход рабочеготела (сжатого воздуха),цобходимый для выноса угзля иэ полости выброса, м мИ - пори с тс сть угля, доли еди -цицы объемл;5Р тм - атмосферное давление, МПа, открьвают окно 5 в удерживающем щите 3 и продолжают эдкачидть рабочее тело в пласт, Угольный массив у устья скважицы рдэрушдется и выдавливается 10 в окцо,.В этот момент давление воздуха по всей члице скважины падает до атмосферного, Ири этом сжатый воздух, находящийся в порах угля в массиве вокруг сквджиць 1 под высоким давлени ем, резко рдсширяется и разрывает массив угля, который транспортируется в углевоздуш 1 ом потоке в выработку. Выброшенцый углсвоздушцый поток направляется устройс.твом 6 вдоль выра- о ботки цд коцейср 1 О по направлению воздухиой струи, Г 1 осл этого удеркивлощий щит 1 р 11 плется вдоль выработки ц уст;шдлидется ца расстоянии, рдцом 4-кратной мошцости пласта 5 (1 цирице поос ти выбросд), Если очередную скдцц; рдзместить ближе указаноп личины к р;цее вынутой полости, то .11 ри ес Иосиенин рабочим телом под вьсокцм дллецием це исключа тся прры 1 ене 1 л 1 по ряду причи 11: 1 скриы 1 с 1111 сквлж 111 рдс трески вдцие крлеой эсцы угля в полости зд счет горцогддв 11 с:цц 1, Прп шаге сквлжиц р л цс м 4 - крд тцой ширине по 35 ЛОС ТИ 1 Л ИЯ 1 ИКД ЭДЦИЫХ фЛ КТОРОВ исключлется 1 ге циклы повторяются, Вьнутля цлость 11 (фиг. 3) заполняется ть рдкшей сгм 1 , подадемой по трубоцросду 12 с поверхностиВ 41 смесь соб 111 ктся 111 лстификдтор 11 (например, глццис тые кчючецця) для заполнения цр в злклддочцом массиве, чтобы цри ымк соседи 11 цо:оси исключитьго рлзрушцие, Наличие глины 45 в здксцлдочцом млтериале в количестве 10-157 у.цьшлет его пористость, придает му и:1 лстичцость и исключаетпроцгнл о т элкллдочцого массива,При таких свойствах здкладочньп массив при выемке соседней с цим полости не насыщается газом и це рдэрушлется, Выемку соседних с закладочным массивом участков угольного пллстд производят после полного затвердения массива 13,Формула изобретенияСпособ выемки угольных плдстов, включающий бурение скважин из выемочной выработки, установку гермстиэдтора в устье скважины, нагнетание рабочего тела до повышения давления в пласте, вь 1 нос угля из полости выброса, заполнение полости выброса твердеющими смесями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности выемки эд счет равномерного и полного разрушеггия угля по всей мощности пласта и снижения энергозатрат, в выемочной выработке у устья скважины устанавливают и закрепляют удерживающий щит с окном, а герметизатор устанавливают нд расстоянии от устья скважины, равном сумме мощности пласта и величины зо 1 гы раздавливания угля, при этом рабочее тело нагнетают до повышения давления в пласте до величины, определяемой по формулеРтмигде Г - удельный расход рабочего тела, необходимый для выносаугля из полости выброса,з з,П - пористость угля, доли единицы объема;Р - атмосферное далегиГПл,после чего окно в щите открывают иг 1 родолжают нагнетание рлбоцеоа заполнение полости выброса твердеющими смесями производят с добавлением пластификаторов, при этом шаг бурения скважин принимают равным четырем мощностям пласта,1343016 Фиг. Тираж 45 ВНИИПИ Госуда по делам из 13035, Москва, аказ 4613/29 Подписноекомитета СС ственно бретенш (-35, Ра ткры 4/5 ская наб рафическое предприятие, г, Ужород, ул, 11 роектнал,оизводственно-по Составитель Б, Машковцев тор А, Козориз Техред М.Дидык Корректор .1. Пата