Способ выемки крутопадающих угольных пластов

ОП ИСАНИЕИЭЬБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик и 962594(22) Заявлено 16,03.81 (21) 3264455/22-03с присоединением заявки РЙ(5 )М. Кл,Е 21 В 43/28 Е 21 С 41/04 3 Ьеударстюный кометет СССР ао делам изобретений и еткрытнй(72) Авторы изобретения Институт геотехнической механики АН Украинской-".СР.и Институтмикробиологии и вирусологии им. Заболотного АН Украинской ССР(54) СПОСОБ ВЫЕМКИ КРУТОПАДАЮЩИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВИзобретение относится к горному делуи может быть использовано при разработке крупнопадающих угольных пластовили, более конкретно, при разработкевыбросоопасных крутопадаюших угольных5пластов,Известны способы выемки угольныхпластов с помощью высоконапорных струйводы, заключающиеся в подготовке залежи системой штреков, разрушении уголь Оного пласта путем нагнетания воды черезгидромониторные установки и транспортировке полученной гидросмеси на поверхность 1 .Недостатками этих способов являютсявысокие энергозатраты на создание высоконапорных струй воды и ограниченныйрадиус действия последних.Известен способ химического воздействия на угольный пласт с целью разруше 20ния его структуры и превращения в по,-,:движную суспензию, заключающийся в нагнетании в пласт реагентов, таких каксмеси жидкого и газообразного аммония,метанола, содержащего гидроокись магния, этиламина и метиламина, ацетона, перекиси водорода и т.п. Такие смеси уменьшают внутренние связи в пласте угля и плоскости контакта с окружающими порода ми. Подачей в пласт инертного газа со дают суспензию, которую транспортируют на поверхность, где из нее выделяют уголь Е 23К недостаткам данного способа относятся высокая стоимость и экологическая опасность рекомендованных реагентов,Наиболее близким к предлагаемому по условиям разработки угольного пласта и совокупности операций по вго предварите.льной подготовке является способ, применяемый для выемки выбросоопасного крутопадающего угольного пласта путем инициирования высыпания угля. Сущность данного способа состоит в следующем. Крутопадаюший угольный пласт мощностью 1,5-3 м, залегающий в песчаниках и представленный мягким, склонным к высыпянию и самообрушению углем, подгой 4 4 на содержащемся в пласте метане и разуют значительное количество экзо лисахаридов. Полисахариды ослабляю связи пласта с вмещающими породам служат своеобразной смазкой, спосо ствующей сползанию к откаточному ку разрушенных горнь 1 м давлением цков угля.На фиг. 1 изображена схема выекрутопадающего угольного пласта; нафиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1.Способ осуществляют следующимразом,Крутрпадающий угольный пласт чекаждые 20 40 м вскрывают стойкас полевого штрека 2. По падениюоконтуривают откаточным 3 и вертционным 4 штреками, а по расширениюклонными выработками или скважинамбольшого диаметра (5 и 6). У кровлпочвы оконтуренного участка пластабуривают на всю высоту этажа черездые 5 м скважины, В скважины закавают суспезию клеток микрооргаВеЮапоеоиаб .оЬчо штамм 15 Ш допор, пока не будет зарегистрированорушение и сползание угля на оконтном участке. Выпуск угля осущестна откаточный, а затем через квершлна полевой штрек, по которому его тапортируют к шахтному отвалу и выдна поверхность.Использование изобретения позвополучить экономический эффект,заснижения затрат на разрушение и выугля, уменьшенияего потерь и спосвует охране окружающей среды, такне связано с применением токсичныхвеществ, Преимуществом его являеттакже возможность осуществления блюдной выемки газоопаснык угольныпластов. ст ов ют обре 1. Способ выемки крутопадающихных пластов, включающий проведениетиляционного откаточного и полевогштреков, сбойку полевого и откачногков квершлагами, оконтуривание выемного участка по простйранию наклон:Ми выработками, бурение по пластустающих скважин для инициированиярушения угля и его последующую тратировку, о т л и ч а, ю щ и й с ячто, с целью снижения затрат на обршение и выпуск угля путем созданиякусственных плоскостей скольженияду угольным пластом и вмещающими репрод тавливают вентиляционным откаточными полевым штреком, наклонными выработками производят сбойку полевого и откаточного штреков квершлагами, а подготовленный таким образом выемочныйБучасток отрабатывают заходками шириной10-15 м. Инициирование обрушения углемпроизводят путем бурения по пласту поширине заходки восстающих скважин нарасстоянии 2-4 м одна от другой. Обр ошенный уголь под действием горного давления выпускается на откаточный штрекЭ.Однако указанный способ применимтолько для разработки крутопадающихугольных пластов, склонных к самообрушению, Сам процесс самообрушения угля"является практически неуправляемым исопровождается большими потерями угля.Бель изобретения - снижение затратна обрушение и выпуск угля путем созда.ния искусственных плоскостей скольжения между угольным пластом и вмещающими породами.Поставленная цель достигается тем,что в скважины, пробуренные по пластуна всю высоту этажа, нагиетают суспензию клеток метаноокисляющих микроорганизмов,В качестве метаноокисляющих микроорганизмов используют, например, термофильную культуру 1 АЕЮососсщ ЦЮ.тоР 1 Ь 5 штамм Ш П, растущую при 456 С, или мезофильную культуру МВЕИОПсвоьцч 1"иЪвс штамм 15 Ш, растущуюпри 20-37 С, В результате жизнедеятельности этих культур образуются полисахариды вязкостью 5-7 и 3-4 сСм соотьветственно. Горное давление разрушаетцелики между скважинами, и оконтуренныйучасток крутопадающего угольного плаота, разрушаясь, сползает по продуктам40жизнедеятельности микроорганизмов наоткаточный штрек. Затем по квершлагамуголь попадает на полевой штрек, по ко- ф о р м у л аторому производят его транспортировку,Исследованиями установлено, что един-ф 5ственным углеродным субстратом, пригодным для роста указанных культур микроорганизмов, является метан. На синтез .1 г абсолютно сухого вещества этихмикроорганизмов расходуется 1,78 г фметана и 4,7 г кислорода, Культурыустойчивы к гидростатическаму давлениюот 20 до 150 атм и к кратковременнымперепадам градиента давления, имеющимместо при нагнетании суспензии клетокв угольный пласт. Они фильтруются через уголь с сохранением окислякнцих иуктивных свойств, культивируются5 МЙ 804 6родами, в скважины, пробуренные по плао- Источники информации,ту на всю высоту атажа, нагнетают сус- принятые во внимание при экспертизе пензию клеток мета ноокисляюших микро, Патент ФРГ Ж 2307413, организмов. кл. Е 21 С 25/60, 1974.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю - ю 2, Патент США Ж 3850477, ш и й с я тем, что в качестве метано- кл. 299-4, 1974.окисляющик микроорганизмов используют 3. Канин В. А: и др. Опыт разработки термофипьную культуру МЕОМососсоз 1 Ьег- выбросоопасного пласта путем ищщиироюорЬИю штамм Ш П или мезофиль- вания высыпания угля.фУгольф, 1979, нуюМЕ 1 ЬаиоЬонаь гоЬка штамм 15 Ш, 10 % 4 (637), с. 8-9.Составитель О. Гридин Лежнииа Техред З.Палий Корректоркшан едак ираж б 23 Подл ственного комитета СС бретений н ьткрытийЗаказ 7470 сн НИИПИ Госу по делам 13035, Москва