Способ выемки угольных пластов

 

Изобретеьше относится к горной промышленности и предназначено для выемки угольных пластов. Цель - повышетше эффективности выемки за счет равномерного и полного разрушения угля по всей мощности пласта и снижение энергозатрат. Из выемочной выработки (ВВ) 1 бурится скважина (С) 2, у устья которой устагшвливают и закрепляют удерживающий щит 3 с окном 5 и герметизатор 7 с задвижкой В, соединяющей его с магистралью раf JJM S сл со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 E 21 С 41 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Puz. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 4002604/22-03 (22) 03,01,86 (46) 07.10,87. 11юл. М 37 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт "КНИУИ" (72) В. Ф, Самусев, С. К, Баймухаметов и О. В. Ким (53) 622,275(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 617598, кл. Е 21 С 41/04, 1977.

Авторское свидетельство СССР

11- 920213, кл. Е 21 0 41/04, 1980.! (( (( (I !

ÄÄSUÄÄ 1343016 А1 (54 ) СПОСОБ ВЫЕМКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для выемки угольных пластов, Цель — повышение эффективности выемки за счет равномерного и полного разрушения угля по всей мощности пласта и снижение энергозатрат, Из вьнмочной выработки (ВВ) 1 бурится скважина (С)

2, у устья которой устанавливают и закрепляют удерживающий щнт 3 с окном 5 и герметизатор 7 с задвижкой

8, соединяющей его с магистралью ра1343016 где бочего тела сжатого воздуха (СВ), Герметизатор 7 устанавливают на расстоянии от устья С 2, равном сумме мощности пласта и величины зоны разданливания угля, Затем открывается задвижка 8 и СВ устремляется в С 2, насыщая поры угольного массива, Нагнетают СВ до величины, определяемой по формуле P = E Р„„,/П (MIIa), где удельный расход СВ, необходимый для выноса угля из полости выб— роса, м /м ; П вЂ” пористость угля, э з. доли единицы объема; Р„,„ — атмосферное давление, МПа ° После этого окно

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для выемки угольных пластов.

Цель изобретения — повышение эффективности выемки за счет равномерного и полного разрушения угля по всей мощности пласта и снижение энергозатрат.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг ° 3 — схема, иллюстрирующая порядок выемки камер на участке шахтного поля, Способ осуществляется следующим образом, Из выемочной горной выработки 1 бурится скважина 2 диаметром 50

IOO мм обычным буровым инструментом на глубину 50-60 м. У устья пробурен- 20 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 ра6пчего тела (сжатого воздуха) 9. Место установки герметизатора от устья скважины 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. Угольный массив у устья С 2 разрушается и выдавливается в окно 5, Давление падает до атмосферного, Находящийся в порах угля в массиве вокруг С 2 под высоким давлением СВ резко расширяется и разрывает массин угля, который транспортируется в углевоздушном потоке н ВВ 1, . Затем щит 3 перемещают вдоль ВВ 1 на расстояние, равное 4кратной мощности пласта. Попость ВВ

1 заполняется твердеющей смесью с добавлением пластификаторов для заполнения пор в закладочном массиве.

3 ил.

2 этом учитывае"вся величина эоны раз давленного угля нокру|- выработки и мощносзь угольноI о пласта, и расстояние от места установки герметизатора до устья скважины равно сумме мощности угольного пласта и величины зоны раздавленного угля (1,0-1,2 м). 3атем открывается задвижка 8, рабочее тело (сжатый ноэдух) устремляется н скважину, насыщая поры угольног0 массива. При этом давление н скважине начинает возрастать, так же как и количество рабочего тела,сжатого ( воздуха,, накапливаег ого н порах угля.

Рабочее тело (сжатый воздух,, равномерно распространяется н массиве угля н его порах радиально но нсе стороны от оси скважины. В связи с тем, что пористость вмещающих пород в 2-3 раза меньше пористости угля, насыщение угольного массива рабочим телом (сжатым воздухом) распространяется преимущественно в плоскости пласта.

Чтобы обеспечить эффективное разрушение и полноту выноса угля в выработку необходимо (по условию пневМоТр;lHcIIopTd) чтобы на ) м угля э э приходилось 30-50 м воздуха (при атмосферном давлении), При достижении давления Р в скважине, определяемом по формуле

Р = МПа

П удельный расход рабочего тела (сжатого воздуха), 1343016 необходимый для выноса угз лл из полости выброса, м /м

II — порист< сть угля, доли е,пи— ницы объем,п, 5

Р,„— ятмо сферное давление, I" IIa, открывают Окно 5 в удерживающем щите

3 и продолжают закачивать рабочее тело в пласт. Угольный массив у устья скважины разрушается и выдавливается Ið в oKIIO..В этот момент давление возду— ха по всей длине скважины падает до атмосферного. При этом сжатый воздух, находящийся в порах угля в массиве вокруг скважины под высоким давлени— ем, резко расширяется и разрывает массив угля, который транспортируется в углевоздуш1<ом потоке в выработку.

Выброшегпп)й углсвоздупгиь;й поток направляется устройст13ом 6 вдоль выра- 20 ботки Н; коиисйср 10 tToÿ li. Ioñòè

10-157 у.<еньшяет его пористость, придает ему и:1яс:ичность и исключает пронин;3< <о<-т). закладочного массива, При таких свойствах зякладочньп1 мя с— сив при выемке соседней с ним 11<).in<ти не насьпцается газом и пе разрушается, Выемку соседних с зяклядочн<,1м массивом участков угольного пласта производят после полного затвердения массива 13.

<Г) о р м у л а и 3 о б р е т е и и я

Способ выемки угольных пластов, включающий бурение скважин из выемочной выработки, установку гермстизатора в устье скважины, нагнетание рабочего тела до повышения давления в пласте, вь1нос угля из полости выброса, заполнение полости выброса твердеющими смесями, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения эффективности выемки зя счет ряв— номерного и полного разрушеггия угля по всей мощности пласта и снижения энергозатрат, в выемочной выработке у устья скважины устанавливают и закрепляюr удерживающий щит с окном, а герметизатор устанавливают ня расстоянии от устья скважины, равном сумме мощности пласта и величины зо1гы раздавливания угля, при этом р,)бочее тело нагнетают до повьппения давления в пласте до величины, ottppppa)1-. емой по формуле «тм

П где à — удельный расход рабочего тела, необходимьп для вынося угля из полости выброса, „з мз.

П вЂ” пористость угля, доли единицы объема;

Р— атмосферное дявлег<и<,, ГПя, после чего окно в щите открывак)т и г1родолжают нагнетание рябоче1О а заполнение полости выброса твердеющими смесями производят с добавлением пластификаторов, при этом шаг бурения скважин принимают равным четырем мощностям пласта.

1343016

Составитель Б. Машковцев

Редактор А. Козориз Техред M,Дидык КоРРектоР .1. Па.> ai

Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета (;(;(:Ð по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X(-35, Раушская наб., д, u/5

Заказ 46) 3/29

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж(с>род, ул. Проектная, 4