Способ дегазации угленосной толщи



Способ дегазации угленосной толщи
Способ дегазации угленосной толщи
Способ дегазации угленосной толщи

Владельцы патента RU 2487246:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" (RU)

Изобретение относится к горному делу, в частности к системам разработки сближенных высокогазоносных угольных пластов. Техническим результатом является повышение степени извлечения метана и сокращение длительности дегазации. Способ дегазации угленосной толщи включает проходку дренажной выработки вдоль выемочного столба по газоносному пласту-спутнику на удалении от отрабатываемого пласта до начала проведения подготовительных выработок на защищаемом пласте, с использованием ее в качестве дегазационного трубопровода, проветриваемого обособленно. При этом дренажную выработку проходят по геометрически верхнему пласту-спутнику в области, ограниченной линиями разломов, направленными со стороны защищаемого пласта, и проветривают ее за счет депрессии, создаваемой вентилятором местного проветривания. Причем совместно с проходкой дренажных выработок отрабатывают нижний пласт-спутник, лежащий не более чем на расстоянии S по нормали от отрабатываемого пласта, определяемом по приведенному математическому выражению. После чего отрабатывают угольный пласт. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к горному делу, в частности к системам разработки сближенных высокогазоносных угольных пластов, и может быть использовано для снижения газообильности выемочных участков, повышения нагрузки на очистной забой и безопасности очистных работ по газовому фактору.

Известен способ разработки свиты сближенных высокогазоносных угольных пластов (патент RU №2282030, опубл. 20.08.2006). Способ разработки свиты сближенных высокогазоносных угольных пластов предусматривает отработку одного из них первым и включает подготовку выемочных столбов путем проведения и крепления конвейерных и вентиляционных выработок с оставлением угольного целика между конвейерной выработкой отрабатываемого выемочного столба и вентиляционной выработкой подлежащего отработке выемочного столба, проведение вентиляционных сбоек между конвейерной выработкой отрабатываемого выемочного столба и вентиляционной выработкой подлежащего отработке выемочного столба, отработку каждого выемочного столба с одновременной установкой охранной крепи в поддерживаемой за очистным забоем на границе с выработанным пространством части конвейерной выработки и возведением в вентиляционных сбойках со стороны выработанного пространства перемычек и удаление метана из выработанного пространства средствами вентиляции с помощью потока метановоздушной смеси, создаваемого утечками воздуха, выносимыми из очистного забоя через выработанное пространство за счет общешахтной депрессии в поддерживаемую часть конвейерной выработки и подсвежаемыми по ней, и разделяемого у ближайшей за очистным забоем вентиляционной сбойки на две части, одна из которых следует по этой сбойке и далее по вентиляционной выработке, как исходящая выемочного участка с подсвежением по ней, причем одновременно с удалением метана средствами вентиляции осуществляют его удаление из выработанного пространства средствами дегазации путем каптирования другой части потока метановоздушной смеси, протекающей по выработанному пространству вблизи не поддерживаемой части конвейерной выработки, по дегазационным скважинам, пробуренным в подрабатываемый массив из вентиляционной выработки в сторону выработанного пространства, отличающийся тем, что первоначально определяют протяженность зон активного газовыделения подрабатываемых и надрабатываемых сближенных угольных пластов, а затем по мере отработки выемочного столба за очистным забоем в конвейерной выработке в зонах активного газовыделения подрабатываемых и надрабатываемых сближенных угольных пластов сооружают газосборный коллектор путем поочередного возведения двух поперечных перемычек, торцы которых выходят за контур конвейерной выработки, причем каждую из поперечных перемычек возводят в конвейерной выработке со стороны выработанного пространства впереди очередной вентиляционной сбойки после опережения очистным забоем следующей вентиляционной сбойки с одновременным заперемычиванием вентиляционной сбойки, располагаемой между ранее возведенной и смежной с ней ближайшей от очистного забоя перемычками, при этом ближайшую от очистного забоя перемычку газосборного коллектора располагают от него на расстоянии, равном не более протяженности зоны активного газовыделения надрабатываемых сближенных угольных пластов, а другую более удаленную от очистного забоя перемычку - соответственно на расстоянии, равном не более протяженности максимальной зоны активного газовыделения надрабатываемых сближенных угольных пластов, причем по мере подвигания очистного забоя удаление метана из выработанного пространства средствами дегазации происходит в два этапа: вначале часть потока метановоздушной смеси, которая следует по выработанному пространству вблизи не поддерживаемой части конвейерной выработки, оттесняется в зоне влияния каждой из поперечных перемычек газосборного коллектора в направлении расположения верхних слоев разгружаемой зоны подрабатываемых сближенных угольных пластов, за счет чего происходит скачкообразное повышение концентрации и дебита метановоздушной смеси указанной части потока, которую затем каптируют по дегазационным скважинам, причем при бурении этих скважин в подрабатываемый массив из вентиляционной выработки в сторону выработанного пространства их ориентируют таким образом, чтобы каждый куст дегазационных скважин находился в зоне влияния поперечной перемычки газосборного коллектора, в дальнейшем вслед за подвиганием очистного забоя в ходе отработки выемочного столба повторяют цикл работ по сооружению следующего газосборного коллектора при использовании очередной возведенной перемычки, ближайшей от очистного забоя, с тем, чтобы вновь образовался скачок концентрации и дебита метановоздушной смеси с последующим ее каптажем из выработанного пространства с помощью упомянутых дегазационных скважин, при этом после подготовки очередного выемочного столба по одному из свиты сближенных высокогазоносных угольных пластов и отработки его в свите первым в зоне подработки или надработки отрабатывают смежные сближенные угольные пласты с помощью традиционных способов разработки, применяемых в условиях незначительной остаточной природной газоносности угольных пластов.

Недостатком данного способа является низкая эффективность дегазации и большой объем буровых работ.

Известен способ извлечения газа из угленосной толщи (патент RU №2376475, опубл. 20.12.2009, бюл. №35). Согласно способу извлечения газа из угленосной толщи проходят подводящую горную выработку к угленосной толще, параллельно подводящей горной выработке возле ее забоя с двух сторон в горизонтальной плоскости сооружают увеличенные по габаритам буровые камеры, из которых в вертикальной плоскости проходят от двух до трех скважин, направленных в сторону напластования вмещающих пород и угленосной толщи, оснащают устья этих скважин герметизирующими устройствами и подключают к дегазационной системе. Скважины, пробуренные из буровых камер, имеют большой диаметр, при этом из скважин большого диаметра бурят дегазационные скважины, которые направляют навстречу друг другу. Глубину дегазационных скважин и шаговое их расположение устанавливают в соответствии с газогидрогеологическими условиями разработки угленосной толщи и вмещающих пород и их физико-механических свойств. Кроме того, из буровых камер предварительно проходят эксплуатационно-разведочные и опережающие скважины, устья которых соединяют с дегазационной системой.

Недостатком данного способа является низкая эффективность дегазации и большой объем буровых работ.

Известен способ дегазации свиты сближенных угольных пластов при столбовой системе разработки (патент RU №2339818, опубл. 27.11.2008, бюл. №33). Способ включает определение зоны наибольшего скопления газа, в которой образуются полости разгрузки в процессе очистной выемки разрабатываемого пласта, бурение с поверхности направленной скважины, рабочую часть которой ориентируют параллельно плоскости пластов и располагают в полостях разгрузки под экранирующими породами, герметизацию устья скважины и разгрузки угленосного массива с последующим отсосом газа из скважины с помощью вакуум-насосов. Место заложения направленной скважины на поверхности выбирают между двумя планируемыми к отработке выемочными столбами разрабатываемого пласта. Направленную скважину выполняют многоствольной, а именно после бурения указанной рабочей части направленной скважины, которую располагают вдоль одного из выемочных столбов, дополнительно образуют другую ее рабочую часть с ориентированием в противоположную сторону относительно последней и вдоль другого выемочного столба. Затем каждую рабочую часть направленной скважины разветвляют не менее чем на два ствола, каждый из которых ориентируют параллельно рабочей части скважины в плоскости полостей разгрузки. При подготовке выемочных столбов к очистной выемке по разрабатываемому пласту осуществляют поэтапную разгрузку угленосного массива. Для чего вначале производят механическое воздействие на угленосный массив через рабочие части многоствольной скважины, например, путем нагнетания жидкости под давлением в гидроимпульсном режиме, подключают к этой скважине вакуум-насосы и отсасывают из нее газ, выделяющийся из трещин разгружаемого угленосного массива в районе расположения рабочих частей направленной скважины, а после этого из подготовительных выработок, оконтуривающих выемочные столбы, бурят разгрузочные скважины в направлении расположения рабочих частей направленной скважины и производят через них механическое воздействие на угленосный массив, например, путем камуфлетного взрывания, обеспечивающего образование дополнительной системы трещин-коллекторов в угленосном массиве, проводящих газ в сторону направленной скважины, который отсасывают по мере его поступления в эту скважину. Далее при ведении очистных работ по разрабатываемому пласту продолжается разгрузка угленосного массива за счет смещения пород, а в образованные в процессе очистных работ полости разгрузки над подрабатываемым пластом выделяется газ из разрушенного угленосного массива. После завершения очистных работ в выемочных столбах разрабатываемого пласта продолжают отсос газа из подработанного угленосного массива с одновременной отработкой подработанного пласта и отсосом газа из выработанного пространства этого пласта, при этом отсос газа из направленной скважины продолжается и после отработки угольных пластов в свите. Причем до отработки очередных выемочных столбов разрабатываемого пласта бурят следующую многоствольную скважину и повторяют цикл работ по разгрузке и дегазации угленосного массива.

Недостатком данного способа является низкая эффективность дегазации и большой объем буровых работ.

Известен способ дегазации угленосной толщи (патент RU №2103516, опубл. 27.01.1998). Способ дегазации угленосной толщи включает проходку дренажной выработки в кровле и почве газоносного пласта до начала проведения подготовительных выработок на защищаемом пласте и установку временной крепи в выработке. Дренажную выработку проходят на удалении от защищаемого пласта, не превышающем 8,5-кратную ширину дренажной выработки. На ее почву укладывают перфорированный газопровод, затем обрушают выработку, а проходку подготовительных выработок на защищаемом пласте начинают после снижения газоносности дегазируемого участка до безопасного уровня.

Недостатком данного способа является большая длительность и низкая эффективность дегазации.

Известен способ дегазации угленосной толщи, принятый за прототип (патент RU №2382882, опубл. 19.12.2008, бюл. №6). Способ включает проходку дренажной выработки по газоносному пласту-спутнику на удалении от защищаемого пласта до начала проведения подготовительных выработок на защищаемом пласте. Дренажную выработку проходят вдоль выемочного столба в области, ограниченной линиями углов разломов и углов сдвижения, направленными со стороны защищаемого пласта, и используют ее в качестве дегазационного трубопровода, проветриваемого обособленно за счет общешахтной депрессии, причем высоту h между пластом-спутником и защищаемым пластом по вертикали принимают менее 40 т, мощность пласта спутника принимают более 0,2m, где m - мощность защищаемого пласта.

Недостатком данного способа является низкая степень извлечения метана и его длительность процесса дегазации.

Техническим результатом способа является повышение степени извлечения метана и сокращение длительности дегазации.

Технический результат достигается тем, что в способе дегазации угленосной толщи, включающем проходку дренажной выработки вдоль выемочного столба по газоносному пласту-спутнику на удалении от отрабатываемого пласта до начала проведения подготовительных выработок на отрабатываемого пласте, с использованием ее в качестве дегазационного трубопровода, проветриваемого обособленно, согласно изобретению дренажную выработку проходят по геометрически верхнему пласту-спутнику внутри области, ограниченной линиями разломов, направленными со стороны отрабатываемого пласта и проветривают ее за счет депрессии, создаваемой вентилятором местного проветривания, при этом совместно с проходкой дренажной выработки по геометрически верхнему пласту-спутнику отрабатывают нижний пласт-спутник, лежащий не более чем на расстоянии S по нормали от отрабатываемого пласта, определяемом по формуле:

S = 3,75 ⋅ 10 − 2 ⋅ K c ⋅ ( 0,1 + cos α ) ( 1 + m ) ( 3,2 ⋅ l л + 2360 − ( H − H 0 ) ) ,

где Кс - поправочный коэффициент на систему разработки; α - угол падения отрабатываемого угольного пласта, градусы; m - мощность отрабатываемого угольного пласта, м; lл - длина лавы, м; Н - глубина залегания отрабатываемого угольного пласта, м; Н0 - глубина зоны выветривания метана, м,

после чего отрабатывают угольный пласт.

Нижний пласт-спутник может быть отработан системами разработки с обрушением вмещающих пород.

Нижний пласт-спутник может быть отработан системами разработки с оставлением целиков.

Нижний пласт-спутник может быть отработан системами разработки с закладкой.

Нижний пласт-спутник может быть отработан путем выбуривания запасов.

Способ дегазации угленосной толщи поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена принципиальная схема формирования зон разломов и зон сдвижения для отрабатываемого горизонтального угольного пласта, на фиг.2 показана принципиальная схема формирования зон разломов и зон сдвижения для пологого пласта, на фиг.3 показан план отрабатываемого пласта с проекцией на него дегазационной выработки, где:

1 - фактические линии разломов;

2 - линии сдвижения со стороны угольного пласта 16;

3 - линии сдвижения со стороны выработанного пространства 17;

4 - газоносные пласты-спутники;

5 - положения газоносных пластов-спутников 4 после подработки;

6 - дренажная выработка, используемая в виде дегазационного трубопровода;

7 - вентиляционная скважина;

8 - решетка со знаком "доступ запрещен";

9 - границы отрабатываемого столба;

10 - направление движения поступающей струи воздуха;

11 - направление движения исходящей струи воздуха;

12 - направление отвода метановоздушной смеси с концентрацией метана до 30%;

13 - направление отработки столба;

14 - направление миграции газа (метана);

15 - комбайн;

16 - отрабатываемый угольный пласт;

17 - выработанное пространство;

18 - конвейерный бремсберг;

19 - людской ходок;

20 - вентиляционный бремсберг;

21 - вентиляционный штрек;

22 - конвейерный штрек;

23 - геометрически верхний пласт-спутник;

24 - нижний пласт-спутник, лежащий не более чем на расстоянии S;

δ - фактические углы разломов;

β - углы сдвижения со стороны угольного пласта 16;

γ - углы сдвижения со стороны выработанного пространства 17;

α - угол падения отрабатываемого угольного пласта 16, градусы;

m - мощность отрабатываемого угольного пласта 16, м;

lл - длина лавы, м;

Н - глубина залегания отрабатываемого угольного пласта, м;

Н0 - глубина зоны выветривания метана, м.

Способ дегазации угленосной толщи осуществляют следующим образом.

Перед отработкой выемочного столба, ограниченного границами 9 от его выработок в соответствии с правилами, изложенными, например, в книге проф. А.А.Борисова "Механика горных пород и массивов", М., Недра, 1980 г., откладывают от выработок отрабатываемого угольного пласта 16 фактические линии 1 разломов и линии 2 сдвижения со стороны угольного пласта 16, а также линии 3 сдвижения со стороны выработанного пространства 17. Этим построением получают область, в которой затем проходят через сбойку от вентиляционного бремсберга 20 по геометрически верхнему пласту-спутнику 23 дренажную выработку 6. Дренажную выработку 6 соединяют с вентиляционной скважиной 7. Затем на входе в дренажную выработку 6 устанавливают решетку 8 со знаком "доступ запрещен". Совместно с проходкой дренажной выработки 6 отрабатывают нижний пласт-спутник 24, лежащий не более чем на расстоянии S по нормали от отрабатываемого пласта, определяемом по формуле:

S = 3,75 ⋅ 10 − 2 ⋅ K c ⋅ ( 0,1 + cos α ) ( 1 + m ) ( 3,2 ⋅ l л + 2360 − ( H − H 0 ) ) ,

где Кс - поправочный коэффициент на систему разработки; α - угол падения отрабатываемого угольного пласта, градусы; m - мощность отрабатываемого угольного пласта, м; lл - длина лавы, м; Н - глубина залегания отрабатываемого угольного пласта, м; Н0 - глубина зоны выветривания метана, м; после чего отрабатывают угольный пласт. За счет отработки нижнего пласта-спутника 24, лежащего не более чем на расстоянии S по нормали от отрабатываемого пласта в подстилающем массиве горных пород, создается дополнительная трещиноватость для повышения степени извлечения метана и сокращения длительности дегазации. Для системы разработки с обрушением вмещающих пород Кс=1. Для системы разработки с оставлением целиков Кс=0,7. Для системы разработки с закладкой Кс=0,5. Для схемы отработки путем выбуривания запасов Кс=0,3.

По мере отработки угольного пласта 16 происходит дополнительная подработка верхнего газоносного пласта-спутника 24 и других пластов-спутников 4 и они занимают положение 5, вследствие чего метан, содержащийся в пластах-спутниках 4 и выработанном пространстве, начинает мигрировать по направлению 14 в дренажную выработку 6 из-за создания в ней разрежения, вызванного движением по нему воздуха с помощью, например, вентилятора местного проветривания. Таким образом в дренажной выработке 6 производится скопление метановоздушной смеси, которую отводят по направлению 12. Максимальная концентрация метана в дренажной выработке 6 может составлять до 30%, при большей концентрации метана, фиксируемой датчиками, принимают меры по ее снижению до допустимого уровня. За счет того что дренажную выработку 6 проводят между фактическими линиями углов δ разломов и углов сдвижения β со стороны угольного пласта 16, а также углами сдвижения γ со стороны выработанного пространства 17, обеспечивается гарантированное создание каналов миграции метана в нее.

Нижний пласт-спутник можно отрабатывать системами разработки с обрушением вмещающих пород, системами разработки с оставлением целиков или системами разработки с закладкой. Также нижний пласт-спутник можно отработать путем выбуривания запасов. Выбор той или иной системы отработки нижнего пласта спутника зависит прежде всего от газоносности пластов и устойчивости пород.

Защищаемый угольный пласт 16 подготавливают необходимыми выработками, в том числе конвейерным бремсбергом 18, людским ходком 19, вентиляционным бремсбергом 20, вентиляционным штреком 21 и конвейерным штреком 22. Затем проводят разрезную печь, монтируют в ней секции механизированного очистного комплекса. Отрабатывают комбайном 15 угольный пласт 16 в направлении 13, образуя очистное пространство, по мере отработки которого формируют выработанное пространство 17. Воздух подают по вентиляционному бремсбергу 20, далее по конвейерному штреку 22. Затем воздух проходит по очистному пространству (лаве). Направления движения поступающей струи 10 воздуха и направление движения исходящей струи 11 воздуха показаны на фиг.3. Это способствует наиболее эффективному разделению свежей воздушной струи от метана, выделяющегося из выработанного пространства.

При изолированном отводе мигрирующего из выработанного пространства метана по дегазационному трубопроводу за счет общешахтной депрессии концентрация метана в нем может достигать 30% (см. действующие Правила безопасности при разработке угольных месторождений). Полученный поток воздуха с высокой концентрацией метана (из очистного пространства защищаемого пласта и выработанного пространства 17) выдают на вентиляционный горизонт или в вентиляционную скважину 7, в котором он может разбавляться до допустимых Правилами безопасности при разработке угольных месторождений норм или утилизироваться.

Применение данного способа дегазации угленосной толщи обеспечивает следующие преимущества:

- повышение степени извлечения метана;

- уменьшение длительности процесса дегазации пласта;

- снижение притечек метана из выработанного пространства;

- возможность эффективного разделения воздушных потоков и изоляция выработанного пространства;

- повышение безопасности ведения горных работ.

1. Способ дегазации угленосной толщи, включающий проходку дренажной выработки вдоль выемочного столба по газоносному пласту-спутнику на удалении от отрабатываемого пласта до начала проведения подготовительных выработок на отрабатываемом пласте, с использованием ее в качестве дегазационного трубопровода, проветриваемого обособленно, отличающийся тем, что дренажную выработку проходят по геометрически верхнему пласту-спутнику внутри области, ограниченной линиями разломов, направленными со стороны отрабатываемого пласта, и проветривают ее за счет депрессии, создаваемой вентилятором местного проветривания, при этом совместно с проходкой дренажной выработки по геометрически верхнему пласту-спутнику отрабатывают нижний пласт-спутник, лежащий не более чем на расстоянии S по нормали от отрабатываемого пласта, определяемом по формуле:
S = 3,75 ⋅ 10 − 2 ⋅ K c ⋅ ( 0,1 + cos α ) ( 1 + m ) ( 3,2 ⋅ 1 л + 2360 − ( H − H 0 ) ,
где Кс - поправочный коэффициент на систему разработки; α - угол падения отрабатываемого угольного пласта, градусы; m - мощность отрабатываемого угольного пласта, м; lл - длина лавы, м; Н - глубина залегания отрабатываемого угольного пласта, м; Н0 - глубина зоны выветривания метана, м; после чего отрабатывают угольный пласт.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижний пласт-спутник отрабатывают системами разработки с обрушением вмещающих пород.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижний пласт-спутник отрабатывают системами разработки с оставлением целиков.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижний пласт-спутник отрабатывают системами разработки с закладкой.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижний пласт-спутник отрабатывают путем выбуривания запасов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для добычи метана, повышения метанобезопасности подземных горных работ при высокопроизводительной добыче угля.

Изобретение относится к разработке пологопадающих угольных пластов и может быть применено для их дегазации. .
Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для дегазации угольных пластов. .

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для дегазации угольных пластов. .

Изобретение относится к разработке пологопадающих угольных пластов и может быть применено для их дегазации. .

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для дегазации угольных пластов в шахтах III категории и сверхкатегорных по газу, а также опасных по внезапным выбросам угля и газа.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для извлечения метана из разрабатываемых угольных пластов. .

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для извлечения метана из свиты угольных пластов. .

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть применено при добыче метана как для его промышленного использования, так и для дегазации разрабатываемых угольных пластов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при разработке полезного ископаемого. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предварительной дегазации обводненных вмещающих пород для безопасного ведения подземных горных работ при отработке месторождений в особо сложных условиях по газоносности

Изобретение относится к горному делу, в частности к системам разработки сближенных высокогазоносных угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности удаления метана, повышение нагрузки на очистной забой и повышение безопасности очистных работ по газовому фактору. Способ заключается в определении протяженности зон активного газовыделения, подготовку выемочных столбов путем проведения и крепления конвейерных и вентиляционных выработок по массиву горных пород, отработку выемочных столбов и удаление метана по дегазационным скважинам. При этом протяженность зон активного газовыделения определяют по изменению объемных деформаций массива горных пород. Причем значения объемных деформаций массива горных пород получают численными методами на основе анализа компонентов тензоров деформаций и напряжений с учетом временного фактора. Тензорной характеристикой является газопроницаемость горных пород в условиях естественного их залегания. Осуществляют оценку средних значений величин газопроницаемости массива горных пород по приведенному математическому выражению. После определения протяженности зон активного газовыделения, с учетом полученных данных, выбирают схемы бурения скважин, их диаметр и число. 6 ил.

Изобретение относится к безопасной разработке месторождений полезных ископаемых и может быть применено для дегазации участков углеметанового месторождения при высокопроизводительной отработке угольных пластов подземным способом для снижения метанообильности горных выработок и добычи попутного метана. Способ включает бурение с поверхности скважин и соединение их с вакуумной и утилизационной системами. При этом бурение дегазационных скважин осуществляют до отрабатываемого пласта в места встречи и пересечения линии угла полных сдвижений геомеханического слоя, в котором находится дегазируемый пласт, и дегазируемого пласта, а метанодобывающих скважин - в места пересечений линий углов полных сдвижений соответствующих геомеханических слоев больших уровней иерархии при установленной их достаточной газоносности. Технический результат заключается в повышении эффективности дегазации и метанодобычи. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при дегазации неразгруженных угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности подземной дегазации угольных пластов за счет максимального использования природной трещиноватости с наибольшей отдачей метана из угольных месторождений. Предложенный способ дегазации неразгруженных угольных пластов заключается в том, что осуществляют вскрытие дегазируемых участков угольного пласта скважинами таким образом, чтобы они пересекали максимальное количество природных трещин как по всей длине, так и по мощности пласта. При этом осуществляют отвод образовавшейся в процессе бурения пульпы самотеком в действующие выработки под углом не менее 2-3° для исключения избыточного давления воды в скважинах и предотвращения ее проникновения в пласт. Затем скважины, из которых выделяется метан, подключают в шахтных условиях к дегазационной сети труб с последующей выдачей его на поверхность к вакуумной станции и далее к потребителю. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к методу комплексного управления газовыделением при отработке мощных и сближенных пластов угля. Техническим результатом является повышение эффективности управления газовыделением с целью обеспечения высокой производительности и безопасности добычи угля и метана. Предложенный способ комплексного управления газовыделением при отработке мощного пласта угля заключается в разделении этого пласта по мощности на верхний и нижний слои, с оставлением между ними межслоевой пачки, проведении по каждому слою дегазационных скважин, вентиляционного и конвейерного штреков с последующим отводом исходящей струи и газовой смеси при отработке пласта. При этом при проведении одноименных штреков по верхнему и нижнему слоям их попарно соединяют наклонными сбойками. После оконтуривания выемочных столбов вентиляционный штрек нижнего слоя соединяют фланговой выработкой с газоотсасывающей установкой. По мере отработки верхнего слоя ближайшие к его забою сбойки поочередно открывают для поступления воздуха из конвейерного штрека и отвода газовой смеси из верхнего сопряжения забоя верхнего слоя через систему отвода исходящей струи и через вентиляционный штрек нижнего слоя на фланговую выработку и далее на газоотсасывающую установку. Затем отрабатывают нижний слой, при этом после окончания работы очередной дегазационной скважины нижнего слоя через нее выполняют пропитку нижнего слоя антипирогенами. 2 ил.
Предложенная группа изобретений относится к горной промышленности и предназначена для удаления метана из газа низкой концентрации в угольных шахтах. Техническим результатом является обеспечение возможности удаления метана из газа при использовании реакции окисления малого количества метана в газе в условиях высокой температуры. Способ удаления метана из газа в угольных шахтах включает следующие этапы: (А) начальное включение питания реактора оксидирования установки, выполнение нулевого цикла реакции окисления метана и запуск нагрева до температуры не менее 800°С; (В) подачу газа низкой концентрации с метаном в реактор оксидирования, быструю реакцию метана с кислородом и выделение тепла; (С) накопление выделяемого при реакции оксидирования тепла; (D) после завершения реакции окисления выдувание отработанного газа из реактора оксидирования до полной очистки; (Е) многократное повторение этапов (В), (С), (D). Предложено также устройство для удаления метана из газа, содержащее узел запорного клапана, реактор оксидирования, узел возвратного клапана, систему подачи газа и контрольно-измерительную систему. При этом узел запорного клапана установлен вместе с реактором оксидирования. Причем узел запорного клапана и реактор оксидирования соединены с узлом возвратного клапана и системой подачи газа. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для гидродинамического воздействия на угольный пласт и глубокой его дегазации. Техническим результатом является повышение эффективности воздействия на слабопроницаемый угольный пласт и повышение объемов извлечения из него газа. Способ воздействия на угольный пласт включает проведение скважины в угольном пласте, обсадку ее устья, нагнетание жидкости в пласт угля в статическом и импульсном режимах, подключение скважины к дегазационному трубопроводу и извлечение газа. При этом нагнетание жидкости в пласт угля в статическом режиме осуществляют до и после гидроимпульсного воздействия на угольный пласт. Причем до гидроимпульсного воздействия жидкость нагнетают до давления, равного давлению газа в пласте, а после гидроимпульсного воздействия - при давлении жидкости, равном давлению гидроразрыва угольного пласта. 2 з.п. ф-лы.

Способ относится к области горной промышленности, в частности к угольной, и может быть использован при отработке склонных к самовозгоранию угольных пластов. Техническим результатом является повышение безопасности ведения горных работ при отработке склонных к самовозгоранию угольных пластов. В способе при отработке склонного к самовозгоранию угольного пласта, включающем подготовку выемочного участка парными выработками, проветривание выработок очистного участка за счет общешахтной депрессии и отвод шахтного метана из источника выделения, отвод метана осуществляют сначала через пробуренные на сближенные пласты дегазационные скважины с возможностью исключения подсосов воздуха из призабойного пространства действующего очистного забоя. Затем после сдвижения пород основной кровли отрабатываемого пласта отвод метана осуществляют через оставшуюся часть длины скважины при режимах, исключающих подсосы воздуха из призабойного пространства лавы. При этом интенсивно выделяющийся из разгружаемых от горного давления зон отрабатываемого пласта вблизи забоя лавы метан отводят в дегазационную вакуумную сеть выемочного участка через пробуренные ориентированно на очистной забой пластовые скважины с концентрацией метана, пригодного для утилизации. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к текущему прогнозу метановыделения в подготовительные выработки и может найти широкое применение при автоматизированном текущем прогнозе метанообильности в увязке с данными телеконтроля содержания в выработке. Техническим результатом является повышение достоверности прогноза расхода воздуха для проветривания выработки при увеличении ее длины. Предложен способ обработки телеизмерений концентрации метана в выработке для текущего прогноза расхода воздуха при проветривании выработки, включающий раздельное определение концентрации метана в периоды работы комбайна и при отсутствии выемки угля при разгруженном конвейере. Текущий прогноз осуществляют на основе измерений динамики концентрации метана и расхода воздуха для проветривания выработки с учетом математической зависимости, включающей фактические расходы воздуха во время замеров концентрации метана и коэффициенты пропорциональности метановыделения по источникам для фактической и проектной длин выработки. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для дегазации мощного угольного пласта при его отработке в два слоя по системе «слой-пласт». Техническим результатом является снижение метановыделения из отрабатываемого пласта и повышение безопасности ведения очистных работ. Способ дегазации мощного пласта содержит этапы на которых: проводят по верхнему слою пласта парные штреки, сообщенных сбойками, и разнесенных диагональных печей, разделяющих выемочный участок на части; проводят из верхней выработки парных штреков скважин в плоскости верхнего слоя пласта и серии параллельно расположенных скважин на нижний слой пласта из нижней выработки парных штреков; и подключение скважин к дегазационному трубопроводу. При этом способ дополнительно включает этап, на котором из разрезной диагональной печи проводят вдоль выемочного участка систему параллельных скважин, ориентированных на очистной забой. Причем метан из скважин, пробуренных в плоскости верхнего слоя пласта, отводят секционно на ближайшую по ходу движения очистного забоя сбойку по трубопроводу, проложенному в верхнем парном штреке и трубопроводу в сбойке между парными штреками на участковый трубопровод, проложенный по нижнему из парных штреков. 5 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-07-10 2013-07-10T12:28:25
Наверх