Способ улавливания метана при отработке угольных пластов с помощью механизированного комплекса

Авторы патента:

Сухоруков Владислав Владимирович (RU)

Сухоруков Владимир Афанасьевич (RU)

Шенгерей Евгений Борисович (RU)

Фрянов Виктор Николаевич (RU)

E21F7/00 - Способы или устройства для отсасывания рудничных газов без последующего использования или с использованием этих газов для каких-либо целей

E21C41/18 - бурого или каменного угля

Владельцы патента RU 2553699:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке полезного ископаемого. Способ улавливания метана при отработке угольных пластов с помощью механизированного комплекса включает отработку угольного пласта с использованием секций механизированной крепи с коробчатыми верхними перекрытиями забойного конвейера и комбайна. Одновременно с выемкой угля, его транспортировкой по забою и подготовительным выработкам, через отверстия в коробчатых верхних перекрытиях и телескопические патрубки, осуществляют отсос метана. Из очистного забоя все коробчатые верхние перекрытия секций соединены между собой гофрированными патрубками определенной длины, равной шагу передвижки механизированной крепи. Изобретение позволяет осуществить комплексное и рациональное использования угля в недрах за счет попутной эффективной добычи метана, снизить себестоимость угля, обеспечить безопасную разработку полезного ископаемого. 3 ил.

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

Известна технологическая схема очистного забоя, оборудованного агрегатом АФГ-2 (Килячков А.П. Технология горного производства. - М.: Недра. 1985, с.293-294).

Известна также «Широкозахватная комплексно-механизированная высокопроизводительная технология добычи угля крупными блоками» (Кариман С.А., Уголь, №7, 2009 г. С.3-4).

Недостатками технологий являются: сложная конструкция оборудования, опасные условия труда из-за больших объемов выделения метана и т.д.

Эти недостатки частично устранены в другом способе (патент РФ на изобретение №2368783).Способ разработки угольных пластов скважинной гидродобычей, Сухоруков В.А., Фрянов В.Н. и др., дата подачи 30.04.2008 г., опубл. Б.И. №27. 27.09.2009 г. В данном способе в предварительно пробуренную скважину устанавливают цилиндрическую часть герметичной камеры. Затем в нее вставляют трубы для подачи воды на гидроэлеватор и выдачи угольной пульпы на поверхность, после чего на цилиндрическую часть герметичной камеры крепят герметичную камеру с патрубком, через которую высасывается метан потребителям при отработке угольного пласта.

Известен также способ (патент на изобретение №2447286) выемки угля из очистного забоя с попутной добычей метана. Сухоруков В.А., Сухоруков В.В. и др., дата подачи 18.10.10 г. Бюл. №10.2012 г.

В данном способе метан через патрубки засасывается в общую трубу, подвешенную к верхним перекрытиям гидрофицированной крепи, а затем поступает в трубы, проложенные по штрекам, далее по трубам выходит на бремсберг и потребителю.

Наряду с имеющимися достоинствами этот способ имеет недостатки:

- сложно осуществлять отбойку угля комбайном из-за трубы, подвешенной к верхним перекрытиям крепи;

- низкая эффективность добычи метана;

- сложно управлять комплексом из подготовительных выработок.

Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков прототипа и тем самым создание такого способа выемки угля, который позволит осуществить:

- комплексное и рациональное использование угля в недрах за счет попутной эффективной добычи метана;

- снижение себестоимости угля;

- безопасную разработку полезного ископаемого.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе улавливания метана при отработке угольных пластов с помощью механизированного комплекса, включающем отработку угольного пласта с использованием секций механизированной крепи с коробчатыми верхними перекрытиями забойного конвейера и комбайна, одновременно с выемкой угля, его транспортировкой, по забою и подготовительным выработкам, через отверстия в коробчатых верхних перекрытиях и телескопические патрубки, осуществляют отсос метана, для чего из очистного забоя все коробчатые верхние перекрытия секций соединены между собой гофрированными патрубками определенной длины, равной шагу передвижки механизированной крепи.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема выемки угля из очистного забоя с попутной добычей метана; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Способ улавливания метана при отработке угольных пластов с помощью механизированного комплекса осуществляется следующим образом.

Вначале от бремсберга 1 до границы выемочного поля проводятся вентиляционный 2 и конвейерный 3 штреки. На границе выемочного поля штреки 2, 3 соединяются монтажной камерой, в которой монтируется механизированная крепь 4, состоящая из гидростоек 5, заднего ограждения 6, основания 7 и коробчатого верхнего перекрытия 8. В нижней части перекрытия имеются отверстия 9, а в торцевой части со стороны забоя телескопические патрубки 10 для отсоса метана, которые с помощью проушин и пальцев крепятся к выдвижному козырьку 11. Коробчатые верхние перекрытия секций механизированной крепи 8 соединены между собой гофрированными патрубками 12 длиной, равной шагу передвижки комплекса. Выемка угля в очистном забое 13 осуществляется с помощью исполнительного органа 14 комбайна 15. Отбитый уголь падает на забойный конвейер 16 и далее по конвейеру 17 транспортируется к бремсбергу 1.

Проветриваются подготовительные выработки и очистной забой за счет общешахтной депрессии. Для откачки метана из забоя 13 на вентиляционном штреке 2 прокладывается труба 18. Чтобы не препятствовать передвижке комплекса, в газоотводящей трубе 18 устанавливается телескопическое устройство 19.

При выемке угля комбайном 15, метан скапливается в верхней части механизированной крепи 4, где он через телескопические патрубки 10 и отверстия 9 засасывается в коробчатые верхние перекрытия 8 гидрофицированной крепи 4, а затем по гофрированным патрубкам 12 и верхним перекрытиям 8 поступает в трубы 18 и далее потребителю.

Способ улавливания метана при отработке угольных пластов с помощью механизированного комплекса, включающий отработку угольного пласта с использованием секций механизированной крепи с коробчатыми верхними перекрытиями, забойного конвейера и комбайна, отличающийся тем, что одновременно с выемкой угля, его транспортировкой по забою и подготовительным выработкам, через отверстия в коробчатых верхних перекрытиях и телескопические патрубки, осуществляют отсос метана, для чего из очистного забоя все коробчатые верхние перекрытия секций соединены между собой гофрированными патрубками определенной длины, равной шагу передвижки механизированной крепи.

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности. Техническим результатом является повышение точности определения газоотдачи разрабатываемого пласта.

Способ ликвидации метанообильной шахты // 2549659

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для извлечения шахтного метана в процессе и после ликвидации метанообильной шахты. Техническим результатом является увеличение срока работы дегазационных скважин и повышение объемов извлекаемого метана, пригодного для утилизации.

Способ воздействия на угольный пласт через скважины, пробуренные из горных выработок // 2547873

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности дегазации угольного пласта.

Способ определения протяженности зоны опорного давления от очистного забоя // 2541343

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности. Техническим результатом является повышение точности определения протяженности зоны опорного давления от очистного забоя.

Способ прогноза газового баланса очистного забоя // 2541342

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для прогноза газообильности очистного забоя по источникам метана в призабойном пространстве при работе углеразрушающего механизма (комбайн, струга и пр.).

Комплексный способ предварительной дегазации рабочего угольного пласта, выработанного пространства и пластов-спутников и управляемого обрушения тяжелой кровли // 2540750

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной угледобыче. Техническим результатом является повышение безопасности работы в очистном забое в пластах, опасных по газовому фактору.

Способ ударно-волнового разрушения угольного пласта через скважины пробуренные из горных выработок // 2540709

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов. Техническим результатом изобретения является развитие равномерной сети трещин и разрушение массива угольного пласта по длине дегазационных скважин за малое время и при использовании минимального количества оборудования.

Способ предотвращения геодинамических явлений при подземной разработке газоносного угольного пласта // 2539074

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке газоносных угольных пластов в условиях проявления опасных геодинамических явлений.

Способ проходки горной выработки по выбросоопасному пласту // 2536540

Изобретение относится к области горного дела, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для безопасной проходки горной выработки по выбросоопасному пласту по газодинамическому и газовому факторам.

Способ определения путей фильтрации рудничного воздуха в шахтах // 2536518

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к обеспечению безопасности при ведении работ в условиях шахт, и может быть использовано для определения путей фильтрации рудничного воздуха.

Способ разработки крутых угольных пластов // 2540722

Изобретение относится к горному делу, к разработке крутых угольных пластов. Способ по щитовой системе разработки включает полевую подготовку выемочного поля пласта, вскрываемого проведением транспортных и вентиляционных квершлагов, деление выемочного поля по простиранию пласта на ограниченные по ширине выемочные полосы проведением двух наклонных выработок, проведение монтажной камеры на уровне вентиляционного штрека, монтаж в ней секционного щитового перекрытия, проведение углеспускных скважин, выемку угля под щитовым перекрытием и самотечный транспорт отбитого угля по углеспускным скважинам до транспортного штрека.

Способ механизированной разработки крутого угольного пласта средней мощности полосами по падению // 2532929

Изобретение относится к горному делу, к механизированной разработке крутопадающих угольных пластов средней мощности полосами по падению. Способ включает подготовку выемочного столба и выемочной полосы проведением выработок.

Способ комплексного освоения угольного месторождения // 2530143

Изобретение относится к комплексному освоению угольного месторождения при подземной газификации угля. Способ комплексного освоения угольного месторождения включает бурение системы дутьевых и газоотводящих скважин, гидравлически связанных между собой по угольному пласту, осуществление через них гидродинамического воздействия с образованием зоны искусственных полостей и трещин и огневого воздействия на угольный пласт с образованием очага горения, перемещаемого от дутьевой скважины в сторону газоотводящей скважины, получение сырого генераторного газа, охлаждение его до температуры ниже температуры конденсации компонентов, входящих в состав сырого газа, и получение вместе с очищенным газом других полезных компонентов.

Способ подготовки и отработки сближенных пологих пластов // 2530102

Изобретение относится к горной промышленности, к разработке сближенных пологих пластов. Способ включает проходку выемочных штреков по двум пластам, сбиваемых уклонами, проветривание тупиковых забоев вентиляционными установками местного проветривания и подачу отбитой руды от проходки выемочных штреков по верхнему пласту через рудоспускные скважины на конвейерную линию, смонтированную на нижнем пласте.

Угольнопородный технологический комплекс промплощадки // 2530037

Изобретение относится к устройству промплощадок шахт угольных шахт и рудников. Угольнопородный технологический комплекс промплощадки включает машинное здание наклонного ствола со зданием углеподготовки, углепородную галерею, породный бункер, стрелу рассеяния угля на склад, приемные воронки с выходом на станцию погрузки угля в вагоны.

Способ разработки мощного крутонаклонного угольного пласта полосами по падению // 2527852

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке мощных крутонаклонных угольных пластов слабонаклонными слоями по щитовой системе разработки. Техническим результатом является повышение эффективности и безопасности разработки мощных крутонаклонных пластов за счет организации автоматизированной системы правления самоходным вагоном для транспортировки отбитого угля.

Способ комплексного освоения месторождений бурого угля // 2526953

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для комплексного освоения месторождений бурого угля. Технический результат заключается в обеспечении эффективного комплексного использования месторождений бурого угля и комплексной защите окружающей среды от воздействия технологического процесса.

Способ подземной разработки сближенных угольных пластов при высокой газоносности угля и массива вмещающих пород // 2516088

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке сближенных угольных пластов на участках шахтных полей, осложненных дизъюнктивными геологическими нарушениями в условиях высокой газоносности угля и массива вмещающих пород.

Способ разработки наклонного угольного пласта // 2515791

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке наклонных угольных пластов. Способ включает подготовку шахтного поля столбами по системе разработки «Длинные столбы по простиранию» с применением очистных механизированных комплексов - ОМК, диагональное проведение вскрывающих горных выработок с углом наклона в пределах техусловий транспортных средств по выдаче полезных ископаемых, выемку угля в длинном очистном забое обратным ходом с проведением монтажной камеры, демонтажной камеры, комплексом и техосмотром при перемонтаже на промплощадке, управление горным давлением обрушением пород кровли в выработанном пространстве, сбор шахтных вод в нижних точках шахты и подачу водного раствора антипирогена в выработанное пространство.

Способ слоевой разработки мощного крутонаклонного угольного пласта с выпуском угля межслоевой пачки // 2514933

Изобретение относится к горному делу, в частности к механизированной разработке мощных крутонаклонных угольных пластов в наклонных слоях по щитовой системе разработки с выпуском угля межслоевой пачки.

Способ подготовки и отработки мощного пологого угольного пласта // 2555712

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подготовке и отработке мощных пологих угольных пластов наклонными слоями с обрушением пород кровли. Способ включает подготовку панели проведением пластовых выработок в верхнем слое с последующим проведением выработок в нижнем слое и организацию совместной отработки слоев в обратном порядке. Для подготовки выемочного участка проводят вентиляционный и конвейерный штреки по верхнему и нижнему слоям до границы панели, где их соединяют монтажными камерами, в которых монтируют механизированные комплексы. На задних ограждениях гидрофицированной крепи верхнего слоя устанавливают дополнительные ограждения, перемещающиеся на катках по верхним перекрытиям гидрофицированной крепи нижнего слоя. При оставлении целиков на флангах очистного забоя в верхнем слое в гидрофицированных секциях крепи, установленных на флангах в нижнем слое, оборудуют окна для выпуска угля на забойный конвейер. При бесцеликовой схеме подготовки на конвейерном и вентиляционном штреках нижнего слоя, пройденных вприсечку к штрекам верхнего слоя, устанавливают крепи сопряжения, по которым передвигают секции гидрофицированной крепи комплекса верхнего слоя. Изобретение позволяет повысить безопасность и концентрацию ведения горных работ, а также снизить объемы проведения подготовительных выработок по породе. 8 ил.