Способ предотвращения взрывоопасных скоплений метана вблизи очистного комбайна

Авторы патента:

E21F5/00 - Способы и средства для предотвращения образования пыли, для связывания, осаждения или удаления пыли; предотвращение взрывов или рудничных пожаров (перемычки E21F 17/103; нанесение жидкостей или других текучих материалов на поверхности вообще B05)

E21F1/00 - Средства техники безопасности; транспорт; закладка выработанного пространства; оборудование для спасательных работ; вентиляция или дренаж рудников или туннелей

Владельцы патента RU 2659043:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР ИМ. АКАДЕМИКА Н.В. МЕЛЬНИКОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН (RU)

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для предотвращения опасных скоплений метана вблизи очистного комбайна. Технический результат заключается в предотвращении взрывоопасных скоплений метана вблизи очистного комбайна во время выемки угля на сопряжении призабойного пространства лавы и вентиляционной выработки с исходящей струей воздуха при прямоточной схеме проветривания выемочного участка. Способ включает проведение пластовых выработок, прямоточную схему проветривания выработок участка, подсвежение исходящей из лавы струи свежим воздухом и проведение скважин по пласту угля. При этом сначала составляют планограмму цикличной работы очистного комбайна, затем устанавливают время выемки угля вблизи сопряжения лавы и вентиляционной выработки. Скважины проводят поочередно вдоль вентиляционной выработки, по ближайшей к лаве скважине подают дополнительное количество свежего воздуха в область комбайна во время разрушения массива угля вблизи сопряжения лавы и вентиляционной выработки.

Известен способ, включающий проведение пластовых выработок, проветривание забоя за счет общешахтной депрессии либо путем подачи свежего воздуха в лаву вентилятором местного проветривания (ВМП) по вентиляционным трубам [Ю.Н. Малышев, Ю.Л. Худин и др. «Проблемы разработки метаноносных пластов в Кузнецком угольном бассейне». Изд-во Академии горных наук, 1997. М. - 463 с., стр. 346-350].

Этому способу присущи недостатки, которые заключаются в том, что даже использование ВМП для подачи свежего воздуха в устье лавы не в состоянии предотвратить скопления метана вблизи места отбойки угля комбайном.

Известен способ, включающий проведение пластовых выработок, прямоточную схему проветривания выработок выемочного участка, подсвежение исходящей из лавы струи воздуха и проведение скважин [И.В. Сергеев, В.С. Забурдяев и др. «Управление газовыделением в угольных шахтах при ведении очистных работ». Недра, 1992. М. - 256 с., стр. 8-12, 34].

Недостаток этого способа состоит в том, что при работе комбайна по отбойке угля вблизи сопряжения лавы и выработки с исходящей струей воздуха образуются повышенные концентрации метана из-за недостатка воздуха, так как комбайн своим корпусом создает большое сопротивление потоку воздуха, основная часть которого устремляется в выработанное пространство лавы.

Наиболее близким является способ, включающий проведение пластовых выработок, схему компрессионного проветривания очистного забоя путем подачи дополнительного количества воздуха вентиляторами местного проветривания по вентиляционным трубам к очистному забою [И.В. Сергеев, B.C. Забурдяев и др. «Проблемы разработки угольных пластов, извлечения и использования шахтного метана в Печорском бассейн» ННЦ ГП ИГД им. А.А. Скочинского, М., 2002. - 350 с., стр. 190-191(прототип)].

Недостатком данного способа является невозможность предотвращения локальных скоплений метана у комбайна при отбойке угля вблизи сопряжения лавы и вентиляционной выработки с исходящей струей воздуха.

Технической задачей изобретения является предотвращение взрывоопасных скоплений метана вблизи очистного комбайна во время выемки им угля на сопряжении призабойного пространства лавы и вентиляционной выработки с исходящей струей воздуха при прямоточной схеме проветривания выемочного участка за счет поочередной подачи по скважине дополнительного количества воздуха в область комбайна во время разрушения массива угля вблизи сопряжения лавы и вентиляционной выработки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе предотвращения взрывоопасных скоплений метана вблизи очистного комбайна, включающем проведение пластовых выработок, прямоточную схему проветривания выработок участка, подсвежение исходящей из лавы струи свежим воздухом и проведение скважин по пласту угля, сначала составляют планограмму цикличной работы очистного комбайна, затем устанавливают время выемки угля вблизи сопряжения лавы и вентиляционной выработки, при этом скважины проводят поочередно вдоль вентиляционной выработки, по ближайшей к лаве скважине подают дополнительное количество свежего воздуха в область комбайна во время разрушения массива угля вблизи сопряжения лавы и вентиляционной выработки

Способ реализуется следующим образом.

На выемочном участке проводят выработки по угольному пласту, применяют прямоточную схему проветривания выработок участка, подсвежают исходящую из лавы струю потоком свежего воздуха, подаваемого по вентиляционной выработке в направлении выработанного пространства. По угольному пласту проводят поочередно скважины вдоль вентиляционной выработки, оборудуют их устья средством для закрепления вентиляционной трубы с возможностью подачи по ней в скважину воздуха с помощью ВМП. При этом скважину проводят из вентиляционной выработки искривленной частью у ее устья. Протяженность скважины и ее диаметр определяют с учетом технических характеристик ВМП и необходимого расхода воздуха по лаве и для предотвращения формирования у комбайна взрывоопасных метановоздушных смесей. Дополнительное количество воздуха, подаваемого ВМП по скважине, должно быть не менее объема утечек воздуха из лавы в выработанное пространство, для чего проводят газовоздушную съемку, измеряют концентрацию метана у разрушающего уголь исполнительного органа комбайна (в соответствии с требованиями правилами безопасности (ПБ) и положениями Инструкции по контролю состава рудничного воздуха).

Подачу дополнительного количества воздуха по ближайшей к лаве скважине осуществляют в то время, когда комбайном разрушают массив угля вблизи сопряжения лавы и вентиляционной выработки, т.е. в то время, когда комбайн значительно перекрывает сечение призабойного пространства лавы вблизи сопряжения. Протяженность этого участка призабойного пространства лавы принимают равным 1,5-2 размерам длины комбайна либо устанавливают опытным путем на основе фактических данных выполненной газовоздушной съемки. Основным показателем в этом случае является концентрация метана в потоке воздуха, протекающего вблизи комбайна, величина которой не должна превышать установленную ПБ, то есть не должна превышать 1% по объему, а при непрерывном ее контроле - 2% (допустимое местное скопление).

Планограмму цикличной работы комбайна составляют с учетом средней скорости его движения по лаве при отбойке угля в соответствии с технической скоростью подачи комбайна и продолжительности цикла выемки одной полосы (заход комбайна) либо по фиксации фактического местонахождения комбайна. Кроме того, для расширения фронта подаваемого потока воздуха в область работы комбайна на выходе воздуха из скважины оборудуют диффузор, который может быть представлен в виде насадки, вводимой в скважину, либо выходную для воздуха часть скважины расширяют в виде конуса. Длину скважины определяют техническими возможностями буровой установки для направленного ее бурения и аэродинамическим сопротивлением скважины.

Чтобы уменьшить пылеобразование при разрушении угля комбайном, последний снабжают соответствующими средствами пылеподавления.

Таким образом способа позволяет предотвратить взрывоопасные скопления метана вблизи очистного комбайна во время выемки угля на сопряжении призабойного пространства лавы и вентиляционной выработки с исходящей струей воздуха при прямоточной схеме проветривания выемочного участка.

Способ предотвращения взрывоопасных скоплений метана вблизи очистного комбайна, включающий проведение пластовых выработок, прямоточную схему проветривания выработок участка, подсвежение исходящей из лавы струи свежим воздухом и проведение скважин по пласту угля, отличающийся тем, что составляют планограмму цикличной работы очистного комбайна, устанавливают время выемки угля вблизи сопряжения лавы и вентиляционной выработки, скважины проводят поочередно вдоль вентиляционной выработки и по ближайшей к лаве скважине подают дополнительное количество свежего воздуха в область комбайна во время разрушения массива угля вблизи сопряжения лавы и вентиляционной выработки.

Группа изобретений относится к горной промышленности, в частности к технологии и техническим средствам защиты производственного и иного персонала, находящегося в подземных горных выработках, оборудования, размещенного в них и самих подземных горных выработок, от взрывов смесей шахтного газа или(и) угольной пыли (пылегазовоздушные смеси), содержащихся в атмосфере угольных шахт.

Радиоизотопный способ измерения пылеотложения в горных выработках и устройство для реализации // 2656652

Изобретение относится к технике контроля запыленности поверхности на предприятиях угольной, горно-металлургической и других отраслей промышленности и сельскохозяйственного производства, где присутствует взрывчатая пыль: угольная, сульфидная, мучная и др.

Способ локализации взрыва метановоздушной смеси и угольной пыли и устройство для его осуществления // 2651821

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам и устройствам локализации взрывов метановоздушной смеси и угольной пыли. Техническим результатом является повышение эффективности и надежности локализации взрывов метана, но прежде всего угольной пыли, распространяющихся по сети горных выработок.

Способ обнаружения подземных пожаров // 2631516

Изобретение относится к горному делу, а именно к области техники безопасности и профилактики эндогенных пожаров при подземной разработке угольных пластов, склонных к самовозгоранию.

Радиоизотопный способ измерения отложения пыли в горных выработках и устройство для его реализации // 2618268

Изобретение относится к технике контроля запыленности поверхности горных выработок, промышленных помещений на предприятиях угольной, горно-металлургической и других отраслей промышленности и сельскохозяйственного производства, где присутствует взрывчатая пыль: угольная, сульфидная, мучная, пластмассовая и др.

Система вентиляции угольной шахты и устройство для извлечения метана из рудничного воздуха (варианты) // 2616954

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к системе вентиляции угольной шахты и устройству для извлечения метана из рудничного воздуха. Технический результат заключается в предотвращении взрывов из-за скоплений метановоздушной смеси под кровлей с возможностью последующей концентрации метановоздушной смеси для дальнейшего использования.

Способ борьбы с горными ударами и внезапными выбросами // 2599121

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам предотвращения горных ударов и выбросов газа и пыли. Техническим результатом является снижение трудоемкости и повышение эффективности предотвращения динамических явлений в массиве горных пород за счет обеспечения дифференциального разупрочнения слоя пород, залегающего вблизи выработки.

Затвердевающий пеноматериал, содержащий угольную золу, для предотвращения самовозгорания угля и способ его получения // 2588588

Группа изобретений относится к затвердевающему пеноматериалу, содержащему угольную золу, для предотвращений самовозгорания угля и способу его получения. Затвердевающий пеноматериал, содержащий угольную золу, для предотвращения самовозгорания угля содержит, мас.ч.: воду 40-60, угольную золу 100, порошкообразный состав, выделяющий газ в ходе химической реакции, 25-40, ускоритель 3-5, активатор 2-4, пластификатор 1-2, стабилизирующий пену состав 1, причем порошкообразный состав, выделяющий газ в ходе химической реакции, получен при следующем соотношении, мас.ч.: полугидрат сульфата кальция 24-35 и бикарбонат натрия 1-5, которые вступают в химическую реакцию с образованием инертного газа, т.е.

Система и способ предотвращения взрыва газа в угольных шахтах // 2583964

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к средствам предотвращения взрыва газа в угольных шахтах. Техническим результатом является обеспечение высокой надежности, практичности, легкости и удобства эксплуатации и повышение безопасности работы в угольных шахтах.

Способ разгрузки удароопасных и структурно нарушенных участков месторождений // 2573663

Изобретение относится к горному делу, а именно к подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Способ включает бурение скважин по горным породам, размещение в них зарядов ВВ, формирование зоны разрушенных пород взрыванием пород.

Способ теплохладоснабжения метрополитена // 2655690

Изобретение относится к области городского транспорта, а именно к теплоснабжению и вентиляции метрополитена. Способ теплохладоснабжения метрополитена заключается в том, что термодинамическую обработку вентиляционного воздуха осуществляют путем нагрева или охлаждения приточного воздуха за счет теплоты или хладоресурса вытяжного воздуха путем последовательно реализуемых процессов рекуперации и обработки с помощью теплонасосной системы, содержащей тепловой насос, теплообменники и циркуляционный контур испарителя с теплообменником и циркуляционный контур конденсатора с теплообменником.

Система автоматизации главной вентиляторной установки // 2653206

Изобретение относится к системе автоматизации главной вентиляторной установки подземного горнодобывающего предприятия. Техническим результатом является повышение эффективности проветривания и обеспечение условий безопасности в случае возникновения нештатной ситуации.

Система проветривания уклонного блока нефтешахты // 2652769

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для экономичного проветривания уклонных блоков, где подземная добыча производится шахтным способом с тепловыми методами воздействия на пласт.

Затвор поворотный защитно-герметический // 2652731

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации тоннелей метрополитена, более конкретно - к затвору поворотному защитно-герметическому. Изобретение направлено на обеспечение и улучшение условий оценки и контроля величины сжатия уплотнения в процессе герметизации и величины сжатия уплотнения в рабочем положении.

Способ вентиляции карьеров // 2651670

Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию карьеров, и может быть использовано для интенсификации воздухообмена в карьерном пространстве, очистки воздуха.

Способ интенсификации естественного воздухообмена в глубоких карьерах // 2651666

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли, в частности к способу интенсификации естественного воздухообмена в глубоких карьерах. Технический результат заключается в повышении интенсивности естественного проветривания карьера и увеличении объема карьерного пространства, проветриваемого прямоточными воздушными струями.

Система проветривания уклонного блока нефтешахты // 2648790

Изобретение относится к горной и нефтедобывающей промышленностям и может быть использовано для проветривания уклонных блоков на месторождениях высоковязкой нефти и природного битума, подземная добыча которых производится шахтным способом с тепловыми методами воздействия на пласт.

Способ проветривания тупиковой выработки // 2648788

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проветривании тупиковых выработок рудников и шахт. Согласно способу подают поток воздуха по сквозной горной выработке, забирают часть потока воздуха вентилятором местного проветривания и подают его по вентиляционному трубопроводу в тупиковую горную выработку.

Способ разработки мощных крутопадающих месторождений неустойчивых руд // 2648371

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для разработки крутопадающих месторождений неустойчивых руд. Способ включает проходку буродоставочных ортов, выемку полезного ископаемого ориентированными вкрест протирания горизонтальными или слабонаклонными камерами полигональной формы, со смещением камер смежных этажей на половину их ширины, с выемкой руды отбойкой взрывом скважин и закладкой выработанного пространства.

Способ вентиляции двухпутных тоннелей метрополитена и устройство для его осуществления // 2648137

Группа изобретений относится к способу и устройству вентиляции двухпутных тоннелей метрополитена. Способ вентиляции двухпутных тоннелей метрополитена включает круглогодичную подачу наружного воздуха в двухпутный тоннель по приточной вентиляционной шахте, расположенной на станции, вентиляционному каналу, находящемуся в верхней части тоннеля, и удаление тоннельного воздуха из двухпутного тоннеля через вытяжные вентиляционные шахты.