способ выемки угля из камер с попутной добычей метана

Формула изобретения

Способ выемки угля из камер с попутной добычей метана, включающий отработку угольного пласта камерами гидравлическим способом и с использованием буровых машин, отличающийся тем, что вначале бурят скважины с основного до вентиляционного штрека, затем в скважины вставляют гидромонитор с насадкой и начинают выемку угля в камерах по падению пласта, причем по мере выемки угля и после буровых работ через оставляемые скважины в целике под вентиляционным штреком из выработанного пространства и вентиляционного штрека из трубы, установленной в капитальной перемычке, осуществляют высасывание метана и выдачу на поверхность, при этом проветривают выработки основного горизонта за счет вентилятора местного проветривания с использованием переносных герметичных перемычек.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке полезного ископаемого. Целью изобретения является снижение себестоимости угля, повышение производительности труда горнорабочих и безопасности горных работ.

Известна камерно-столбовая система разработки, предназначенная для отработки угольных пластов мощностью от 1,5 до 3 м с углом падения до 15°. Для механизации очистных и подготовительных работ применяется комплекс самоходного оборудования. Очистные работы ведутся и в камерах, и при погашении целиков (Килячков А.П. Технология горного производства. - М.: Недра, 1985, с.249-251).

Недостатками технологии являются необходимость применять дорогостоящее и сложное оборудование, газоносность пласта должна быть не более 10 м³/т, что исключает ее применение на газоносных пластах. Известный гидромониторный скважинный агрегат АГС (А.И.Петров, Г.Г.Штумпф, П.В.Егоров, Г.И.Архипов. Механизация проведения подготовительных выработок. / М.: Недра, 1988, с.191-192). Агрегат АГС предназначен для проведения восстающих выработок и ведения очистных работ при отработке крутых пластов.

За прототип принят способ разработки пластовых месторождений полезных ископаемых (патент РФ № 2298098, E21C 41/18, заявл. 31.10.05). Для повышения эффективности очистных работ вначале с поверхности на пласт пробуривают скважины, затем ведут подготовку пласта для выемки угля щитовым агрегатом с проведением восстающих выработок и оставлением целиков в районе этой скважины.

Наряду с имеющимися достоинствами, этот способ имеет недостатки:

большой объем подготовительных работ, необходимость в применении сложного оборудования, опасные условия труда из-за возможных взрывов метана.

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 расширения области применения способа, безопасную разработку полезных ископаемых.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе выемки угля из камер с попутной добычей метана, включающем отработку угольного пласта камерами гидравлическим способом с использованием буровых машин, вначале бурят скважины с основного на вентиляционный штреки, затем в скважины вставляют гидромонитор с насадкой и начинают выемку угля в камерах по падению пласта, причем по мере выемки угля и после буровых работ через оставляемые скважины в целике под вентиляционным штреком из выработанного пространства и вентиляционного штрека из трубы, установленной в капитальной перемычке, осуществляют высасывают метан и выдают на поверхность, при этом проветривают выработки основного горизонта за счет вентилятора местного проветривания с использованием переносных герметичных перемычек.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема отработки пласта камерами с попутной выдачей метана по трубам на поверхность; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1.

Способ выемки угля из камер с попутной добычей метана осуществляется следующим образом. На вентиляционном и откаточном горизонтах пласт вскрывается, квершлагами 1, 2 проводятся скат 3, а также вентиляционный и откаточный штреки 4, 5. На границе выемочного поля на штреке 5 устанавливается буровая машина и бурится скважина 6 с опережающей скважиной 7. Через определенное расстояние по простиранию пласта с откаточного штрека 5 бурится следующая скважина. Для герметичности, в скважины 6 со стороны откаточного штрека 5 вставляются перемычки 8. На вентиляционном штреке 4 в районе ската 3 устанавливается капитальная перемычка 9 с трубой 10 для отсоса метана на поверхность из камер и вентиляционного штрека 4. Для обеспечения эффективности отсоса метана из скважин 4, 6, убирается перемычка 8. На сопряжении скважины 6 с основным штреком 5 устанавливается люк 11. В скважину 6 вставляется став труб 12 с насадкой 13 и гидравлическим способом осуществляется выемка угля из камеры.

При этом уголь вместе с водой по скважине 6 через люк 11 поступает на желоба 14, уложенные на откаточном штреке 5, а метан из камеры через скважину 7 выходит на вентиляционный штрек 4 и далее отсасывается через перемычку 9 по трубам 10 на поверхность.

По мере выемки угля в камере став труб 12 сокращается. Для поддержания вентиляционного штрека 4 оставляется целик 15. После выемки угля в камере сокращается став напорного трубопровода 16, переносится оборудование и на откаточном штреке устанавливается переносная герметичная перемычка 17. Затем аналогичным образом приступают к выемке угля в следующей камере 18. Между камерами оставляются целики угля 19.

Проветривание откаточного штрека до перемычки 17 (где работают люди) осуществляется по трубам 20 вентиляторами местного проветривания.