RU2415266C1

RU2415266C1 - Method of coal extraction from chambers with pre-production mining of methane

Info

Publication number: RU2415266C1
Application number: RU2009146454/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Афанасьевич Сухоруков (RU); Владимир Афанасьевич Сухоруков; Виктор Николаевич Фрянов (RU); Виктор Николаевич Фрянов; Анатолий Иванович Федоренко (RU); Анатолий Иванович Федоренко; Евгений Борисович Шенгерей (RU); Евгений Борисович Шенгерей; Владислав Владимирович Сухоруков (RU); Владислав Владимирович Сухоруков
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2009-12-14
Publication date: 2011-03-27

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: method involves development of coal bed with chambers by means of hydraulic mining and by using drilling machines. Wells are drilled from the main air gate to ventilation air gate. Hydraulic monitor with a head piece is inserted into wells and coal extraction is started in down-dip chambers. As far as coal is extracted and after drilling operations are completed, methane is evacuated and supplied to the surface through the wells remained in the pillar under ventilation air gate from the worked out area and ventilation air gate from the pipe installed in capital connection strap. Developments of the main level are ventilated owing to local ventilation fan by using portable tight straps.

EFFECT: improving efficiency and safety of mining operations.

4 dwg

Description

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.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of minerals. The aim of the invention is to reduce the cost of coal, increasing the productivity of miners and the safety of mining.

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).Known chamber-pillar development system designed for mining coal seams with a capacity of from 1.5 to 3 m with an angle of incidence of up to 15 °. A complex of self-propelled equipment is used to mechanize treatment and preparatory work. Cleaning works are carried out both in chambers and during the redemption of pillars (Kilyachkov A.P. Mining production technology. - M .: Nedra, 1985, p. 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.The disadvantages of the technology are the need to use expensive and complex equipment, the gas content of the formation should be no more than 10 m ³ / t, which excludes its use on gas-bearing formations. The well-known hydraulic monitoring unit AGS (A.I. Petrov, G.G. Shtumpf, P.V. Egorov, G.I. The AGS unit is intended for conducting uprising workings and conducting treatment works during the development of steep formations.

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.The prototype adopted a method of developing stratified mineral deposits (RF patent No. 2298098, E21C 41/18, stated. 31.10.05). To increase the efficiency of treatment works, first, wells are drilled from the surface onto the formation, then the formation is prepared for coal mining with a shield unit with upturning workings and leaving pillars in the vicinity of this well.

Наряду с имеющимися достоинствами, этот способ имеет недостатки:Along with the advantages, this method has disadvantages:

большой объем подготовительных работ, необходимость в применении сложного оборудования, опасные условия труда из-за возможных взрывов метана.a large amount of preparatory work, the need for sophisticated equipment, dangerous working conditions due to possible methane explosions.

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.The objective of the invention is to eliminate the above disadvantages of the prototype and thereby creating such a method of coal extraction, which will allow for the integrated and rational use of coal in the bowels by expanding the scope of the method, the safe development of minerals.

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.The essence of the invention lies in the fact that in the method of extracting coal from chambers with associated methane production, which includes mining the coal seam with chambers hydraulically using drilling machines, first, wells are drilled from the main to the ventilation drifts, then a hydraulic monitor with a nozzle is inserted into the wells and coal extraction is started in chambers according to the dip of the formation, moreover, as coal is mined and after drilling through abandoned wells in the whole under the ventilation drift from the worked out space and the ventilation drift from t the pipes installed in the main jumper exhaust methane and give it to the surface, while ventilating the main horizon due to the local ventilation fan using portable airtight jumpers.

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.The method is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a diagram of the development of the chambers with the associated emission of methane through pipes to the surface; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1; figure 4 is a section bB in figure 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.The method of coal extraction from chambers with associated methane production is as follows. The formation is opened at the ventilation and discharge horizons, slope 3 is carried out with cross-bars 1, 2, as well as ventilation and recoil drifts 4, 5. At the boundary of the excavation field, a drilling machine is installed at the drift 5 and a well 6 is drilled with a leading well 7. After a certain distance along the strike the next well is being drilled from the drift drift 5. For tightness, jumpers 8 are inserted into the wells 6 from the recoil drift 5 side. On the ventilation drift 4 in the area of slope 3, a major bridge 9 with a pipe 10 is installed to exhaust methane to the surface from the chambers and ventilation drift 4. To ensure the efficiency of methane extraction from wells 4 , 6, the jumper 8. is removed. At the interface of the borehole 6 with the main drift 5, a hatch 11 is installed. The borehole 6 is inserted into pipes 12 with a nozzle 13 and coal is removed from the chamber hydraulically.

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.In this case, coal together with water through the borehole 6 through the hatch 11 enters the grooves 14 laid on the haulage drift 5, and methane from the chamber through the borehole 7 goes to the ventilation drift 4 and is then sucked through the jumper 9 through pipes 10 to the surface.

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.As coal is mined in the chamber, the pipe becoming 12 is reduced. To maintain the ventilation drift 4, the whole 15 is left. After coal extraction in the chamber, the pressure pipe 16 becomes smaller, the equipment is transferred and a portable tight jumper 17 is installed on the recoil drift. Then, coal extraction in the next chamber 18 is similarly started. Coal pillars 19 are left between the chambers .

Проветривание откаточного штрека до перемычки 17 (где работают люди) осуществляется по трубам 20 вентиляторами местного проветривания.Aeration of the haulage drift to the bridge 17 (where people work) is carried out through pipes 20 by local ventilation fans.

Claims

A method of extracting coal from chambers with associated methane production, including mining a coal seam with chambers hydraulically and using drilling machines, characterized in that the wells are first drilled from the main to the ventilation drift, then a hydraulic monitor with a nozzle is inserted into the wells and coal extraction is started in the chambers by formation fall, moreover, as coal is excavated and after drilling through abandoned wells, entirely under the ventilation drift from the worked out space and the ventilation drift from the pipe installed in Overhaul crosspiece, exhaustion is performed methane and issuing onto the surface, thus generating main aerate horizon due to local ventilation fan using portable sealed webs.