способ проветривания подготовительных выработок посредством наклонно-горизонтальных скважин, пробуренных с поверхности

Формула изобретения

Способ проветривания подготовительных выработок посредством наклонно-горизонтальных скважин, пробуренных с поверхности, включающий подачу свежего воздуха в шахту за счет общешахтной депрессии, отвод исходящей струи воздуха по основным выработкам и скважине, отличающийся тем, что ствол наклонно-горизонтальной скважины, пробуренной с поверхности, располагается в охранном целике между проводимыми спаренными подготовительными выработками, отвод исходящей струи воздуха из подготовительных забоев осуществляется через ближайшую к забоям сбойку, подсекающую ствол скважины, посредством вакуум-насоса, установленного на поверхности на устье скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а в частности к угольной, и может быть использовано на угольных шахтах для организации проветривания спаренных подготовительных выработок.

Известен способ проветривания подготовительных выработок, проводимых по высокогазоносным и выбросоопасным угольным пластам (патент SU № 1624182 А1, кл. E21F 1/00, опубликованный 30.01.1989 г.), включающий подачу свежего воздуха в шахту за счет общешахтной депрессии, отвод исходящей струи воздуха по основным выработкам и скважинам, пробуренным с поверхности, в дополнительные центральную и фланговые газодренажным выработки.

Недостатком известного способа является то, что происходит увеличение объема проведения выработок шахты и возникает риск разрыва фронта добычных работ в связи с необходимостью проведения дополнительной центральной и фланговых газодренажных выработок, а также бурение двух скважин в каждую газодренажную выработку.

Известен также способ комплексного управления газовыделением при подготовке и выемке высокогазоносных угольных пластов (заявка на изобретение RU № 2005107882 А, опубл. 10.09.2006 г., МПК E21F 7/00), принятый за прототип, включающий подачу свежего воздуха в шахту за счет общешахтной депрессии, отвод исходящей струи воздуха по основным выработкам и скважине большого диаметра в процессе проведения выработок и добычи угля.

Недостатком известного способа является то, что скважины большого диаметра являются дублирующими выработками, и это увеличивает объем проведения выработок по шахте, для своевременной подготовки выемочного столба необходимо увеличение скорости проведения выработок, исходящая струя из скважин выдается в вентиляционные выработки шахты.

Задача изобретения - организация независимого проветривания спаренных подготовительных выработок, добычных забоев и снижения объема проведения подземных выработок полного сечения.

Задача достигается тем, что в способе, включающем подачу свежего воздуха в шахту за счет общешахтной депрессии и отводе исходящей струи воздуха по основным выработкам и скважине, согласно изобретению между проектируемыми подготовительными выработками с поверхности бурят наклонно-горизонтальную скважину с протяженностью горизонтальной части ствола на всю длину подготовительных выработок, причем горизонтальную часть ствола скважины располагают в охранном целике между спаренными подготовительными выработками, после чего начинают проведение выработок с выдачей исходящей струи воздуха через ближайшую к подготовительным забоям сбойку, подсекающую ствол скважины, и далее по скважине на поверхность. Обеспечение необходимого расхода воздуха для проветривания спаренных проходческих забоев реализуется за счет установки на устье скважины дополнительного источника тяги - вакуумного насоса, способного преодолеть аэродинамическое сопротивление скважины.

Способ проветривания подготовительных выработок посредством наклонно-горизонтальной скважины, пробуренной с поверхности, поясняется чертежами, на которых на фиг.1 приведена схема расположения выработок и скважины в угольном пласте в процессе его отработки; на фиг.2 показано сечение А-А по стволу скважины в охранном целике.

Свежая струя воздуха подается за счет общешахтной депрессии по квершлагам 1 и 2 в наклонные вентиляционные выработки 3 и далее к забоям проводимых выработок 4 вентиляторами местного проветривания 5 по вентиляционным трубам. Исходящая струя воздуха из проходческого забоя возвращается до ближайшей сбойки 6 и далее по скважине 7 за счет вакуум-насоса 8, расположенного на устье скважины на поверхности. Подсеченные сбойками части скважины 9, остающиеся в охранном целике, далее не используются. Выработка 10, сохраняемая для дальнейшего использования, также проветриваться свежей струей воздуха с выдачей ее на поверхность по оставшейся части скважины 11. Проветриваемый далее комплексно-механизированный забой 12 выдает исходящую струю воздуха в наклонную выработку и далее в квершлаг 13. Оставшуюся часть скважины 11 можно использовать в виде дегазационной для отвода метановоздушной смеси 14 из выработанного пространства.

На сечении А-А показано расположения горизонтальной части ствола скважины 15, сечение сбоек 16, кровли 17 и почвы пласта 18 в угольном пласте 19.

Преимуществами предлагаемого способа является организация независимого проветривания спаренных подготовительных выработок и длинного очистного забоя, снижение объема проведения подземных выработок полного сечения за счет сокращения одной наклонной вентиляционной выработки, необходимой для отвода исходящей струи воздуха из подготовительных забоев, фланговой газодренажной выработки за счет возможности повторного использования скважины как дегазационной для извлечения метановоздушной смеси из выработанного пространства, независимое пространственно-временное ведение подготовительных и добычных работ, снижение потерь в охранных целиках, проветривание одной сохраняемой выработки в процессе добычи угля из комплексно-механизированного забоя.