способ выемки угля подэтажной гидроотбойкой с попутной добычей метана

Формула изобретения

Способ выемки угля подэтажной гидроотбойкой с попутной добычей метана, включающий отработку угольного пласта в подэтажах с использованием гидродобычи и герметичных перемычек, отличающийся тем, что вначале проводят подэтажные штреки до границы выемочного поля, затем по мере выемки угля в заходках подэтажа устанавливают переносную герметичную перемычку с трубой и патрубком для выдачи из призабойной зоны угольной пульпы и попутной откачки метана, причем после отработки подэтажа откачку метана продолжают из патрубков, установленных в капитальных герметичных перемычках.

Описание изобретения к патенту

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

Известна подэтажная гидроотбойка с гибким перекрытием, смонтированным в одной плоскости для разработки крутых пластов мощностью 8 м (Килячков А.П. Технология горного производства. - М.: Недра, 1985, с.294-296).

Недостатками технологии являются: необходимость проводить большой объем подготовительных выработок; опасные условия труда из-за больших объемов выделения метана.

Эти недостатки частично устранены в другом способе (Технологические схемы разработки угольных пластов Прокопьевско-Киселевского месторождения системами подэтажной гидроотбойки (ПГО), Инструкция по безопасному применению технологических схем разработки угольных пластов Прокопьевско-Киселевского месторождения системами подэтажной гидроотбойки (ПГО), Аксенов Г.И., Афанасьев И.В., Ворожцов С.В. и др. Прокопьевск, 2006, с.45-52).

Очистная выемка в подэтаже выполняется гидромонитором. Проветриваются очистной забой и подготовительные выработки с использованием вентиляторов местного проветривании. Для безопасности работ используется предохранительный щиток. После отработки камеры (заходки) и заполнения породой высоконапорный став, вентиляционные трубы, транспортные желоба для пропуска пульпы укорачиваются, гидромонитор и щиток переносятся на расстояние 6-8 м и далее цикл работ по выемке угля повторяется.

Известен также другой способ (патент РФ № 2368783 на изобретение. «Способ разработки угольных пластов скважинной гидродобычей», заявл. 30.04.08 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.

Наряду с имеющимися достоинствами этот способ имеет недостатки:

- большой объем подготовительных работ;

- низкое качество добываемого угля;

- большая себестоимость угля.

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 добычи метана;

- снижение себестоимости угля;

- безопасную разработку полезного ископаемого.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе выемки угля подэтажной гидроотбойкой с попутной добычей метана, включающем отработку угольного пласта в подэтажах с использованием гидродобычи и герметичных перемычек, вначале проводятся подэтажные штреки до границы выемочного поля, затем по мере выемки угля в заходках подэтажа устанавливают переносную герметичную перемычку с трубой и патрубком для выдачи из призабойной зоны угольной пульпы и попутной откачки метана, причем после отработки подэтажа откачка метана продолжается из патрубков, установленных в капитальных герметичных перемычках.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема отработки пласта подэтажной гидротбойкой с попутной добычей метана; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2; I, II, III этапы выемки угля в заходке.

Способ выемки угля подэтажной гидроотбойкой с попутной добычей метана осуществляется следующим образом.

На вентиляционном и откаточном горизонтах пласт вскрывается квершлагами 1, 2, проводятся скат 3, а также вентиляционная 4 и пульпоспускная 5 печи. До границы выемочного поля проводятся подэтажные штреки 6, 7. На границе выемочного поля на расстоянии, равном длине заходки, устанавливаются гидромонитор 8 и переносная герметичная перемычка 9 с окном 10 из оргстекла для наблюдения за работой гидромонитора 8 и трубой 11 для транспортировки пульпы до пульпоспускной печи 5. Проводится разрезная печь 12 и начинаются очистные работы обратным ходом из подэтажного штрека в подэтаже 13 заходками 14 по простиранию пласта. После выемки угля в заходке 14 переносная герметичная перемычка 9 переносится для выемки угля в новой заходке, сокращаются трубы, предназначенные для транспортировки пульпы 11, а также ставы вентиляционных труб 15 и труб 16 для подвода воды к гидромонитору 8. Отбитый высоконапорной струей воды уголь вместе с водой попадает на приемный лоток 17 и далее пульпа вместе с метаном по трубам 11, проложенным по подэтажному штреку 6, транспортируется к пульпоспускной печи 5. Там на сопряжении засечки 18 и подэтажного штрека 6 по патрубку 19 метан поднимается на вентиляционный горизонт 20, а пульпа по трубам, проложенным в пульпоспускной печи 6, поступает на откаточный горизонт 21.

После отработки подэтажа 13 в засечках 14 устанавливаются капитальные герметичные перемычки 22, 23 с патрубками для откачки метана из выработанного пространства. Свежий воздух для проветривания подготовительной выработки 7 и подэтажного штрека 6 поступает по трубам 24 от вентилятора местного проветривания 25, установленного на основном горизонте 21 и далее по трубе 15 идет к перемычке 9. Исходящая струя воздуха из подготовительных выработок 6, 7 по печам 4, 5 и скату 3 выходит на вентиляционный горизонт 20.