PL174101B1

PL174101B1 - Method of locally demethanising the low-methane underground mine workings

Info

Publication number: PL174101B1
Application number: PL94304260A
Authority: PL
Inventors: Emil Nowak; Jan Herman; Franciszek Kubek; Leszek Spyrka; Witold Fochtman
Original assignee: Rybnicka Sp Weglowa Sa Kopalni
Priority date: 1994-07-11
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 1998-06-30
Also published as: PL304260A1

Abstract

Sposób lokalnego odmetanowania niskoprocentowego w podziemnych wyrobiskach górniczych poprzez zamknięty układ depresyjny, znamienny tym, że do otworu (2) odmetanowania przyłącza się szczelnie przerywacz (3) płomienia składający się ze stalowej rury zamkniętej na stałe sitowym dnem (5) z otworami i skręconego z nim centralnie umieszczoną śrubą (7) sitowego dna (6) z otworami, a przestrzeń (8) pomiędzy nimi wypełnia się materiałem porowatym najkorzystniej sortowanym żwirem kwarcytowym, do którego dołącza się zawór(10) z korkiem(11) pomiarowym połączony szczelnie z zamkniętym układem depresyjnym.Method of local low-percentage methane drainage in underground workings mining through a closed depression system, characterized in that the hole (2) the circuit breaker is tightly connected to the methane drainage (3) a flame consisting of steel a tube permanently closed with a sieve bottom (5) with holes and screwed with it centrally the screw (7) of the sieve bottom (6) with holes, and the space (8) between them filled with porous material, most preferably sorted quartzite gravel, to which the valve (10) with the plug (11) is attached connected tightly to the closed one depressive system.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób lokalnego odmetanowania niskoprocentowego w podziemnych wyrobiskach górniczych zwłaszcza, gdy zagrożenie nie jest stałe.The subject of the invention is a method of local low-percentage methane drainage in underground mining excavations, especially when the hazard is not constant.

Dotychczas brak jest skutecznych i bezpiecznych sposobów ujęcia i neutralizacji metanu, zwłaszcza w przypadku jego lokalnego nagromadzenia w zrobach, za tamami wentylacyjnymi, szczelinach gazonośnych, kawernach i innych miejscach wypływu szczególnie, gdy jego występowanie i wydzielanie nie jest stałe lecz waha się w zależności od postępu ściany lub wyrobiska, rodzaju wykonywanych robót, a także od zmiennych warunków barometrycznych. Ze względów bezpieczeństwa granice niebezpiecznej koncentracji metanu są ściśle określone i wynoszą 2 - 30% w występującej mieszaninie powietrza. W przypadku, gdy zawartość metanu mieści się w tych granicach, nie mają zastosowania znane sposoby odmetanowania wyrobisk górniczych. Dotychczas w przypadku przekroczenia koncentracji w dolnej dopuszczalnej granicy stosowane są cyklony rozrzedzające, strumienice pneumatyczne i inne sposoby obniżenia ilości wypływającego metanu.So far, there are no effective and safe methods of capturing and neutralizing methane, especially in the case of its local accumulation in goafs, behind ventilation dams, gas-bearing crevices, caverns and other places of outflow, especially when its occurrence and release is not constant but fluctuates depending on the progress walls or excavations, the type of works performed, as well as changing barometric conditions. For safety reasons, the limits of the dangerous concentration of methane are strictly defined and amount to 2 - 30% in the air mixture present. If the methane content is within these limits, the known methods of methane drainage in mining workings are not applicable. So far, in the case of exceeding the concentration in the lower limit, dilution cyclones, pneumatic ejectors and other methods of reducing the amount of outflowing methane have been used.

Sposoby te nie zapewniają bezpiecznej likwidacji zagrożenia, nie likwidują możliwości przeniesienia się płomienia z ujęć do rurociągu odmetanowania i wydmuchów. Powoduje to konieczność wstrzymania lub ograniczenia wykonywania robót górniczych.These methods do not ensure safe elimination of the hazard and do not eliminate the possibility of the flame transfer from the intakes to the methane drainage and blow-off pipeline. It results in the necessity to suspend or limit mining works.

Niedogodności te zostały wyeliminowane w rozwiązaniu według wynalazku, w którym otwór odmetanowania znajdujący się w strefie występowania metanu łączy się szczelnie z przerywaczem płomienia. Przerywacz płomienia stanowi rura stalowa z przymocowanym na stałe sitowym dnem i połączonym z nim centralnie umieszczoną śrubą drugim dnem sitowym ograniczającym, a przestrzeń między nimi wypełnia się materiałem porowatym najkorzystniej sortowanym żwirem kwarcytowym. Dna przerywacza od strony wypełnienia wykłada się siatką niepalną najlepiej miedzianą. Przerywacz płomienia na stałe łączy się z zaworem posiadającym korek pomiarowy i szczelnie przyłączonym elastycznym ciśnieniowym wężem do zamkniętego układu depresyjnego.These disadvantages have been eliminated in the solution according to the invention, in which the methane drainage hole in the methane presence zone is tightly connected to the flame arrester. The flame arrestor is a steel pipe with a permanently attached screen bottom and a centrally located second limiting screen bottom connected to it with a bolt, and the space between them is filled with porous material, preferably quartzite gravel. The bottoms of the breaker from the filling side are lined with non-flammable mesh, preferably copper. The flame arrestor is permanently connected to a valve having a measuring plug and a tightly connected flexible pressure hose to the closed depressive system.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania przedstawiony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat układu do lokalnego niskoprocentowego odmetanowania, a fig. 2 - przekrój urządzenia zaworowego z przerywaczem płomienia.The subject of the invention in an exemplary embodiment is shown in the drawing, in which fig. 1 shows a diagram of a system for local low-percentage methane drainage, and fig. 2 - a cross-section of a valve device with a flame arrestor.

W strefie 1 występowania metanu znajdują się otwory 2 odmetanowania szczelnie przyłączone do przerywacza 3 płomienia. Przerywacz 3 płomienia wykonuje się z rury 4 stalowej zamkniętej na stałe od strony przyłączenia do otworu 2 odmetanowania stalowym dnem 5 sitowym, a z drugiej strony sitowym dnem 6 skręconym z dnem 5 centralnie umieszczoną śrubą 7. Przestrzeń 8 pomiędzy dnami 5 i 6 wypełnia się materiałem porowatym najkorzystniej sortowanym żwirem kwarcytowym. Sitowe dna 5 i 6 od strony wypełnienia żwirowego wykłada się miedzianą siatką 9. Dna 5 i 6 wykonuje się z płyty stalowej z otworami. Z drugiej stronyIn methane zone 1, there are methane drainage holes 2 tightly connected to the flame breaker 3. The flame arrester 3 is made of a steel pipe 4 permanently closed from the side of the connection to the methane drainage hole 2 with a steel tube 5, and on the other side with a tube 6 screwed to the bottom 5 with a centrally located screw 7. The space 8 between the bottoms 5 and 6 is filled with porous material most preferably sorted quartzite gravel. The sieve bottoms 5 and 6 on the side of the gravel filling are lined with a copper mesh 9. The bottoms 5 and 6 are made of a steel plate with holes. On the other hand

174 101 przerywcz 3 płomienia łączy się z zaworem 10 posiadającym pomiarowy korek 11. Zawór 10 łączy się szczelnie z elastycznym ciśnieniowym przewodem 12 połączonym poprzez odcinający zawór 13 z rurociągiem 14 odmetanowania.The flame interrupter 3 is connected to a valve 10 having a measuring plug 11. The valve 10 seals against a flexible pressure line 12 connected via shut-off valve 13 to the methane drain line 14.

Na rurociągu 14 odmetanowania zabudowuje się zasuwę 15 z kryzą pomiarową. Rurociąg 14 odmetanowania łączy się szczelnie do wlotu pneumatycznej strumienicy 16 zabudowanej w lutniowej komorze 17 mieszania. W odległości wyznaczonej empirycznie od wylotu z lutniowej komory 17 mieszania zabuduje się czujnik 18 metanometrii dla określenia składu wypływającej mieszaniny. Przez uruchomienie pneumatycznej strumienicy 16 w komorze 17 mieszania powstaje w rurociągu 14 odmetanowania zamknięty układ depresyjny wymuszający poprzez ciśnieniowe przewody 12 i przerywacz 3 z zaworem 10 wyssanie metanu otworami 2 ze strefy 1 jego występowania. W zależności od wskazań czujnika 18 metanometrii reguluje się dopływ powietrza do komory 17 mieszania w takiej ilości, by powstała w niej mieszanina zawierała metan poniżej dopuszczalnej granicy. Zasuwa 15 z kryzą pomiarową reguluje ilość odsysanego gazu ze strefy 1 występowania metanu. Korek 11 pomiarowy zaworu 10 umożliwia dokonanie pomiaru składu mieszaniny w otworze 2 odmetanowania w przypadku zamknięcia odcinającego zaworu 13.A damper 15 with a measuring orifice is installed on the methane drainage pipeline 14. The methane drainage pipeline 14 connects tightly to the inlet of the pneumatic ejector 16 installed in the mixing chamber 17. At a distance determined empirically from the outlet from the mixing chamber 17, a methane sensor 18 is installed to determine the composition of the outgoing mixture. By activating the pneumatic ejector 16 in the mixing chamber 17, a closed depressurization system is created in the methane drainage pipeline 14, forcing the methane to be sucked out of the methane zone 1 through the pressure lines 12 and the interrupter 3 with a valve 10 through openings 2. Depending on the indications of the methane sensor 18, the air supply to the mixing chamber 17 is regulated in such an amount that the resulting mixture contains methane below the permissible limit. A gate valve 15 with a measuring orifice controls the amount of gas sucked out from the methane zone 1. The measuring plug 11 of the valve 10 makes it possible to measure the composition of the mixture in the opening 2 of the methane drainage when the shut-off valve 13 is closed.

Sposób według wynalazku zapewnia bezpieczną likwidację zagrożenia wybuchowego metanu.The method according to the invention ensures safe elimination of the methane explosion hazard.

Fig. 2Fig. 2

174 101174 101

Fig.1Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claim

Method of local low-percentage methane drainage in underground mining excavations through a closed depression system, characterized in that a flame arrester (3) is tightly connected to the methane drainage hole (2), consisting of a steel pipe permanently closed with a screen bottom (5) with holes and screwed to it a centrally located screw (7) of the sieve bottom (6) with holes, and the space (8) between them is filled with porous material, preferably sorted quartzite gravel, to which a valve (10) with a measuring plug (11) is connected tightly connected to a closed depressive system .