PL237191B1 - Instalacja do usuwania lokalnych nagromadzeń metanu w wyrobisku ścianowym - Google Patents

Abstract

Instalacja do usuwania lokalnych nagromadzeń metanu charakteryzuje się tym, że pod stropnicami (1) i osłonami odzawałowymi sekcji obudowy zmechanizowanej znajdującymi się korzystnie w końcowej części ściany na długości co najmniej 10 m, (2), umieszczone są przewody sekcyjne (3) z otworami lub dyszami (9) doprowadzającymi sprężone powietrze do wyrobiska ścianowego, które połączone są, za pomocą łączników czwórnikowych (4), ze zbiorczym przewodem ścianowym (5) sprężonego powietrza, połączonym za pomocą automatycznego zaworu, z głównym rurociągiem sprężonego powietrza usytuowanym w wyrobisku nadścianowym. Przewody sekcyjne (3) wyposażone są w zawory (6) do regulacji natężenia przepływu. Sposób usuwania lokalnych nagromadzeń metanu w wyrobisku ścianowym polega na tym, że pod stropnicami (1) i osłonami odzawałowymi (2) sekcji obudowy zmechanizowanej instaluje się co najmniej jeden przewód sekcyjny (3), przez który dyszami lub otworami (9) rozmieszczonymi na jego powierzchni wypływają strumienie sprężonego powietrza do wyrobiska ścianowego, powodując zwiększenie turbulencji powietrza i rozrzedzenie metanu w powietrzu.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest instalacja do usuwania lokalnych nagromadzeń metanu w wyrobisku ścianowym.

Eksploatacja ścianowa pokładu węgla w kopalniach metanowych, w których ściany przewietrzane są sposobem na „U”, powoduje zwiększone gromadzenie się metanu w ich górnych odcinkach oraz w chodnikach lub pochylniach nadścianowych. Zainstalowane na końcówce ściany metanomierze rejestrująco wyłączające, rozmieszczone najczęściej, jeden nad napędem zwrotnym przenośnika zgrzebłowego a drugi w ścianie 10 m od wyrobiska nadścianowego, często rejestrują wysokie stężenia metanu a także stężenia przekraczające ustalony w przepisach górniczych 2% próg bezpieczeństwa. Osiągnięcie i przekroczenie 2% stężenia metanu powoduje wyłączenie prądu elektrycznego w rejonie ściany i jej postój. Postój ściany wywołuje duże komplikacje w prowadzeniu wydobycia związane z koniecznością wycofania załogi ze ściany oraz zgodą dyspozytora kopalni na włączenie prądu elektrycznego po stwierdzeniu obniżenia się stężenia metanu.

Wysokie stężenia metanu w chodnikach lub pochylniach nadścianowych oraz w ich niezarabowanych końcówkach za linią zawału ściany, występujące podczas przesuwania się frontu ścianowego, zwalczane są przez zastosowanie w tych wyrobiskach kilkunastometrowych przegród wentylacyjnych, wentylacji lutniowej tłoczącej oraz strumienie powietrza. Środki te mają za zadanie rozrzedzić wydzielający się z górotworu i zawału metan, aby nie przekroczył stężeń dopuszczalnych.

Do tej pory w samym wyrobisku ścianowym, a zwłaszcza w jego górnym (końcowym) odcinku, w którym lokalne nagromadzenia metanu są największe, nie stosuje się skutecznych środków i sposobów zmniejszenia zagrożenia metanowego. W tym miejscu metan wydziela się do przestrzeni roboczej ściany głównie ze zrobów zgodnie z wymuszonym rozpływem powietrza w ścianie i zawale. W przypadku przewietrzania ściany sposobem na „U” już od połowy ściany występuje wypływ mieszaniny metanowo - powietrznej z zawału do ściany, przy czym wypływ ten wzrasta w sąsiedztwie pochylni lub chodnika nadścianowego.

Dodatkowy istotny wzrost ilości wypływającego z zawału powietrza z metanem o wysokim stężeniu powoduje kombajn znajdujący się w górnym odcinku ściany, który stwarza specyficzny opór miejscowy w ścianie powodujący zwiększony wypływ metanu z zawału do ściany za kombajnem.

Znane jest rozrzedzanie metanu w wyrobisku ścianowym przez urządzenie (sprężarka, wentylator) znajdujące się na sekcji obudowy zmechanizowanej z chińskiego zgłoszenia wzoru użytkowego CN20508934. W rozwiązaniu tym przedstawiono sekcję obudowy zmechanizowanej, w której za pomocą nadmuchu powietrza z elementów umieszczonych w stropnicy, powietrze wdmuchiwane na przodek może być wykorzystane do zmniejszenia stężenia gazu zgromadzonego w przodku.

Celem wynalazku jest zmniejszenie stężeń metanu na końcu ściany.

Cel ten osiągnięto przez utworzenie instalacji składającej się z przewodów połączonych z rurociągiem sprężonego powietrza. Z przewodów znajdujących się pod stropnicami lub osłonami sekcji obudowy zmechanizowanej, z rozmieszczonych w nich otworów lub dysz, wypływają strumienie sprężonego powietrza powodujące zwiększenie turbulencji atmosfery w końcowym odcinku ściany i zmniejszenie w niej stężenia metanu.

Instalacja do usuwania lokalnych nagromadzeń metanu w wyrobisku ścianowym z przewodami sekcyjnymi z otworami lub dyszami doprowadzającymi sprężone powietrze do wyrobiska ścianowego umieszczonymi pod stropnicami i osłonami odzawałowymi sekcji obudowy zmechanizowanej znajdującymi się korzystnie w końcowej części ściany, charakteryzuje się tym, że pod stropnicami i osłonami odzawałowymi sekcji zmechanizowanej obudowy, instaluje się co najmniej jeden przewód sekcyjny z otworami lub dyszami, połączony za pomocą łączników czwórnikowych ze zbiorczym przewodem ścianowym sprężonego powietrza, połączonym za pomocą automatycznego zaworu, z głównym rurociągiem sprężonego powietrza usytuowanym w wyrobisku nadścianowym.

Korzystnie instalacja do usuwania lokalnych nagromadzeń metanu według wynalazku ma przewody sekcyjne wyposażone są w zawory do regulacji natężenia przepływu powietrza sprężonego.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest możliwość dozowania natężenia przepływu sprężonego powietrza do zbiorczego przewodu ścianowego sprężonego powietrza i dalej do przewodów z otworami lub dyszami w sekcjach obudowy zmechanizowanej. Rolę dozownika sprężonego powietrza pełni zawór automatyczny reagujący na zmiany stężenia metanu w ścianie, które to stężenie wyznaczane jest przez metanomierze rejestrująco wyłączające zainstalowane w ścianie.

PL 237 191 B1

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania został przedstawiony na rysunkach, na których: Fig. 1 przedstawia usytuowanie instalacji do zwalczania miejscowego nagromadzania się metanu na końcówce ściany, Fig. 2 przedstawia fragment instalacji do zwalczania miejscowego nagromadzania się metanu na końcówce ściany zlokalizowany na ostatniej sekcji obudowy zmechanizowanej pod stropnicą i osłoną odzawałową, Fig. 3 przedstawia usytuowanie przewodów sekcyjnych, zaworów i przewodu ścianowego instalacji do zwalczania miejscowego nagromadzania się metanu na sekcji obudowy zmechanizowanej pod stropnicą i osłoną odzawałową.

P r z y k ł a d 1

Instalacja do usuwania lokalnych nagromadzeń metanu w wyrobisku ścianowym.

Pod stropnicami 1 i osłonami odzawałowymi 2 sekcji obudowy zmechanizowanej umieszczone są przewody sekcyjne 3 z otworami lub dyszami 9 rozmieszczonymi na powierzchni tych przewodów, które doprowadzają sprężone powietrze do wyrobiska ścianowego. Przewody sekcyjne 3 połączone są ze zbiorczym przewodem ścianowym 5 sprężonego powietrza za pomocą łączników czwórnikowych 4 i zabezpieczone przed samoczynnym odłączeniem. W przewodach sekcyjnych 3 znajdują się zawory 6 do regulacji natężenia przepływu a za zaworami znajdują się odcinki przewodów elastycznych 10. Zbiorczy przewód ścianowy 5 sprężonego powietrza połączony jest z głównym rurociągiem 7 sprężonego powietrza znajdującym się w wyrobisku nadścianowym. Na połączeniu przewodu ścianowego 5 z głównym rurociągiem sprężonego powietrza 7 znajduje się zawór automatyczny 8.

P r z y k ł a d 2

Cel zastosowania instalacji do usuwania lokalnych nagromadzeń metanu w wyrobisku ścianowym.

Instalacja do usuwania lokalnych nagromadzeń metanu w wyrobisku ścianowym służy do podawania do wyrobiska strumieni sprężonego powietrza z otworów lub dysz 9 znajdujących się w przewodach sekcyjnych 3 sprężonego powietrza umieszczonych pod stropnicami 1 i osłonami odzawałowymi 2 sekcji obudowy zmechanizowanej. Strumienie sprężonego powietrza występują tylko w kilku sekcjach obudowy w końcowej części ściany, gdzie nagromadzenia metanu są największe. Wypływają one z otworów lub dysz 9 w różnych kierunkach do osi wyrobiska ścianowego. Strumienie powietrza wypływające równolegle, prostopadle i skośnie do płaszczyzny stropu, wyrobiska ścianowego i powierzchni osłony odzawałowej 2 powodują zwiększenie turbulencji powietrza i likwidację przystropowych i przyzawałowych nagromadzeń metanu.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Instalacja do usuwania lokalnych nagromadzeń metanu w wyrobisku ścianowym i przewodami sekcyjnymi z otworami lub dyszami doprowadzającymi sprężone powietrze do wyrobiska ścianowego umieszczonymi pod stropnicami i osłonami odzawałowymi sekcji obudowy zmechanizowanej znajdującymi się korzystnie w końcowej części ściany, znamienna tym, że pod stropnicami (1) i osłonami odzawałowymi (2) sekcji zmechanizowanej obudowy, instaluje się co najmniej jeden przewód sekcyjny (3) z otworami lub dyszami (9), połączony za pomocą łączników czwórnikowych (4) ze zbiorczym przewodem ścianowym (5) sprężonego powietrza, połączonym za pomocą automatycznego zaworu (8), z głównym rurociągiem sprężonego powietrza (7) usytuowanym w wyrobisku nadścianowym.

2. Instalacja według zastrz. 1, znamienna tym, że przewody sekcyjne (3) wyposażone są w zawory (6) do regulacji natężenia przepływu powietrza sprężonego.