RU2127368C1

RU2127368C1 - Method for ventilation of winning area

Info

Publication number: RU2127368C1
Application number: RU96120062A
Authority: RU
Inventors: Г.Г. Стекольщиков
Original assignee: Стекольщиков Геннадий Гаврилович
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-10-07
Publication date: 1999-03-10

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: this can be used for ventilation of gas-saturated winning areas in working coal seams by pillarless technology. This method is applicable in return-flow and combination schemes of ventilation. According to method, air-permeable wall is formed in boundary portion of coal mass at contact with old worked-out space. With this arrangement, used air from work-face space of pillar between longwalls adjacent to air-permeable wall, and also methane-air flow passing through aerodynamically active zone of worked-out space are turned along air-permeable wall in direction towards worked-out space and through thus formed aerodynamically active link between operating worked-out space and old worked-out space aforesaid flows are brought away through old worked-out space by means of gas-withdrawing setup which is installed in support. EFFECT: higher efficiency. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проветривания газообильных добычных участков при отработке угольных пластов лавами с одновременной выемкой межлавного целика. The invention relates to the mining industry and can be used to ventilate gas-rich mining sites during mining of coal seams with lavas with simultaneous excavation of the inter-main pillar.

Известен способ охраны выработки (авт.св. СССР N 1588870, E 21 C 41/16, 1990), который включает проведение основной подготовительной выработки и параллельно ей - дополнительной выработки. Проветривание выемочного участка по известному способу осуществляют по прямоточной схеме. Свежий воздух из воздухоподающих штреков поступает в подготовительную выработку и омывает очистной забой. Исходящая струя из очистного забоя с подсвежением проходит по поддерживаемой выработке за лавой и далее на вентиляционную выработку. A known method of guarding a mine (ed. St. USSR N 1588870, E 21 C 41/16, 1990), which includes carrying out the main preparatory mine and in parallel with it - the additional mine. Aeration of the excavation section according to the known method is carried out according to a straight-through circuit. Fresh air from the air-supplying drifts enters the preparatory mine and washes the face. The outgoing stream from the face with refreshment passes through the supported mine behind the lava and further to the ventilation mine.

Недостатками известного способа являются:
значительные материальные и трудовые затраты на поддержание основной выработки за лавой;
не исключены местные скопления метана в призабойном пространстве выработки.The disadvantages of this method are:
significant material and labor costs for maintaining the main production behind the lava;
local accumulations of methane in the bottomhole mining space are not ruled out.

Наиболее близким техническим решением заявляемому способу, взятым за прототип, является способ проветривания добычного участка при отработке лавы с одновременной выемкой межлавного целика (авт.св. СССР N 1681018, E 21 F 1/00, 1991). The closest technical solution to the claimed method, taken as a prototype, is a method of ventilating a mining site during mining of lava with simultaneous excavation of the inter-main pillar (ed. St. USSR N 1681018, E 21 F 1/00, 1991).

Известный способ включает подачу свежего воздуха на добычный участок по двум оконтуривающим вынимаемый столб выработкам и отвод загрязненного воздуха из лавы в полном объеме через частично сохраняемую выработку в выработанное пространство. The known method includes the supply of fresh air to the production site through two delineating excavations excavated column and removal of polluted air from the lava in full through a partially stored production in the mined out space.

Недостатком известного способа является возможность образования газоопасных зон на сопряжении забоя межлавного целика со старым выработанным пространством за счет поступления метановоздушного потока из действующего выработанного пространства. Кроме того, известный способ сложен в исполнении, многооперационен и для его реализации требуется значительное количество вентиляционного оборудования. The disadvantage of this method is the possibility of the formation of gas hazardous zones at the interface of the face of the inter-main pillar with the old worked-out space due to the methane-air flow from the existing worked-out space. In addition, the known method is complicated in execution, multioperational and its implementation requires a significant amount of ventilation equipment.

Целью изобретения является повышение эффективности проветривания добычного участка за счет предотвращения образования газоопасных зон в призабойном пространстве межлавного целика и снижения эксплуатационных затрат на поддержание сопряженных с выработанным пространством выработок. The aim of the invention is to increase the efficiency of ventilation of the mining site by preventing the formation of gas hazardous zones in the bottomhole space of the inter-main pillar and reducing operating costs for maintaining mine workings.

Сущность способа заключается в следующем. Способ проветривания добычного участка, включает подачу свежего воздуха на добычный участок по оконтуривающей выемочный столб выработке и отвод загрязненного воздуха через выработанное пространство. Отличие состоит в том, что из краевой части угольного массива на контакте со старым выработанным пространством формируют воздухопроницаемую стенку, при этом отработанный воздух из призабойного пространства очистной выработки, примыкающего к воздухопроницаемой стенке, и метановоздушный поток, проходящий по аэродинамически активной зоне действующего выработанного пространства, поворачивают вдоль воздухопроницаемой стенки в направлении действующего выработанного пространства и через образующую аэродинамически активную связь между действующим и старым выработанными пространствами отводят по аэродинамически активному слою в старом выработанном пространстве газоотсасывающей установкой, причем при возвратноточной схеме проветривания в условиях подготовки выемочного столба парными или одинарной выработками отработанную струю отводят соответственно частично или в полном объеме, а при комбинированной схеме проветривания дополнительно отводят часть отработанной струи через действующее выработанное пространство, примыкающее к угольному массиву подготавливаемого выемочного столба газоотсасывающей установкой, при этом аэродинамически изолируют призабойное пространство лавы и межлавного целика от притечек метановоздушной смеси из выработанного пространства и предотвращают образование газоопасных зон в очистной выработке. The essence of the method is as follows. A method for ventilating a production site involves supplying fresh air to the production site through a production contouring extraction pit and discharging contaminated air through the exhausted space. The difference is that an air-permeable wall is formed from the edge part of the coal mass at the contact with the old mined-out space, while the exhaust air from the bottomhole space of the mine working adjacent to the air-permeable wall, and the methane-air flow passing through the aerodynamically active zone of the existing mined-out space are rotated along the air-permeable wall in the direction of the existing mined-out space and through the aerodynamically active coupling between the existing and old worked-out spaces are diverted along the aerodynamically active layer in the old worked-out space by a gas suction unit, and in the case of a return-air ventilation scheme under conditions of preparation of the extraction column with paired or single workings, the spent jet is diverted, respectively, partially or in full, and in the combined ventilation scheme, an additional part of the exhaust jets through the existing worked-out space adjacent to the coal mass we prepare second extraction pillar gazootsasyvayuschey installation, the aerodynamically isolates the face opening and lava mezhlavnogo pillar pritechek from methane-air mixture gob, and prevent the formation of gas dangerous zones in the cleaning formulation.

Другое отличие состоит в том, что воздухопроницаемость стенки повышают за счет перевода ее в запредельное состояние, например, частичным разрушением осевым усилием движущегося комбайна. Another difference is that the air permeability of the wall is increased by transferring it to the beyond state, for example, by partial destruction of the moving combine by the axial force.

Отличие также состоит в том, что эффективность поворота отработанного воздуха повышают за счет формирования свободного пространства между добычным комплексом и воздухопроницаемой стенкой. The difference also lies in the fact that the efficiency of turning the exhaust air is increased due to the formation of free space between the mining complex and the breathable wall.

Кроме того, отличие состоит в том, что перекрытие аэродинамически активного слоя при образовании обводненных зон в выработанном пространстве предотвращают посредством водоспускных сбоек. In addition, the difference lies in the fact that the overlap of the aerodynamically active layer during the formation of flooded zones in the worked out space is prevented by means of culverts.

В случае отжима угля в краевой части угольного массива подготавливаемого столба производят крепление краевой части массива или увеличивают ширину воздухопроницаемой стенки поворотом добычного комплекса. In the case of coal extraction in the edge part of the coal mass of the prepared column, the edge part of the array is fastened or the width of the breathable wall is increased by turning the mining complex.

Способ проветривания поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена возратноточная схема проветриваемого выемочного участка, подготовка выемочого столба осуществлена парными оконтуривающими выработками; на фиг. 2 - то же, подготовка выемочного столба осуществлена одинарной выработкой; на фиг. 3 показана комбинированная схема проветривания выемочного участка, подготовка выемочного столба осуществлена парными оконтуривающими выработками. The method of ventilation is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a flow diagram of a ventilated excavation section, the preparation of the excavation column is carried out by paired contouring workings; in FIG. 2 - the same, the preparation of the excavation column is carried out by a single production; in FIG. Figure 3 shows the combined ventilation scheme of the excavation site; the preparation of the excavation column was carried out by paired contouring workings.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Из краевой части угольного массива 1 на контакте со старым выработанным пространством 2 ранее отработанной лавы формируют воздухопроницаемую стенку 3, которая разрушается за подвиганием комплекса в выработанном пространстве. При этом отработанный воздух 4 из призабойного пространства межлавного целика 5, примыкающего к воздухопроницаемой стенке 3 и метановоздушный поток, проходящий по аэродинамически активной зоне действующего выработанного пространства 6 поворачивают вдоль воздухопроницаемой стенки 3 в направлении действующего выработанного пространства 6 и через образующую аэродинамически активную связь между действующим 6 и старым 2 выработанными пространствами, метановоздушную смесь 7 отводят по аэродинамически активному слою в старом выработанном пространстве 2 газоотсасывающей установкой 8, установленной в сбойке. При этом основную часть отработанного воздуха 9 из призабойного пространства лавы 10 отводят по вентиляционному штреку 11 на вентиляционную выработку 12 за счет общешахтной депрессии. From the edge of the coal mass 1 at the contact with the old mined-out space 2 of the previously worked-out lava, an air-permeable wall 3 is formed, which collapses after the complex moves in the mined-out space. In this case, the exhaust air 4 from the bottomhole space of the inter-main pillar 5 adjacent to the air-permeable wall 3 and the methane-air flow passing through the aerodynamically active zone of the active mined space 6 are rotated along the air-permeable wall 3 in the direction of the active mined space 6 and through the aerodynamically active connection between the active 6 and the old 2 worked-out spaces, the methane-air mixture 7 is removed along the aerodynamically active layer in the old worked-out p In space 2, a gas suction unit 8 installed in a fault. In this case, the main part of the exhaust air 9 from the bottomhole space of the lava 10 is diverted through the ventilation drift 11 to the ventilation output 12 due to the mine depression.

При этом аэродинамически изолируют призабойное пространство лавы 10 и межлавного целика 5 за счет предотвращения притечек высококонцентрированной метановоздушной смеси из выработанного пространства 6, 2 и предотвращают образование газоопасных зон в очистной выработке. At the same time, the bottomhole space of the lava 10 and the inter-main pillar 5 are aerodynamically isolated by preventing leakages of the highly concentrated methane-air mixture from the worked out space 6, 2 and prevent the formation of gas hazardous zones in the treatment mine.

Таким образом, при возвратноточной схеме проветривания в условиях подготовки выемочного столба парными выработками отработанную струю частично отводят через старое выработанное пространство 2 ранее отработанного столба (фиг. 1). Thus, in the case of a return-air ventilation scheme under conditions of preparation of the extraction column by paired workings, the spent stream is partially diverted through the old worked-out space 2 of the previously worked column (Fig. 1).

При возвратноточной схеме проветривания фиг.2 в условиях подготовки выемочного столба 13 одинарной выработкой 14 отработанную струю воздуха 15 из лавы 10 в полном объеме и метановоздушную смесь 7 отводят по аэродинамически активному слою в действующем 6 и старом 2 выработанных пространствах газоотсасывающей установкой 8. When the return-to-air ventilation scheme of Fig. 2 under conditions of preparation of the extraction column 13 by single generation 14, the exhausted air stream 15 from the lava 10 in full and the methane-air mixture 7 are discharged through the aerodynamically active layer in the existing 6 and old 2 worked-out spaces by a gas suction unit 8.

Схема проветривания, приведенная на фиг. 2, предусматривает размещение вентиляционного става 16, соединенного с вентилятором 17, установленным в воздухоподающей выработке. При нормальном проветривании выемочного участка вентилятор 17 в работу не включается, а в случае аварийной ситуации, например, пожара на выемочном участке с одинарной оконтуривающей выработкой 14 в лаву 10 вентилятором 17 по вентиляционному ставу 16 подают свежий расход воздуха, обеспечивающий опрокидывание вентиляционной струи в лаве 10 и оконтуривающей выработке 14, при этом уменьшают производительность газоотсасывающей установки. В этом случае обеспечивается безопасный выход работающих из лавы. The ventilation circuit shown in FIG. 2, provides for the placement of a ventilation stand 16 connected to a fan 17 installed in the air supply outlet. In normal ventilation of the extraction section, the fan 17 is not turned on, and in case of an emergency, for example, a fire in the extraction section with a single contouring 14 in the lava 10, a fresh air flow is supplied by the fan 17 to the ventilation unit 16, which ensures the ventilation stream tilts in the lava 10 and contouring generation 14, while reducing the performance of the gas-suction installation. In this case, a safe exit from the lava is ensured.

При комбинированной схеме проветривания добычного участка (фиг. 3) в условиях подготовки выемочного столба парными выработками подачу свежего воздуха в призабойное пространство лавы 10 и межлавного целика 5 осуществляют по воздухоподающей выработке 18, а отвод отработанной струи 4 осуществляют аналогично схеме проветривания, приведенной на фиг. 1, по выработанному пространству 6, 2 газоотсасывающей установкой 8. Причем при комбинированной схеме проветривания из призабойного пространства лавы 10 дополнительно отводят часть отработанной струи 19 через действующее выработанное пространство 6, примыкающее к угольному массиву 20 подготовляемого выемочного столба 21 газоотсасывающей установкой (на фиг. 3 не показано). In the combined ventilation scheme of the mining site (Fig. 3) under the conditions of the preparation of the extraction column by paired excavations, fresh air is supplied to the bottomhole space of the lava 10 and the inter-main pillar 5 by air supply 18, and the exhaust jet 4 is discharged similarly to the ventilation scheme shown in FIG. 1, according to the worked-out space 6, 2 by the gas-suction unit 8. Moreover, in the combined ventilation scheme, a part of the spent jet 19 is additionally taken from the bottomhole space of the lava 10 through the active-worked-out space 6 adjacent to the coal mass 20 of the prepared extraction column 21 by the gas-suction installation (in Fig. 3 not shown).

При этом аэродинамически изолируют призабойное пространство лавы 10 и межлавного целика 5 от притечек метановоздушной смеси из выработанного пространства и предотвращают образование газоопасных зон в очистной выработке. At the same time, the bottomhole space of the lava 10 and the inter-main pillar 5 are aerodynamically isolated from leakages of the methane-air mixture from the worked out space and prevent the formation of gas hazardous zones in the treatment mine.

Способ проветривания добычного участка предусматривает и повышение воздухопроницаемости оградительной стенки 3 (фиг. 1 - 3) за счет перевода ее в запредельное состояние, например, частичным разрушением осевым усилием движущегося очистного комбайна. The method of ventilating the mining site also provides for increasing the air permeability of the fence wall 3 (Figs. 1–3) by transferring it to a beyond state, for example, by partial axial destruction of the moving shearer.

Эффективность поворота отработанного воздуха повышают за счет того, что оставляют некоторое свободное пространство между добычным комплексом и воздухопроницаемой стенкой 3. Свободное пространство формируют за счет выемки угля из краевой части угольного массива, примыкающего к старому выработанному пространству, рабочим органом комбайна за последней секцией добычного комплекса. The efficiency of turning the exhaust air is increased due to the fact that some free space is left between the mining complex and the breathable wall 3. Free space is formed by removing coal from the edge of the coal mass adjacent to the old mined space, by the working body of the combine behind the last section of the mining complex.

Способ проветривания предотвращает перекрытие аэродинамически активного слоя обводненными зонами в выработанном пространстве посредством водоспускных сбоек (на чертежах не показаны). The ventilation method prevents overlapping of the aerodynamically active layer with watered areas in the worked out space by means of culverts (not shown in the drawings).

Способ предусматривает крепление краевой части угольного массива или увеличение ширины воздухопроницаемой стенки 3 путем поворота добычного комплекса в случае отжима угля в краевой части массива подготавливаемого выемочного столба. The method involves fixing the edge of the coal mass or increasing the width of the breathable wall 3 by turning the mining complex in the case of pressing the coal in the edge of the array of the prepared extraction column.

Использование изобретения позволит достичь: повышения эффективности проветривания добычного участка за счет предотвращения образования газоопасных зон в призабойном пространстве лавы и межлавного целика, снижения эксплуатационных затрат на поддержание сопряженных с выработанным пространством выработок, а также расширения области применения, т.к. способ используется как при возвратноточной, так и при комбинированной системах проветривания добычных участков. The use of the invention will allow to achieve: increasing the efficiency of ventilating the production area by preventing the formation of gas hazardous zones in the bottomhole space of the lava and the inter-main pillar; the method is used both in return and in combined ventilation systems of mining sites.

Claims

1. A method of ventilating a mining site, comprising supplying fresh air to the mining site by producing a contouring extraction pit and discharging contaminated air through a mined-out space, characterized in that an air-permeable wall is formed from the edge of the coal mass at the contact with the old mined-out space, while the exhausted air from the bottomhole space of the mine working adjacent to the breathable wall, and methane-air flow passing through the aerodynamically active zone of the existing worked-out space, they are turned along the breathable wall in the direction of the active worked-out space and through the aerodynamically active connection between the active and old worked-out spaces, they are drawn off along the aerodynamically active layer in the old worked-out space by a gas-suction unit, and in case of a return-air ventilation scheme under conditions of preparation of the excavated column in pairs or single with the workings, the spent jet is diverted, respectively, partially or in full, and with a combined ventilation scheme, a part of the spent jet is additionally diverted through the existing mined space adjacent to the coal mass of the prepared extraction column by a gas suction unit, while the bottom-hole space of the lava and the inter-main pillar is aerodynamically isolated from leakages of the methane-air mixture from the exhausted space zones in the treatment plant.

2. The method according to claim 1, characterized in that the air permeability of the wall is increased by translating it into a transcendental state, for example, by partial destruction by the axial force of the moving combine.

3. The method according to claim 1, characterized in that the efficiency of turning the exhaust air is increased due to the formation of free space between the mining complex and the breathable wall.

4. The method according to claim 1, characterized in that the overlap of the aerodynamically active layer during the formation of flooded zones in the worked out space is prevented by means of culverts.

5. The method according to claim 1, characterized in that in the case of pressing the coal in the edge part of the coal mass of the prepared column, the edge part of the array is fastened or the width of the breathable wall is increased by turning the mining complex.