RU2541970C1 - Method for preventing explosion-hazard accumulations of gases and dust in coal destruction zone - Google Patents

Method for preventing explosion-hazard accumulations of gases and dust in coal destruction zone Download PDF

Info

Publication number
RU2541970C1
RU2541970C1 RU2014102967/03A RU2014102967A RU2541970C1 RU 2541970 C1 RU2541970 C1 RU 2541970C1 RU 2014102967/03 A RU2014102967/03 A RU 2014102967/03A RU 2014102967 A RU2014102967 A RU 2014102967A RU 2541970 C1 RU2541970 C1 RU 2541970C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coal
dust
destruction
air
cutter
Prior art date
Application number
RU2014102967/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Семенович Забурдяев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН)
Priority to RU2014102967/03A priority Critical patent/RU2541970C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2541970C1 publication Critical patent/RU2541970C1/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention proposes a method for prevention of explosion-hazard accumulations of gases and dust in a coal destruction zone, which involves extraction of coal samples from a bed, determination of yield ratio of substances of coal, its gas-bearing capacity, content of fusinite and dust, supply of cooling liquid to a cutter surface and an air-water mixture to the coal destruction zone. Supply of the cooling liquid and the air-water mixture is performed at equal pressure of the liquid in channels of a cutter holder. The cooling liquid is supplied to the cutter surface in a compact form at destruction of coal with the cutter, and liquid in the air-water mixture is dispersed with a possibility of binding explosion-hazard dust fractions; with that, it is supplied via the channel of the cutter holder tangentially to an external cavity of a sleeve with its internal ejecting channel.
EFFECT: implementation of the method will allow increasing safety of mining operations on gas-bearing beds, the coals of which tend to dust explosiveness, due to high efficiency of prevention of explosion-hazard accumulations of gases and dust during destruction of coal with an actuating element of a combined machine.

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в условиях добычи угля путем его разрушения исполнительным органом комбайна за счет подачи охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси в зону разрушения угля резцами.The invention relates to mining and can be used to prevent explosive accumulations of gases and dust in the conditions of coal mining by its destruction by the executive body of the combine due to the supply of coolant and air-water mixture to the coal destruction zone by cutters.

Известен способ охлаждения резцов исполнительного органа комбайна при разрушении угля (Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1979. - 319 с.), включающий подачу орошающей жидкости в зону разрушения угля резцами исполнительного органа комбайна.A known method of cooling the cutters of the executive body of the combine during the destruction of coal (Guidelines for combating dust in coal mines. - 2nd ed., Rev. And add. - M .: Nedra, 1979. - 319 p.), Including the supply of irrigation fluid into the zone of coal destruction by cutters of the executive body of the combine.

Недостатком этого способа предотвращения фрикционного искрения во время контакта резца с горным массивом является низкая эффективность подавления мелкодисперсной пыли и большой расход жидкости через форсунки оросительной системы.The disadvantage of this method of preventing frictional sparking during contact of the cutter with the massif is the low efficiency of suppressing fine dust and the high flow rate of the liquid through the nozzles of the irrigation system.

Известен другой способ предотвращения фрикционного искрения как источника воспламенения газопылевоздушной среды (Геотехнологические проблемы разработки опасных по газу и пыли угольных пластов / А.Д. Рубан, Г.С. Забурдяев, B.C. Забурдяев; Ин-т проблем комплексного освоения недр РАН. - М.: Наука, 2007. - 279 с.), включающий отбор проб угля, определение выхода летучих веществ из угля, содержания фюзинита и пыли, газоносности пласта, подачу орошающей жидкости в места соприкосновения режущего инструмента с горной породой.There is another way to prevent frictional sparking as a source of ignition of a dusty air environment (Geotechnological problems of developing coal seams hazardous for gas and dust / A.D. Ruban, G.S. Zaburdyaev, BC Zaburdyaev; Institute of Problems of Integrated Development of the bowels of the Russian Academy of Sciences. - M. : Science, 2007. - 279 p.), Including sampling coal, determining the yield of volatile substances from coal, the content of fusinite and dust, the gas content of the formation, supplying irrigation fluid to the contact points of the cutting tool with the rock.

Недостатком этого способа является недостаточная эффективность связывания взрывоопасных (мелких) фракций пыли в зоне разрушения угля и фрикционном искрении.The disadvantage of this method is the insufficient efficiency of binding of explosive (small) dust fractions in the zone of coal destruction and frictional sparking.

Наиболее близким способом предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля является способ (Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах / А.Д. Рубан, В.Б. Артемьев, B.C. Забурдяев и др. - М.: УРАН ИПКОН РАН, 2009. - 396 с., прототип), включающий отбор проб угля из пласта, определение выхода летучих веществ из угля, его газоносности, содержания фюзинита и пыли, подачу охлаждающей жидкости на поверхность резца и водовоздушной смеси в область разрушения угля.The closest way to prevent explosive accumulations of gases and dust in the zone of coal destruction is the method (Problems of ensuring high productivity of the working faces in methane-rich mines / A.D. Ruban, V. B. Artemyev, BC Zaburdyaev, etc. - M .: URAN IPKON RAS , 2009. - 396 p., Prototype), including sampling coal from the formation, determining the yield of volatile substances from coal, its gas content, fusinite and dust content, supplying coolant to the surface of the cutter and air-water mixture in the area of coal destruction.

Недостатком данного способа является то, что предотвращение взрывоопасных скоплений газов и пыли осуществляют без учета величины давления жидкости в каналах резцедержателя при подаче охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси в зону разрушения угля без диспергирования жидкости при формировании водовоздушной смеси для снижения концентрации метана и связывания пыли взрывоопасных фракций.The disadvantage of this method is that the prevention of explosive accumulations of gases and dust is carried out without taking into account the magnitude of the pressure of the liquid in the channels of the tool holder when the coolant and air-water mixture are supplied to the coal destruction zone without dispersing the liquid during the formation of the water-air mixture to reduce methane concentration and dust binding of explosive fractions.

Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли во время разрушения угля исполнительным резцесодержащим органом комбайна за счет рационального режима разбавления взрывоопасных газов и связывания мелких взрывоопасных фракций пыли в зоне разрушения угля.The aim of the invention is to increase the efficiency of preventing explosive accumulations of gases and dust during the destruction of coal by the executive cutting tool body of the combine due to the rational mode of dilution of explosive gases and binding of small explosive dust fractions in the area of coal destruction.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля, включающем отбор проб угля из пласта, определение выхода летучих веществ из угля, его газоносности, содержания фюзинита и пыли, подачу охлаждающей жидкости на поверхность резца и водовоздушной смеси в область разрушения угля, подачу охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси производят при равном давлении жидкости в каналах резцедержателя, охлаждающую жидкость на поверхность резца подают в компактном виде в момент разрушения угля резцом, жидкость в водовоздушной смеси диспергируют с возможностью связывания взрывоопасных фракций пыли, при этом ее подают по каналу резцедержателя тангенциально во внешнюю полость втулки с ее внутренним эжектирующим каналом, а газоносность пласта определяют в полосе выемки угля.According to the invention, the goal is achieved by the fact that in the method of preventing explosive accumulations of gases and dust in the area of coal destruction, including sampling coal from the formation, determining the yield of volatile substances from coal, its gas content, the content of fusinite and dust, supplying coolant to the surface of the cutter and water-air mixture in the area of destruction of coal, the supply of coolant and air-water mixture is carried out at equal liquid pressure in the channels of the tool holder, the coolant on the surface of the cutter is fed into ompaktnom a fracture point chisel coal liquid dispersed in the water-air mixture, with binding explosive dust fractions, and its channel bit holder fed tangentially into the outer sleeve with its internal cavity of the entraining passage, and gas bearing formation determined in coal extraction band.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Применительно к конкретному газоносному и опасному по взрывчатости угольной пыли пласту отбирают пробы угля из пласта, определяют содержание летучих веществ в угле, его газоносность в полосе выемки угля, содержание фюзинита и пыли в угле, подают охлаждающую жидкость на поверхность резца и водовоздушную смесь в область разрушения угля, при этом подачу охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси производят при равном давлении жидкости в каналах резцедержателя, охлаждающую жидкость на поверхность резца подают в компактном (нераспыленном) виде в момент разрушения угля резцом, жидкость в водовоздушной смеси диспергируют с возможностью связывания взрывоопасных фракций пыли, эжекцию рудничного воздуха и его подачу в область разрушения угля осуществляют подводом жидкости по каналу резцедержателя тангенциально во внешнюю полость втулки с ее внутренним эжектирующим каналом.In relation to a specific gas-bearing and coal dust hazardous formation, coal samples are taken from the formation, the content of volatile substances in the coal, its gas content in the coal extraction strip, the content of fusinite and dust in the coal are determined, coolant is supplied to the surface of the cutter and the air-water mixture to the fracture area coal, while the coolant and the air-water mixture are supplied at equal fluid pressure in the channels of the tool holder, the coolant is fed to the surface of the cutter in a compact (non-sprayed) at the moment of coal destruction by the cutter, the liquid in the water-air mixture is dispersed with the possibility of binding explosive dust fractions, the mine air is ejected and supplied to the coal destruction region by supplying the liquid through the tool holder channel tangentially into the external cavity of the sleeve with its internal ejection channel.

Отбор проб угля из массива пласта, определение содержания летучих веществ в угле, его газоносности, содержания фюзинита и пыли в угле производят по стандартным методикам, суть которых изложена в нормативных документах (инструкциях, методических указаниях, справочных пособиях и пр.).Coal sampling from the formation massif, determination of the volatile matter content in coal, its gas content, fusinite and dust content in coal is carried out according to standard methods, the essence of which is described in regulatory documents (instructions, guidelines, reference manuals, etc.).

Подачу охлаждающей жидкости в зону разрушения угля резцами осуществляют по каналам резцедержателя на поверхность резца, для чего во втулке резцедержателя предусмотрены борозды для подачи жидкости (воды, воды с добавками поверхностно-активных или химически-активных веществ) к режущей головке резца. Жидкость для формирования водовоздушной смеси, предназначенной для снижения концентрации газов (преимущественно метана) и содержания тонкодисперсных взрывоопасных фракций пыли до безопасной величины их воспламенения от фрикционного искрения, подают тангенциально расположенным по каналам в резцедержателе в полость между резцедержателем и специальной втулки, во внутреннем канале которой формируется водовоздушная смесь, направляемая в зону контакта режущей головки резца с горным массивом (углем и включениями породы). В случаях, когда угольный пласт содержит крепкие породы или включения пирита, резцедержатель выполняют с дополнительным каналом для подачи жидкости на режущую головку смежного резца, следующего по ходу вращения исполнительного (режущего) органа комбайна.Coolant is supplied to the coal destruction zone by the cutters through the tool holder channels to the surface of the cutter, for which grooves are provided in the tool holder sleeve for supplying liquid (water, water with the addition of surface-active or chemically active substances) to the cutting head of the cutter. The liquid for forming a water-air mixture intended to reduce the concentration of gases (mainly methane) and the content of finely divided explosive dust fractions to a safe level of ignition from frictional sparking is fed tangentially located through the channels in the tool holder into the cavity between the tool holder and a special sleeve, in the inner channel of which is formed water-air mixture directed to the contact zone of the cutting head of the cutter with the rock mass (coal and rock inclusions). In cases where the coal seam contains strong rocks or pyrite inclusions, the tool holder is carried out with an additional channel for supplying fluid to the cutting head of an adjacent cutter following the rotation of the executive (cutting) organ of the combine.

Путем подачи водовоздушной смеси в места скопления газов и пыли при разрушении угля резцами исполнительного органа комбайна обеспечивают содержание метана менее 4,5% по объему и нижний предел взрываемости пыли (в граммах на кубический метр воздуха), который устанавливают экспериментально с учетом содержания в угле микрокомпонентов фюзинита, выхода летучих веществ и содержания негорючих породных включений.By supplying a water-air mixture to the places of accumulation of gases and dust during coal destruction by cutters of the executive body of the combine, the methane content is less than 4.5% by volume and the lower explosive limit of dust (in grams per cubic meter of air) is established experimentally taking into account the content of microcomponents in coal fusinite, the release of volatile substances and the content of non-combustible rock inclusions.

Внедрение способа позволит повысить безопасность ведения горных работ на газоносных пластах, угли которых склонны к взрывчатости пыли, за счет высокой эффективности предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли во время разрушения угля исполнительным органом комбайна.The implementation of the method will improve the safety of mining on gas-bearing formations, the coals of which are prone to dust explosiveness, due to the high efficiency of preventing explosive accumulations of gases and dust during the destruction of coal by the executive body of the combine.

Claims (1)

Способ предотвращения взрывоопасных скоплений газов и пыли в зоне разрушения угля, включающий отбор проб угля из пласта, определение выхода летучих веществ из угля, его газоносности, содержания фюзинита и пыли, подачу охлаждающей жидкости на поверхность резца и водовоздушной смеси в область разрушения угля, отличающийся тем, что подачу охлаждающей жидкости и водовоздушной смеси производят при равном давлении жидкости в каналах резцедержателя, охлаждающую жидкость на поверхность резца подают в компактном виде в момент разрушения угля резцом, жидкость в водовоздушной смеси диспергируют с возможностью связывания взрывоопасных фракций пыли, при этом ее подают по каналу резцедержателя тангенциально во внешнюю полость втулки с ее внутренним эжектирующим каналом, а газоносность пласта определяют в полосе выемки угля. The method of preventing explosive accumulations of gases and dust in the zone of coal destruction, including sampling coal from the formation, determining the yield of volatile substances from coal, its gas content, fusinite and dust content, supplying coolant to the surface of the cutter and the air-air mixture to the area of coal destruction, characterized in that the coolant and the air-water mixture are supplied at equal fluid pressure in the channels of the tool holder, the coolant is fed to the surface of the cutter in a compact form at the time of coal destruction p The liquid in the water-air mixture is dispersed with the possibility of binding explosive dust fractions, while it is fed through the tool holder channel tangentially into the external cavity of the sleeve with its internal ejection channel, and the gas content of the formation is determined in the coal extraction strip.
RU2014102967/03A 2014-01-30 2014-01-30 Method for preventing explosion-hazard accumulations of gases and dust in coal destruction zone RU2541970C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014102967/03A RU2541970C1 (en) 2014-01-30 2014-01-30 Method for preventing explosion-hazard accumulations of gases and dust in coal destruction zone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014102967/03A RU2541970C1 (en) 2014-01-30 2014-01-30 Method for preventing explosion-hazard accumulations of gases and dust in coal destruction zone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2541970C1 true RU2541970C1 (en) 2015-02-20

Family

ID=53288842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014102967/03A RU2541970C1 (en) 2014-01-30 2014-01-30 Method for preventing explosion-hazard accumulations of gases and dust in coal destruction zone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2541970C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2815043C2 (en) * 2022-05-31 2024-03-11 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) Method of determining porosity of combustible mass of coal

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3332257C1 (en) * 1983-09-07 1984-10-31 Friedrich Wilhelm 4230 Wesel Paurat Arrangement for cutting rock in underground mining operations
SU1266476A3 (en) * 1978-10-19 1986-10-23 Фоест-Альпине Аг (Фирма) Mining machine working member
SU1696728A1 (en) * 1987-03-09 1991-12-07 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Method of forecasting coal seam outbursts
RU2372484C1 (en) * 2008-04-15 2009-11-10 Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Method of determining methane content in coal bed

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1266476A3 (en) * 1978-10-19 1986-10-23 Фоест-Альпине Аг (Фирма) Mining machine working member
DE3332257C1 (en) * 1983-09-07 1984-10-31 Friedrich Wilhelm 4230 Wesel Paurat Arrangement for cutting rock in underground mining operations
SU1696728A1 (en) * 1987-03-09 1991-12-07 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Method of forecasting coal seam outbursts
RU2372484C1 (en) * 2008-04-15 2009-11-10 Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Method of determining methane content in coal bed

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РУБАН А.Д и др., Метан в шахтах и рудниках России, прогноз, извлечение и использование, Москва, 2006, с.34-42. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2815043C2 (en) * 2022-05-31 2024-03-11 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) Method of determining porosity of combustible mass of coal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0415021A (en) detonation method and detonation accessory
RU2541970C1 (en) Method for preventing explosion-hazard accumulations of gases and dust in coal destruction zone
RU2010107179A (en) APPLICATION OF FOAM TO INCREASE RESISTANCE TO GAS FLOW UNDER CONDITIONS OF A MINES AND DEVICE FOR FOAM SUPPLY
Sazid et al. Effective explosive energy utilization for engineering blasting–initial results of an inventive stemming plug, SPARSH
RU2571464C1 (en) Preliminary degassing of coal series and worked-out area
Shepeleva et al. Gas emission under coal and gas outbursts
CN204552627U (en) A kind of wet drilling drilling rod
CA2663645A1 (en) Full-cut heading machine
RU2533482C1 (en) Method of forecast of explosion hazard of methane dust mixes during coal destruction
JP2007307692A (en) Water-jet device using incombustible gas
RU2543238C2 (en) Method of prediction of explosiveness of deposited dust in gassy mines
RU2560029C2 (en) Method of treatment of drifting face
RU2536540C1 (en) Method of excavation in outburst-prone seam
RU2461710C2 (en) Method for coal extraction using activated plough
Khoreshok et al. Justification of the Disk Tool Application for Working Bodies of Mining Machines
Torro et al. Analysis of ventilation of working areas in thick gently dipping coalbeds
SU1262054A1 (en) Method of mining coal seams with coal and gas outburst hazards
RU2635670C1 (en) Rock-breaking insert
RU2479707C1 (en) Drilling bit of wells in gas-bearing formations
RU85934U1 (en) DEVICE FOR EDUCATION OF WELLS
RU2619958C2 (en) Drill cutter
RU2406825C1 (en) Method for preventing spontaneous fires in worked-out area of acting mining faces
RU158603U1 (en) DEVICE FOR DRILLING MINING IN ROCKS
RU2097556C1 (en) Explosion-proof cutting bit for drilling extraction machine
RU2435926C1 (en) Bore bit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170131