RU2788064C1 - Method for degassing the excavation field during the development of a coal seam with longwalls on uprising - Google Patents
Method for degassing the excavation field during the development of a coal seam with longwalls on uprising Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788064C1 RU2788064C1 RU2022114758A RU2022114758A RU2788064C1 RU 2788064 C1 RU2788064 C1 RU 2788064C1 RU 2022114758 A RU2022114758 A RU 2022114758A RU 2022114758 A RU2022114758 A RU 2022114758A RU 2788064 C1 RU2788064 C1 RU 2788064C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal seam
- wells
- degassing
- methane
- sections
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000007872 degassing Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 17
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000003245 working Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 12
- 210000000214 Mouth Anatomy 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 3
- 210000000887 Face Anatomy 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной отрасли, и может быть использовано для повышения безопасности ведения горных работ по газовому фактору при отработке свиты угольных пластов.The invention relates to mining, mainly to the coal industry, and can be used to improve the safety of mining operations by gas factor when mining a suite of coal seams.
Известен способ дегазации выемочного поля при разработке свиты угольных пластов лавами по простиранию пласта, включающий проведение выработок, оконтуривающих участки пласта, очистную выемку угля, проветривание выработок, бурение скважин, подсоединение их к дегазационному трубопроводу и извлечение метана [В.С. Забурдяев, В.Н. Захаров и др. «Шахтный метан: проблемы извлечения и утилизации» М.: Изд-во «Горное дело», 2014. - 256 с., стр. 184-187].A known method of degassing the excavation field during the development of suites of coal seams with longwalls along the strike of the reservoir, including workings that outline sections of the seam, coal mining, ventilation of workings, drilling wells, connecting them to a degassing pipeline and extracting methane [V.S. Zaburdyaev, V.N. Zakharov et al. "Coal mine methane: problems of extraction and utilization" M.: Mining Publishing House, 2014. - 256 p., pp. 184-187].
Недостатком способа является избыточный объем бурения скважин, использование непродуктивных скважин при дегазации неразгруженного от горного давления разрабатываемого пласта, отсутствие скважин для извлечения метана из выработанного пространства выемочных участков, регулирования разряжения на скважинах, пробуренных над куполами обрушения пород кровли, поддерживания нормативной концентрации метана на их устьях.The disadvantage of this method is the excessive volume of well drilling, the use of non-productive wells during degassing of a developed formation that is not unloaded from rock pressure, the absence of wells for extracting methane from the mined-out space of excavation areas, regulating the discharge in wells drilled above the domes of roof rock collapse, maintaining the standard concentration of methane at their mouths .
Известен способ, включающий проведение выработок, оконтуривающих выемочные участки, очистной забой, проветривание выработок, последовательную отработку участка и пласта, бурение скважин на сближенные подрабатываемые пласты, подключение их к дегазационному трубопроводу и извлечение метана [И.В. Сергеев, В.С. Забурдяев и др. «Проблемы разработки угольных пластов, извлечения и использования шахтного метана в Печорском бассейне» М.: ННЦ ГП ИГД им. А.А. Скочинского, 2002. - 350 с., стр. 120, 216-219].A known method includes the implementation of workings that outline the excavation areas, stope, ventilation of workings, sequential mining of the site and the reservoir, drilling wells on contiguous undermined layers, connecting them to a degassing pipeline and extracting methane [I.V. Sergeev, V.S. Zaburdyaev et al. "Problems of development of coal seams, extraction and use of coal mine methane in the Pechora basin" M.: NNTs GP IGD im. A.A. Skochinsky, 2002. - 350 p., pp. 120, 216-219].
К недостаткам способа следует отнести отсутствие технологической операции по бурению скважин над куполами обрушения горных пород из вентиляционного штрека выемочного поля над демонтажными камерами, подключения их к дегазационному трубопроводу, регулирования на их устьях разрежения и поддержания нормативной величины концентрации метана в каптируемой смеси.The disadvantages of the method include the absence of a technological operation for drilling wells above the domes of rock collapse from the ventilation drift of the excavation field above the dismantling chambers, connecting them to the degassing pipeline, regulating the rarefaction at their mouths and maintaining the standard value of the methane concentration in the captured mixture.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ, включающий проведение выработок, оконтуривающих участки угольного пласта, проветривание выработок, последовательную отработку участков очистным забоем, бурение скважин на подрабатываемые пласты угля, подсоединение их к дегазационному трубопроводу и извлечение метана [Инструкция по дегазации угольных шахт. Серия 05. Выпуск 22. - М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2012. - 250 с., стр. 116-119 (прототип)].The closest in technical essence and the achieved result is a method that includes workings that outline sections of a coal seam, ventilation of workings, sequential mining of sections with a stope, drilling wells on undermined coal seams, connecting them to a degassing pipeline and extracting methane [Instruction for degassing coal mines . Series 05. Issue 22. - M.: ZAO NTC PB, 2012. - 250 p., pp. 116-119 (prototype)].
Недостаток способа заключается в том, что его схема не соответствует условиям отработки угольного пласта лавами по восстанию, поскольку не предусмотрено бурение скважин из вентиляционного штрека в область обильного потока метановоздушных смесей на выходе из участка.The disadvantage of this method lies in the fact that its scheme does not correspond to the conditions for mining the coal seam with longwalls along the rise, since it is not provided for drilling wells from the ventilation drift into the area of abundant flow of methane-air mixtures at the exit from the site.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности дегазации выемочного поля и его участков при отработке газоносного пласта угля лавами по восстанию при малом объеме буровых работ.The technical objective of the invention is to increase the efficiency of degassing of the excavation field and its sections during the development of a gas-bearing coal seam with longwalls along the rise with a small amount of drilling operations.
Поставленная цель достигается за счет бурения серии дегазационных скважин на подрабатываемые сближенные пласты угля, сначала из ближайшей выработки очередного выемочного участка, затем из вентиляционного поля над демонтажными камерами соответствующих участков, дополнительного бурения скважин из вентиляционного штрека выемочного поля с расположением их забоя над куполами обрушаемых пород кровли, уменьшения разрежения на устьях дополнительно пробуренных скважин пропорционально их расстояния от скважин на отрабатываемом участке, поддержания на устьях таких скважин нормативную концентрацию метана с возможностью утилизации каптируемых метановоздушных смесей.The set goal is achieved by drilling a series of degassing wells on undermined adjacent coal seams, first from the nearest working of the next extraction area, then from the ventilation field above the dismantling chambers of the corresponding sections, additional drilling of wells from the ventilation roadway of the extraction field with the location of their bottomhole above the domes of the collapsed roof rocks , reducing the rarefaction at the mouths of additionally drilled wells in proportion to their distance from the wells in the area being mined, maintaining the standard concentration of methane at the mouths of such wells with the possibility of utilizing the captured methane-air mixtures.
Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.
На выемочном поле отрабатываемого угольного пласта при погоризонтной схеме его подготовки лавами по восстанию проводят подготовительные выработки, оконтуривающие участки угольного пласта, проветривают выработки последовательно отрабатываемых участков пласта очистными забоями, бурят серию скважин на подрабатываемые сближенные угольные пласты, сначала из ближайшей выработки очередного участка, затем из вентиляционного штрека выемочного поля над демонтажными камерами соответствующих участков, после чего дополнительно бурят скважины из вентиляционного штрека выемочного поля с расположением их забоев над куполами обрушенных пород кровли. При этом на устьях скважин, пробуренных над куполами обрушенных пород кровли, уменьшают разрежение на величину пропорционально их расстояния от скважин на отрабатываемом участке, поддерживают на их устьях концентрацию метана в каптируемой смеси с возможностью ее утилизации.On the excavation field of a mined coal seam with a horizontal scheme of its preparation with longwalls, preparatory workings are carried out, outlining sections of the coal seam, the workings of sequentially mined sections of the seam are ventilated with stopes, a series of wells are drilled on undermined adjacent coal seams, first from the nearest working of the next section, then from ventilation drift of the excavation field above the dismantling chambers of the respective sections, after which wells are additionally drilled from the ventilation drift of the excavation field with the location of their faces above the domes of collapsed roof rocks. At the same time, at the mouths of wells drilled above the domes of collapsed roof rocks, the rarefaction is reduced by an amount proportional to their distance from the wells in the mined area, the concentration of methane in the captured mixture is maintained at their mouths with the possibility of its disposal.
Все технологические операции по добыче угля на выемочном поле, измерению расхода воздуха в выработках, дебита и концентрации метана в дегазационной системе выемочных участков и поля выполняют стандартными методами в соответствии с положениями нормативных документов.All technological operations for coal mining in the excavation field, measurement of air flow in workings, flow rate and concentration of methane in the degassing system of excavation areas and fields are performed by standard methods in accordance with the provisions of regulatory documents.
Положительный эффект от внедрения способа дегазации выемочного поля достигают за счет бурения серии дегазационных скважин на подрабатываемые угольные пласты на выемочных участках, последовательно отрабатываемых лавами по восстанию угольного пласта, сначала из ближней выработки очередного выемочного участка, затем из вентиляционного штрека выемочного поля, дополнительного бурения скважин над куполами обрушения пород кровли отрабатываемого пласта, снижения величины разрежения на устьях скважин ранее отработанных участков, пропорционально расстоянию их от скважин на отрабатываемом участке, поддержания на их устьях нормативом принятую концентрацию метана с возможностью утилизации каптируемых метановоздушных смесей.A positive effect from the introduction of the method of degassing of the excavation field is achieved by drilling a series of degassing wells on undermined coal seams in excavation areas sequentially mined by longwalls along the rise of the coal seam, first from the near working of the next excavation area, then from the ventilation drift of the excavation field, additional drilling of wells above domes of collapse of the rocks of the roof of the mined seam, reducing the magnitude of rarefaction at the wellheads of previously worked out areas, in proportion to their distance from the wells in the mined area, maintaining the accepted concentration of methane at their mouths with the possibility of utilizing the captured methane-air mixtures.
В зависимости от горнотехнических условий объем буровых работ на выемочном поле снижается на 15-20%, эффективность дегазации повышается на 25-30%, создается возможность для утилизации каптируемых метановоздушных смесей.Depending on the mining conditions, the volume of drilling work in the excavation field is reduced by 15-20%, the degassing efficiency is increased by 25-30%, and an opportunity is created for the utilization of captured methane-air mixtures.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2788064C1 true RU2788064C1 (en) | 2023-01-16 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1262059A1 (en) * | 1985-05-14 | 1986-10-07 | Государственный Макеевский Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности | Method of degassing underworked rock during activation of its displacement |
| SU1585538A1 (en) * | 1988-06-17 | 1990-08-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Угольный Институт | Method of controlling gas emission in excavation of protective undermined bed |
| RU2379520C1 (en) * | 2008-07-18 | 2010-01-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр РАН (УРАН ИПКОН РАН) | Extraction method of methane from coal bed |
| CN104329113A (en) * | 2014-09-03 | 2015-02-04 | 安徽理工大学 | Gas drainage method by pressure relief of coal bed bottom plate through ground drilling and loosening blasting |
| RU2565311C1 (en) * | 2014-09-25 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Coal seam degassing |
| RU2732931C1 (en) * | 2020-06-01 | 2020-09-24 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Degassing method of working area |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1262059A1 (en) * | 1985-05-14 | 1986-10-07 | Государственный Макеевский Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности | Method of degassing underworked rock during activation of its displacement |
| SU1585538A1 (en) * | 1988-06-17 | 1990-08-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Угольный Институт | Method of controlling gas emission in excavation of protective undermined bed |
| RU2379520C1 (en) * | 2008-07-18 | 2010-01-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр РАН (УРАН ИПКОН РАН) | Extraction method of methane from coal bed |
| CN104329113A (en) * | 2014-09-03 | 2015-02-04 | 安徽理工大学 | Gas drainage method by pressure relief of coal bed bottom plate through ground drilling and loosening blasting |
| RU2565311C1 (en) * | 2014-09-25 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Coal seam degassing |
| RU2732931C1 (en) * | 2020-06-01 | 2020-09-24 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Degassing method of working area |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Инструкция по дегазации угольных шахт. Серия 05. Выпуск 22. М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2012, 250 с., стр.116-119. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2333363C1 (en) | Method of monitoring gas emission during mining operations in series of highly gaseous coal seams | |
| CN108661646A (en) | A kind of false top house column type shrink afterwards filling mining method | |
| CN101126316A (en) | Long-wall integrated-extraction reclaiming room-type coal column mining method | |
| CN110173295A (en) | A method of utilizing concordant directional drilling mash gas extraction and fire extinguishing | |
| RU2284414C1 (en) | Gently sloping coal bed mining method | |
| RU2512049C2 (en) | Gas emission control method at development of coal bed prone to spontaneous ignition | |
| CN102031972A (en) | L-shaped mining method under open-underground mining | |
| Meshkov et al. | Methane emission control at the high-productive longwall panels of the Yalevsky coal mine | |
| RU2487246C1 (en) | Method to degas coal-bearing series | |
| RU2788064C1 (en) | Method for degassing the excavation field during the development of a coal seam with longwalls on uprising | |
| RU2310073C1 (en) | Safe mine for gas-bearing fire-hazardous seam cutting | |
| Brigida et al. | Methane release in drainage holes ahead of coal face | |
| ZA202304365B (en) | Mining method without coal pillar in mining area for comprehensive prevention and control of rock burst and gas | |
| RU2422639C1 (en) | Zolotaryov safe coal mine | |
| CN112943347B (en) | Multi-source gas efficient pre-extraction rapid outburst elimination method in middle-layer residual coal re-mining tunneling process | |
| Korovyaka et al. | Perspectives of mine methane extraction in conditions of Donets’k gas-coal basin | |
| RU2434139C1 (en) | Degassing method of worked-out area | |
| RU2415266C1 (en) | Method of coal extraction from chambers with pre-production mining of methane | |
| CN107461208A (en) | A kind of contact pipeline well and construction method on inclined orebody | |
| RU2807283C1 (en) | Method for degassing excavated coal field | |
| RU2666570C1 (en) | Method of degasssing of overworked accompanying bed | |
| RU2788841C1 (en) | Method for removal of methane-air mixture from the waste area | |
| RU2533479C1 (en) | Method of degasification of contiguous coal bed on sites of pillar mining activities | |
| RU2813009C1 (en) | Method for predicting methane abundance for excavation sites | |
| Anastasov et al. | Innovative mining technologies with complex geomechanical characteristics |