Установка для виведення рудникового газу з шахти

Изобретение относится к устройствам для отсасывания рудничного газа из забоя в проходных шахта х с последующим его использованием. Установка может быть использована в угольной промышленности для удаления из шахт р удничного газа - метана, увеличения безопасности работы и утилизации газа. Человечество бьется над проблемой удаления метана из угольных шахт уже сто лет и пока безуспешно. Хотя ша хты вентилируются относительно большим количеством воздуха, при добыче угля выделяется достаточное количество метана, чтобы достичь концентрации более 5%, т.е. взрывоопасной. Аварии на шахта х происходят с ужасающим постоянством. Известно устройство для проветривания тупиковых горных выработок, включающее секционный гибкий воздуховод, один конец которого соединен с вентилятором, а другой с кассетой, в кожухе которой размещена секция гибкого воздуховода, снабженная упругоэластичными элементами с переменной по длине жесткостью, возрастающей в направлении от вентилятора (см. А.с. СССР №1838626, М.кл. E21F1/04, 1991г.). Известно также устройство для всасывающего проветривания горных выработок, включающее последовательно соединенные трубопровод, побудитель тяги воздуха и смеситель. Устройство также снабжено эжекционной камерой и пылеуловителем, которые установлены между побудителем тяги и смесителем (А.с. СССР №1838629, М.кл. E21F5/20, 1990г.). Известные устройства пытаются решить задачу обеспечения безопасности производства путем смешения метана с воздухом и удаления их совместно. А метан с воздухом плохо перемешивается из-за разности удельных весов. Поэтому, даже при больших затратах энергии, достичь желаемого результата невозможно. Поскольку расслоение воздуха и метана неизбежно происходит, поэтому трудно избежать взрыва. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования и упрощения установки для удаления рудничного газа из шахты, в которой в результате расположения и оснащения трубопровода турбиной и задвижкой, обеспечивается понижение в рудничном газе содержания метана и увеличение его в месте отбора и за счет этого повышается безопасность работы в шахта х и возможность использовать смесь в качестве горючего. Поставленная задача решена тем, что в установке для удаления рудничного газа из шахт, включающей трубопровод, установленный в скважине, соединяющей забой с поверхностью, согласно изобретению, трубопровод установлен в выемке, выполненной в верхней точке наклонного шахтного прохода забоя, соединенного с забоями други х ша хт, а в верхней части трубопровода на поверхности шахты установлены задвижка и авиационные турбины, размещенные в кожухе с люками для подачи воздуха. Причинно-следственная связь отличительных признаков изобретения и достигаемого технического результата очевидна и обусловлена разницей в удельных веса х метана и воздуха, что приводит к скоплению смеси с высоким содержанием метана в верхней части потока смеси в шахтном проходе, где и расположен нижний конец трубопровода установки, в результате чего эта смесь удаляется на поверхность и используется о качестве горючего с более высокой концентрацией метана - предположительно 20%, которая не взрывоопасна. На фиг.1 представлена предлагаемая установка в разрезе; на фиг.2 - то же, в плане. Предлагаемая установка размещена в скважине, выполненной над наивысшей точкой прохода шахты, что определяется по карте рельефов шахтных проходов бассейна. Желательно, чтобы как можно больше шахт были соединены вместе, то есть закольцованы, тогда из всех эти х ша хт одной установкой можно было бы успешно удалять рудничный газ. Так как метан легче воздуха, он будет собираться в верхней части прохода шахты, в котором еще выполнена выемка в верхней стенке для сбора там метана. В скважине установлена обсадная труба 1 (трубопровод), утопленная в породу, в шахтном проходе 2 забоя, т.е. в выемке 3, выполненной в верхней стенке забоя. В обсадной трубе (в трубопроводе), расположенной на поверхности шахты, размещена регулирующая задвижка 4 для установки необходимого разрежения, а также авиационная турбина в кожухе 5 с двумя люками 6 и 7 для подачи воздуха при возникновении пожара на скважине. Для успешной работы установки предложено шахтные проходы выполнить наклонными, чтобы в верхней точке их легче собиралась смесь с большой концентрацией метана. Причем верхняя точка шахтного прохода должна отстоять от нижней точки на 3 - 3,5м. Предлагаемая установка работает следующим образом. Так как рудничный газ, содержащий метан, легче воздуха, то он будет собираться в верхних точках ша хтного прохода забоя. Сосредоточившись в углублении прохода в забое в выемке 3, рудничный газ, в результате образующегося вакуума, будет засасываться в обсадную трубу (трубопровод) и подниматься на поверхность, Вакуум будет создаваться большой высотой трубопровода, так как шахты Донбасса довольно глубоки - до 1км. При такой высоте трубопровода образуется вакуум до 500мм вод.ст. Такой вакуум поможет извлечь рудничный газ не только из одной, а из нескольких шахт, если они соединены вместе, т.е. закольцованы. Установленная на трубопроводе на поверхности шахты задвижка регулирует величину вакуума. Для обеспечения безопасности авиационные турбины работают таким образом - в оба люка кожуха, турбины подают воздух, который разбавляют рудничный газ до концентрации пожаробезопасной смеси. Преимущество предлагаемой установки заключается в том, что в тр убопровода при указанном его расположении создается вакуум и в него засасывается метан из верхней застойной зоны шахтного прохода, В этих условиях концентрация метана в трубе может повыситься до 20%, а такая смесь не взрывоопасная и пригодна для использования в качестве топлива. Предлагаемая установка позволит отделить метан от огромной массы рудничного газа и обеспечит безопасность работы в закольцованных шахтах.