Спосіб підготування виїмкової дільниці

Винахід відноситься до гірничої промисловості і призначений для підготовки виїмкових дільниць при розробці вугільних пластів. Відомий спосіб підготування виїмкових дільниць, у якому дегазацію вугільних родовищ здійснюють шляхом буріння з поверхні землі спрямованої свердловини, горизонтальну частину якої проводять назустріч посуванню вибою лави по супутнику вугільного пласта або по вміщуючим породам, яка постійно знаходиться в розвантаженій зоні, при цьому свердловину розміщують ближче до вентиляційного штреку у верхній частині виробленого простору, а устя свердловини з'єднують з вакуумною установкою трубопроводів, прокладених по поверхні землі (А.с. СРСР №252996, кл. Е21С43/00, опубл. 30.09.1969р.). Для забезпечення підготовчих виробок необхідною кількістю повітря потрібне застосування високопродуктивних відцентрових вентиляторів з високим напором і гнучким трубопроводом великого діаметра. Високі температури навколишніх порід 30°С и вище впливають на здоров'я і продуктивність праці робітників. Вищевказані фактори стримують темпи проведення підготовчих гірничих виробок і обмежують їхню до вжину через неможливість провітрювання довгих тупикових вибоїв, що позначається на часі підготовки і розмірі виїмкової дільниці. Найбільш близьким аналогом до винаходу, що заявляється, по сукупності суттєви х ознак є спосіб підготовки і розробки викидонебезпечних і газоносних пластів вугілля, що описаний в а. с. СРСР №1312183, кл. Е21F5/00, 7/00, опубл. 23.05.1987р. Відомий спосіб підготовки і розробки викидонебезпечних і газоносних пластів вугілля включає проведення підготовчих виробок, ведення очисних робіт, виконання противикидних заходів, створення вентиляційної системи, що складається зі свердловин, пробурених із земної поверхні при проведенні підготовчих виробок зі збійкою їх з підготовчими виробками, і трубопроводів всмоктування, що прокладають по підготовчих виробках до очисного вибою. До початку ведення очисних робіт починають відсмоктування газовоповітряної суміші в режимі мінімального дебіту, при цьому вентиляційну систему доводять до максимального дебіту в період виконання противикидних заходів і при веденні очисних робіт здійснюють через всмоктувальний трубопровід дегазацію виробленого простору, при цьому відсмоктування газу з місць інтенсивного газовиділення здійснюють переносним трубопроводом при веденні очисних робіт і проведенні противикидних заходів. Ознаки найближчого аналога, що збігаються з суттєвими ознаками пропонованого винаходу: - проведення підготовчих виробок; - буріння свердловин із земної поверхні з обсадкою їх тр убами при проведенні підготовчих виробок; - збійка свердловин з підготовчою виробкою; - відсмоктування газоповітряної суміші по свердловині, з'єднаної з вентилятором. Засобами найближчого аналога не забезпечується досягнення технічного результату по наступних причинах: - проведення підготовчої виробки здійснюється без примусового всмоктувального провітрювання, тому що провітрювання ведуть нагнітальними вентиляторами місцевого провітрювання, що не виключає небезпечних скупчень метану; - за рахунок великої довжини вентиляційної системи не забезпечується зниження температури повітря у виробках; - обмежено швидкість проведення виробок через можливе скупчення метану; - обмежується довжина виробки до 1,5км по фактору провітрювання. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу підготовки виїмкової дільниці по попередньо пробуреним із земної поверхні і по вугільному пласту свердловинам, у якому провітрювання підготовчого вибою здійснюють шляхом відсмоктування повітря через свердловину на поверхню. За рахунок створення відокремлюваної схеми провітрювання виїмкової дільниці забезпечується можливість підготовки виїмкової дільниці по простяганню і падінню необмеженої довжини, більш високих темпів проведення підготовчих виробок, знизити температур у повітря у вибої підготовчої виробки на 6-8°С, що створить більш комфортні умови праці; зменшення кількості додаткових підготовчих виробок і вентиляційних споруджень; скоротити витрати за матеріалами (вентиляційні труби) і електроенергії; знизити небезпеку виникнення газодинамічних явищ. Поставлена задача вирішується тим, що в способі підготування виїмкової дільниці, що включає буріння свердловин із земної поверхні й обсадку Їх трубами при проведенні підготовчої виробки, збійку свердловин з підготовчою виробкою і відсмоктування газоповітряної суміші по свердловині, з'єднаної з вентилятором, відповідно до винаходу підготовчу виробку проводять на початку виїмкової дільниці довжиною 20-30м, буріння свердловин із земної поверхні здійснюють двома свердловинами, першу з яких ведуть до збійки з підготовчою виробкою з наступним розбурюванням, а другу бурять із протилежного кінця виїмкової дільниці у вугільний пласт і здійснюють її збійку з підготовчою виробкою за допомогою свердловини, пробуреної до неї по вугільному пласту з наступним їх розбурюванням, обсадкой і з'єднанням з вентилятором. Доцільне розбурювання першої і другої свердловин здійснювати до діаметра 1200-1600мм, а розбурювання свердловини, пробуреної по вугільному пласту, здійснювати до діаметра 400-500мм. Щоб забезпечити збійку першої свердловини, пробуреної з земної поверхні, і свердловини, пробуреної по вугільному пласту, необхідно виконати підготовчу виробку довжиною не менш 20м і не більш 30м. Це викликано технологічними параметрами устаткування для розбурювання і забезпечення відособленої системи провітрювання, що складається зі свердловин, пробурених з поверхні діаметром 1200-1600мм і свердловини діаметром 400-500мм, пробуреної по вугільному пласту. Приведені розміри свердловин забезпечують провітрювання вибою підготовчої виробки з видачею відпрацьованого повітря на поверхню. Кількість повітря, що надходить у вибій на весь період проведення підготовчої виробки, постійно і не залежить, як при нагнітальному провітрюванні від типу вентилятора місцевого провітрювання, загально шахтної депресії і витрати повітря, діаметра і якості вентиляційних труб. За ра хунок короткого шляху проходження повітря від свердловини до вибою підготовчої виробки, останній не встигає нагрітися від оточуючих виробку порід і такий чином температура його буде на 6-8°С нижче, ніж загальношахтний стр умінь. При такій схемі провітрювання виділений з відбитого вугілля і бічних порід виробки метан, буде виноситися через свердловину на поверхню. Вугільний і породний пил, що утворився в технологічному процесі проведення виробки також буде виноситися на поверхню. Крім того, при проведенні підготовчої виробки по заздалегідь пробуреній свердловині діаметром 400-500мм по вугільному пласту відбувається дегазація вугільного пласта і зняття напруженого стану у вугільному пласту в привибійній зоні, що в значній мірі знижує небезпеку виникнення газодинамічних явищ. Суть способу пояснюється кресленням, на якому приведена схема розташування свердловин для провітрювання виїмкової дільниці. Схема містить вугільний пласт 1, уклон 2, першу свердловину 3, др угу свердловину 4, свердловину 5, пробурену по вугільному пласту, підготовчу виробку 6, вентилятор 7. Спосіб здійснюється таким чином. Роботи з оконтурювання свердловинами виїмкової дільниці здійснюються в наступному порядку. З точки поверхні, установленої маркшейдером шахти, бурять свердловину 4 з поверхні землі діаметром 219мм у задану позначку на вугільний пласт 1, потім під кутом 90° (радіус розвороту бурового інструмента 45м) стосовно свердловини 4 з поверхні землі продовжують буріння свердловини 5 по вугільному пласту 1 у заданому напрямку по простяганню на довжину до 2500м до збійки з підготовчою виробкою 6. Одночасно з бурінням свердловини 4 по вугільному пласту 1 з боку уклону 2 проводять підготовчу виробку 6 довжиною 20-30м назустріч свердловині 5 по вугільному пласту 1. З поверхні землі в підготовчу виробку 6 бурять свердловину 3 діаметром 219мм Із наступним розбурюванням до діаметра 1200-1600мм для подавання свіжого повітря. Після збійки свердловини 5, пробуреної по вугільному пласту 1, з підготовчою виробкою 6 здійснюють розбурювання свердловини 5 до діаметра 400-500мм і свердловини 4 до діаметра 1200-1600мм. На устя свердловини 4 установлюють відцентровий вентилятор 7 продуктивністю до 15м 3/с і депресією до 300-500мм.вод.ст. і надалі провітрювання підготовчої виробки здійснюють по свердловині 5, пробуреної по вугільному пласту 1 і сполученої з нею свердловині 4, відокремлювано від загально шахтної вентиляційної мережі з випуском відробленого струменя безпосередньо на поверхню по найкоротшому шляху. Використання пропонованого способу підготовки виїмкової дільниці дозволяє за рахунок створення відокремлюваної схеми провітрювання виїмкової дільниці забезпечити підготовку виїмкової дільниці по простяганню і падінню необмеженої довжини, збільшити темпи проведення підготовчих виробок, знизити температуру повітря у вибої підготовчої виробки на 6-8°С, що створить більш комфортні умови праці, зменшення кількості вентиляційних споруджень, знизити небезпеку виникнення газодинамічних явищ, скоротити витрати за матеріалами й електроенергією.