Спосіб дегазації виробленого простору лави

Спосіб дегазації виробленого простору лави, що включає буріння свердловини з вентиляційного штреку в породах покрівлі пласта з розворотом назустріч вибою лави, подачу приготованої суспензії метанокислюючих бактерій в свердловини, що втратили герметичність, після кожного циклу осідання покрівлі, контроль розмірів зони зволоження підроблених лавою порід і відкачку текучих з свердловин в період після припинення подачі суспензії до чергового циклу осідання покрівлі, який відрізняється тим, що у потоки повітря, що поступають у вироблений простір, безперервно вводять аерозоль поживного середовища, причому витрату води в складі аерозолю приймають не меншою витрати води, що виноситься потоками повітря з обробленої суспензією зони виробленого простору, а витрату мінеральних солей в складі аерозолю приймають пропорційною метанокислюючій активності бактерій в цій зоні Винахід відноситься до області гірництва, зокрема до дегазації підземних гірничих виробок, і може бути використай для зниження багатометановості вугільних шахт Відомий спосіб дегазації виробленого простору, що передбачає нанесення суспензії метанокислюючих бактерій з привибійного простору на обрушені у виробленому просторі породи [1] Недоліком цього способу є його низька ефективність, зумовлена незначними розмірами мікробіологічного фільтра, що утворюється у виробленому просторі Відомий спосіб дегазації виробленого простору, прийнятий як прототип, що включає буріння свердловини з вентиляційного штреку в породах покрівлі пласта з розворотом назустріч вибою лави, подачу приготованої суспензії метанокислюючих бактерій в свердловини, то втратили герметичність, після кожного циклу посадки покрівлі, контроль розмірів зони зволоження підроблених лавою порід і откачку текучих з свердловин в період після припинення подачі суспензії до чергового циклу посадки покрівлі [2] Недоліком відомого способу є низька ефективність дегазації виробленого простору лави в зв'язку з тим, що після попадання суспензії в зону рушення по виробленому простору метаноповітряної суміші відбувається її інтенсивне ви сихання і зменшення вмісту мінеральних солей по мірі споживання їх бактеріями У основу винаходу поставлена задача підвищення ефективності дегазації виробленого простору лави, в якому за рахунок того, що у витоки повітря, що поступають у вироблений простір, безперервно вводять аерозоль поживної середи, причому витрату води в складі аерозолю приймають не меншим витрати води, що виноситься витоками повітря з обробленої суспензією зони виробленого простору, а витрату мінеральних солей в складі аерозолю приймають пропорційною метанокислюючій активності бактерій в цій зоні, підвищується тривалість Функціонування 1 активність метанокислюючих бактерій в біофільтрі, внаслідок чого збільшується об'єм метану, що окислюється, знижується багатогазність виробленого простору лави, а також забезпечення безпечних умов видобутку вугілля на ДІЛЬНИЦІ І підвищення інтенсивності видобутку вугілля в лаві внаслідок зниження обмежуючого впливу газового чинника на роботу вугледобувної техніки Вказана задача досягається тим, що в способі дегазації виробленого простору лави, що включає буріння свердловини з вентиляційного штреку в породах покрівлі пласта з розворотом назустріч вибою лави, подачу приготованої суспензії метанокислюючих бактерій в свердловини, що втратили герметичність, після кожного ю 51440 вати споживання бактеріями поживних речовин, підтримувати сольовий баланс суспензії, нанесеної на обрушені у виробленому просторі породи, і за рахунок забезпечення мікроорганізмів достатньою КІЛЬКІСТЮ поживних речовин підвищити ефективність дегазації виробленого простору лави Таким чином, застосування технічного Рішення, що пропонується, дозволяє здійснити управління функціонуванням мікробіологічного фільтра у виробленому просторі лави На малюнку (Фіг) представлена схема дегазації виробленого простору лави із застосуванням способу, що заявляється На схемі показані вироблений простір і, лава 2, повітря подавальний штрек 3, вентиляційний штрек 4, свердловини 5, 6, місткість-змішувач 7, насос 8, шланг 9, генератор аерозолю 10, зона мікробіологічного Фільтра 11, витоки повітря 12, трубка струму метано-повітряної суміші 13, водяний став 14 Приклад реалізації способу, що пропонується Спосіб дегазації виробленого простору лави, який пропонується, реалізують в умовах 907 лави шахти "Самарська" ДХК "Павлоград-вуплля" Лава розташована між бортовим (повітря подавальним ) і збірним (вентиляційним) штреками На основі попередньої газово-повітряної зйомки на добувній ДІЛЬНИЦІ встановлено, що, - з 600м3/хв повітря, що витрачається на циклу посадки покрівлі, контроль розмірів зони зволоження підроблених лавою порід і откачку текучих з свердловин в період після припинення подачі суспензії до чергового циклу посадки покрівлі, згідно з винаходом, у витоки повітря, що поступають у вироблений простір, безперервно вводять аерозоль поживної середи, причому витрату води в складі аерозолю приймають не меншим витрати води, що виноситься витоками повітря з обробленої суспензією зони виробленого простору, а витрату мінеральних солей в складі аерозолю приймають пропорційною метанокислюючій активності бактерій в цій зоні Після внесення суспензії метанокислюючих бактерій у вироблений простір, метано-повітряна суміш, фільтруючись через зволожені породи, виносить воду, що міститься в суспензії у вихідному з добувної ДІЛЬНИЦІ вентиляційному струміні Тому введення водовміщуючої середи у вироблений простір лави супроводжується підтримкою водного балансу середовища мешкання мікроорганізмів, забезпечує нормальні умови їх ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ і тим самим підвищує ефективність дегазації виробленого простору лави Введення у вироблений простір поживної середи у вигляді аерозолю забезпечує поширення рідини в обширній зоні в газопроникних каналах між уламками обрушених порід, оброблених мікробіологічною суспензією, і підвищення ефективності дегазації виробленого простору лави Введення аерозолю поживної середи у витоки повітря, що поступають у вироблений простір, забезпечують доставку рідини в зону мікробіологічного фільтра і виконання ознак технічного рішення, що заявляється, згаданих вище Прийняття витрати води в складі аерозолю не меншим витрати води, що виноситься витоками повітря з виробленого простору, забезпечує підтримку маси рідини в зоні біофільтра не меншої маси рідини, спочатку внесеної у вироблений простір, і підтримку біофільтра в робочому стані, чим забезпечується підвищення ефективності дегазації виробленого простору Прийняття витрати мінеральних солей в складі аерозолю, що вводиться у вироблений простір, пропорційним метанокислюючій активності бактерій в зоні біофільтра дозволяє компенсу провітрювання ДІЛЬНИЦІ, ВИТОКИ у вироблений простір становлять 200м3/хв , - витоки повітря входять і виходять з виробленого простору на дільницях ВІДПОВІДНО 10М бортового і 50м збірного штреків, - вогкість повітря, що подається на дільницю, становить 60%, що виходить з виробленого простору лави - до 78%, - температура повітря на ДІЛЬНИЦІ рівна + 25°С За результатами газово-повітряної зйомки будують на плані ДІЛЬНИЦІ 5 трубок струму витоків повітря із у виробленому просторі 1 лави 2 з витратою 40м3/хв в кожній У збірному штреку 4 з інтервалом 5 - 10м вимірюють вогкість вихідної з виробленого простору 1 метано-повітряної суміші і обчислюють середню по кожній трубці струму КІЛЬКІСТЬ води W|, що виноситься витоками повітря 12 (таблиця) Обчислення витрати води по трубках струму метано-повітряної суміші до застосування способу Номер трубки СТРУМУ Відстань від вибою лави, м - входу трубки струму - виходу трубки струму Вогкість повітря, % - на вході у вироблений простір - на виході з виробленого простору Різниця вмісту в повітрі, на вході і виході трубки струму, л/м3 Витрата води в повітрі, л/хв - по трубці струму - на 1 погонний метр штреку 1 2 3 4 5 0-2 0-10 2-4 10-20 4-6 20-30 6-8 30-40 8-Ю 40-50 60 78 60 76 60 74 60 72 60 70 0,07 0,05 0,04 0,03 0,02 2,8 0,28 2,0 0,20 1,6 0,16 1,2 0,12 0,8 0,08 51440 З таблиці слідує, що для збереження початкової вогкості породи в 1-й, 2-й, 3-й і т д трубках струму метано-повітряної суміші 13 необхідно вносити в них ВІДПОВІДНО 2,8, 2,0, 1,6 і т д літрів води за хвилину Попереду забою лави 2 в збірному штреку 4 встановлюють місткість-змішувач 7, в якій щодобово приготовляють мікробіологічну суспензію наступного складу біомаса - 4кг, мінеральні солі 2,8кг, вода - 2м Приготованою суспензією періодично зволожують обрушені у виробленому просторі породи, виконуючи дії, приведені в обмежувальній частині Формули винаходу, що пропонується Таким чином, при рухаючому вибої лави 2 і багаторазовому нанесенні бактерій на обрушені породи, у виробленому просторі 1 утворюється мікробіологічний фільтр 11 для метану, то рухається в складі витоків повітря 12 по виробленому простору У бортовому штреку 3 встановлюють МІСТКІСТЬ 7 об'ємом 1,5м3 і заповнюють її розсолом поживної середи концентрацією 200г/л від МІСТКОСТІ 7 до кордону виробленого простору прокладають трубопровід 9, від якого відводять 5 - 10 паростків довжиною 1 - 1,5м з генераторами аерозолю (Форсунками) 10 на кінцях Форсунки з'єднують за допомогою кранів з тим, що є на ДІЛЬНИЦІ, ставом пожежно-зрошувальної води 14 зрошувальні пристрої розташовують на входах трубок струму витоків повітря 13 у вироблений простір 1 За результатами вимірювань витрати метану і води з виробленого простору і будують графіки залежності активності бактерій А і витрати води W| в зоні біофільтра 11 від відстані до кордону виробленого простору L По графіках А = f (L) і W = f (L) визначають КІЛЬКІСТЬ ВОДИ, ЩО ВИНОСИТЬСЯ витоками повітря 12 з трубок струму метаноповітряної І суміші 13 і активність бактерій в них Сумарна витрата води в форсунках повинна бути не менше за 8,4м /добу Витрату води на форсунках 10 встановлюють не меншою витрат води, що виносяться витоками повітря у ВІДПОВІДНИХ трубках струму метано-повітряної суміші Після включення форсунок регулюють витрату в них поживних речовин, що подаються з МІСТКОСТІ 7, домагаючись рівності їх необхідним витратам Р поживних речовин у ВІДПОВІДНИХ трубках струму, визначених за допомогою відомої залежності Р = f (А), визначеної на основі лабораторних досліджень даного штаму бактерій Аерозоль поживних речовин, що створюється форсунками, підхоплюється потоком повітря, що входить у вироблений простір 1, і переміщується в зону мікробіологічного фільтра 11 При ньому досягається сприятлива зміна водо-сольового балансу середи ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ бактерій, забезпечується збільшення їх метанокислюючої активності і підвищення ефективності дегазації виробленого простору лави в порівнянні з прототипом на 1 0 - 2 5 % Джерела інформації 1 Мякенький В И , Петух А П , Литвинов П С , Мягкий Б И Шахтные экспериментальные исследования микробиологического окисления метана в выработанном пространстве - Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело Науч - техн реф сб ЦНИЭИуголь, 1979, №12, С 8 2 Авторское свидетельство СССР №1559208 МКИ E21F7/00 Способ дегазации выработанного пространства Потураев В Н , Мякенький В И , Заславский Б Л , Литвинов П С , Демченко В Б , Трифонова Н В , Лосев Г, Ф, - Опубл В БИ, 1990, №15 51440 З 7 б 3 2 10 13 X X X X X X