Спосіб дегазації тупика погашаємого штреку

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для снижения метанообильностиугольных шахт. Цель изобретения - повышение эффективности дегазации тупика погашаемого штрека. После цикла погашения штрека на образованную в кровле поверхность купола обрушения наносят суспензию из метэнокисляющих бактерий до полного увлажнения всей толщи обрушенных пород. В пространстве между обрушенными породами и поверхностью купола обрушения до последующего цикла погашения штрека создают аэрозольную завесу также из меганокисляющих бактерий. Концентрация метанокисляющих бактерий в суспензии, подаваемой в кровлю поверхности купола обрушения штрека, определяется из математического выражения. Использование способа дегазации тупика погашаемого штрека позволяет снизить концентрацию метана в тупике, повысить добычу угля из очистного забоя за счет снижения ограничивающего влияния газового фактора, обеспечить безопасность ведения горных работ. 1 з. п. ф-лы, 2 ил, т С ON Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для снижения метанообильности угольных шахт. Цель изобретения - повышение эффективности дегазации тупика погашаемого штрека. Иа фиг. 1 схематически показана реализация предлагаемого способа; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. На фигурах приняты следующие обозначения: забой лавы 1, вентиляционный штрек 2, утечки 3 воздуха, выработанное пространство 4, гупик 5 погашаемого штрека, трубопровод 6, поверхность 7 купола об рушения, обрушенные породы 8, аэрозольная завеса 9. у Способ дегазации тупика погашаемого штрека реализован следующим образом. При отработке угольного пласта лавой 1 производят ежесуточно погашение вентиляционного штрека 2 путем извлечения металлоарочной крепи с последующим обрушением залегающих в кровле штрека пород. Утечками 3 воздуха по выработанному пространству 4 метан выносится в тупик 5 погашаемого штрека, где его концентрация превышает величину, допустимую Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах. Например, на груди осы СЛ N3 О пи обрушенных пород 8 концентрация метана може г достигать 6,2%, а в куполе обрушения пород 7-27%. Для дегазации тупика 5 погашаемого штрека 2 в его призабойное пространство после обрушения пород по трубопроводу 6 подают суспензию метан окисляющих бактерий и обрабатываютею образовэмнуюповерхность 7 купола обрушения. При этом суспензия стекает с поверхности 7 купола обрушения на обрушенные при погашении штрека породы 8 и увлажняет их. Нанесение суспензии метанокисляющих бактерий выполняют до полного увлажнения всей толщи обрушенных пород 8. Момент полного увлажнения пород суспензией определяют, например, по появлению ее из помещенного под обрушенными породами зондэ из перфорированной трубы, которая перемещается по мере погашения штрека, После обработки поверхности купола обрушения и всей толщи обрушенных пород в пространстве между обрушенными породами 8 и поверхностью 7 купола обрушения создают аэрозольную завесу 9 из суспензии, которая подается к распыляющему устройству, расположенному на сопряжении нижней части купола обрушения пород и кровли погашаемого штрека. Средством создания аэрозольной завесь* может служить, например, форсунка. Завесу создают до последующего цикла погашения штрека. Концентрацию метанокисляющих бактерий в суспензии, подаваемой в призабойное пространство штрека, принимают равной п =1Ёа3 кг/м 5 10 15 20 •.для дегазации тупика погашаемого штрека; 00,0003 м 3 /и 2 - удельный расход суспензии на поверхности пород. Количество суспензии, необходимое для обработки поверхности купола обрушения и всей толщи обрушенных пород, определяется из выражения QHSk+So.n) • с, где SK - обнаженная за сутки площадь поверхности купола обрушенная в кровле штрека, м'7сут; So n - площадь образованной за сутки поверхности кусков обрушенных пород, увлажняемых суспензией, м /сут. Величина SK определяется из выражения SK =лг i-Ch+R) -3,14-2,4-{2,5-Ы,5) = = 30,14= 30 м2/сут. Величина So.г*, определяется следующим о&рэзом: с _ б «Р( „ где Pi ™ вес пород, обрушаемых за сутки, кг/сут; So - обнаженная за сутки площадь первоначальной поверхности обрушаемых пород, і*2/сут, у =2400 к г / м 3 - плотность обрушаемых 30 пород; di~0,2 м - средний диаметр кусков пород, обрушенных при погашении штрека; Величина РІ определяется из выражения 2 5 35 з где q - газообильность тупика штрека, ги /сут; Q - количество суспензии метанокисляющих бактерий, подаваемой в призабойное 40 пространство штрека, м 3 ; а - мгганохислительнэя активность бак3 терий, м /кг- сут. Пример конкретного расчета концентрации метанокисляющих бактерий в суспензии. Исходные данные для расчетов: R= 1,5 м радиус закругления свода выработки вчерне; h=2,5 м - высота подъема свода купола обрушений пород; 50 1=2,4 м - длина купола обрушения пород; di=0,2 м - средний диаметр кусков пород, обрушенных при погашение штрека; q=2160 м /сут - газообильность тупика 55 погашаемого штрека; э=1300 м 3 /кгхут - метаноокислительиая активность бактерий в суспензии, при + 1,5) 2 ]- 124344 кг/сут. Площадь первоначальной поверхности So обрушаемых пород определяется выражением S0=Sk+ лЯ\-= 30.14-!- 3.14-1,5- 2,4=41,44 м2/сут. Тогда площадь вновь образованной поверхности .'упков обрушенных пород, обрабатываемых суспензией, будет равна So.n. =2400* ( ~ О 2 ~ ~ А Ш )= Т554 м /суг Таким образом, Qt= ( 30> 1554) • 0.0003= 3 =0,475 м /сут. Суточный расход суспензии через распыляющее устройство определяется из выражения 3 Q2--Q(1-tn-to). м /сут, 3 где Оф=0,288 м /сут - производительность форсуж'и; tn=0,084 сут - время, необходимое для выполнения работ по погашению штрека; to = 0 t 021 сут - время, необходимое для обработки поверхности купона обрушения и всей толщи обрушенных пород. Тогда суточный расход суспензии расФормула изобретения пыляющим устройством равен Q2-0.288 •(1-0,084-о',021)=0,258 м3/сут 1 Способ дегазации тупика погашаемоКоличество суспензии метанокисляюго штрека, вклочаюшМ подачу суспензии щих бактерий, подаваемой в поизабойное 5 метзнокисляющих бактерий в выработанпространство погашаемого штрека (Q), опное пространство и обработку ею обрушенределяется выражением ных пород, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью повышения эффективности дегаза- Q-Q1+Q2 = 0.475+ 0,258 = 0,733 м»/сут. ции тупика погашаемого штрека, обработку При этом концентрация суспензии метанокисляющих бактерий, подаваемой в при- 10 обрушенных в тупике штрека пород выползабойное пространство погашаемого штрека, няют после цикла погашения штрека, приравна чем суспензию наносят на образованную в _ 2160 _ О2О 7 кг/м з его кровле поверхность купола обрушения 27 , до полного увлажнения всей толщи обру Следовательно, для дегазации тупика по- 15 шенных пород, после чего создают аэрозольгашаемого штрека необходимо применять ную завесу из суспензии меганокисляющих суспензию метэнокисляющих бактерий конбактерий в пространстве между обрушенцентрацией 2,27 кг/м 3 . Ежесутомный расход ными породами и поверхностью купола обсуспензии составляет 0,733 м 3 , из которых рушения до последующего цикла погашения 0,475 м следует применять для обработки 20 штрека поверхности купола обрушений и всей тол2 Способ поп, 1 , о т л и ч а ю щ и й с я щи обрушенных пород, а 0,258 м 3 - для тем, что концентрацию метан окисляющих создания аэрозольной завесы в пространбактерий в суспензии, подаваемой в коовлю ство между обрушенными породами и поповерхности обрушения штрека, принимаверхностью купола обрушения. 25 ют равной Способ дегазации тупика погашаемоп - Q-a го штрека может быть реализован на любой газообильной шахте. Реализация его в где q - газообильиость тупика погашаемого конкретных условиях шахты позволила штрека, м /сут; Q - количество суспензии меснизить максимальную газообильность ту- 30 танокисляющих бактерий, подаваемой в призапика погашаемого штрека более чем в 10 бойное пространство штрека, м 3 ; а раз и довести концентрацию метана на метанокислительнзя активное,ь бактерий, груди осыпи породы с 6,2 до 0,5%. м 3 /(кг • сут} -тшпзш ~ Фиг.1 16526^9 A-A \TWV\\V\\w\N \J\\ Редактор С. Лисина Составитель И, Федяева Техред М Моргентал Корректоре Кундрик Заказ 1757 Тираж 286 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., А/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород ул.Гагарина, 101