Спосіб провітрювання та відводу метану з виробки, що погашається

Спосіб провітрювання і відводу метану з виробки, що погашається, що включає подачу повітря на ділянку, відвід метану по повітроводу за рахунок загальношахтної депресії, контроль концентрації метану в зоні погашення і на виході з трубопроводу, розведення метану в змішувачі і 3 43338 4 способу вимагає значних матеріальних і трудових ходяться в положеннях регулювання витрати повівитрат по монтажу і демонтажу металевого труботря. проводу, розділової перемички і перемичок з венДе 1- погашена частина вентиляційного штретиляційними вікнами і дверми при низькому коефіку; 2- тупикова частина вентиляційного штреку, що цієнті повторного використання матеріалів. провітрюється при погашенні; 3- кінець трубопроВ основу корисної моделі поставлена задача воду, пропущений через розділовий регулятор; 4удосконалення способу провітрювання і відводу полотнище виконавчого органа розділового регуметану з виробки, що погашається, у якому шлялятора; 5- елементи кріплення краю полотнища по хом включення інших технологічних операцій, папериметру гірської виробки; 6- трос, закріплений раметрів контролю і принципів керування станом по периметру виробки; 7- петлі кріплення строп шахтної атмосфери, досягається можливість опекерування по вільному краю полотнища; 8- стропи ративного контролю і керування станом шахтної керування виконавчим органом регулятора; 9атмосфери у виробках виїмкової дільниці з урахуроз'ємний, сполучний пристрій; 10- тяговий канат ванням динаміки перехідних газодинамічних пропривода регулятора; 11-сполучення вентиляційноцесів, при спонтанних впливах гірничотехнічних го штреку з очисним вибоєм (лавою); 12- привод факторів, зміни стану аеродинамічних параметрів розділового регулятора; 13- гнучкий, армований системи гірських виробок дільниці і за рахунок цьоспіраллю вентиляційний трубопровід, 14- привод го підвищення безпеки ведення гірничих робіт, регулятора витрати повітря в робочій зоні вентиполіпшення умов праці гірників при зниженні виляційного штреку; 15- тяговий канат привода; 16трат на провітрювання. обмежник ходу тягового каната; 17- повітряний Задача вирішується тим, що у відомому спопотік, що проходить через змішувач; 18-елементи собі провітрювання і відводу метану з виробки, що кріплення полотнища регулятора витрати повітря погашається, який включає подачу повітря на діробочої зони вентиляційного штреку; 19- полотльницю, відвід метану по повітроводу за рахунок нище виконавчого органу регулятора робочої зони; загальношахтної депресії, контроль концентрації 20- змішувач повітря; 21- потік повітря, що відвометану в зоні погашення і на виході з повітроводу, диться за межі робочої зони вентиляційного штрерозведення метану в змішувачі та відвід його за ку через змішувач; 22- повітряний потік, що надхомежі виїмкової дільниці, відповідно до корисної дить з лави в робочу зону вентиляційного штреку; моделі, попередньо визначають і задають межі 23-повітряний потік, що виходить з лави; 24- повітдопустимих значень концентрації метану, співвідря, що надходить з лави в частину вентиляційного ношення зміни концентрацій метану і витрат повітштреку, що погашається, через вироблений просря у виробках дільниці з урахуванням динаміки тір; 25- робочий простір очисного вибою; 26- повітперехідних газодинамічних процесів, контролюють ряний потік, що проходить через відкритий, роздіпоточні значення цих співвідношень, зіставляють із ловий регулятор; 27- повітряний потік, що заданими величинами та за результатами порівнадходить у частину вентиляційного штреку, що няння здійснюють розподіл повітря по виробках погашається, з лави через розділовий регулятор; дільниці, контролюючи при цьому поточні значен28- метано - повітряна суміш, що видаляється з ня контрольованих параметрів, до моменту досягтупикової частини штреку, що погашається, через нення цими параметрами значень заданих велиповітровід; 29- повітря, що проходить через регучин. лятор робочої зони вентиляційного штреку. Реалізація способу забезпечується шляхом Відомо, що при спонтанному прояві природних використання гнучкого армованого спіраллю труі гірничотехнічних факторів таких як: швидке знибопроводу, змішувача для розбавлення метану, ження атмосферного тиску, викиди та суфлярні двох регуляторів парашутного типу для розподілу виділення метану з пласта, що відпрацьовується, повітря по виробках виїмкової дільниці розташонадходження метану з порід, що його вміщають, і ваних у вентиляційному штреку один з яких викопластів супутників, зміна режимів роботи головних ристовується як роздільний, а другий встановлено вентиляторних установок, різке зменшення аероу місці розташування змішувача та обладнано обдинамічного опору вентиляційних споруджень (пемежником ходу тягового каната. ремичок, дверей, шлюзів і т.д.), збільшення продуНа Фіг.1 показаний спосіб провітрювання та ктивності комбайна в лаві, обвалення породи у відводу метану з виробки, що погашається, коли виробленому просторі та ін., на виїмковій дільниці обидва регулятори знаходяться в закритому понеминуче виникають перехідні газодинамічні проложенні; на Фіг.2 представлений варіант, коли цеси, що супроводжуються появою сплесків конрозділовий регулятор, встановлений у частині центрацій метану в дільничних виробках. У рештреку, що погашається, знаходиться в проміжнозультаті прояву цих процесів в повітряних потоках му для регулювання витрати повітря положенні і гірських виробок утворюються зони з підвищеним через нього в тупикову частину виробки надходить вмістом метану в яких його концентрація найчасповітря, а регулятор, розміщений у місці установки тіше перевищує допустимі величини. Зважаючи на змішувача - закритий; на Фіг.3 приведений варіант те, що прояви природних і окремих технічних факреалізації способу, коли регулятор робочої зони, торів практично не передбачувані, то уникнути розміщений у місці установки змішувача, знахонебажаних наслідків загазування виробок практидиться у відкритому положенні для проходу повітчно неможливо. Запропонований спосіб провітрюря, а розділовий регулятор, встановлений у вировання та відводу метану передбачає попереднє бці, що погашається - закритий; на Фіг.4 визначення меж допустимих значень концентрацій зображений випадок, коли обидва регулятори знаметану і співвідношення їх з витратами повітря у виробках та з урахуванням характерних для цієї 5 43338 6 виїмкової дільниці параметрів, що визначають можливістю фіксації в будь-якому місці по довжині газодинамічну ситуацію, задають межі допустимих виробки. При закритих положеннях виконавчих значень концентрацій метану і витрат (швидкоорганів регуляторів 4 і 19, частину повітря 24, що стей) повітря у виробках цієї дільниці. надходить по лаві 25, направляють через виробЗдійснюється спосіб таким чином. Для ефеклений простір у тупикову частину штреку 2, що тивного провітрювання тупикової частини вентипогашається, розбавляють метан, який надходить ляційного штреку 2, що погашається, відводу мез виробленого простору очисного вибою 25 і погатану по повітроводу 13, розведення його в шеної частини штреку 1, і по секціях повітроводу змішувачі 20 і видалення за межі робочої частини З, 13, через змішувач 20 видаляють у вентиляційвентиляційного штреку за рахунок загальношахтний штрек 21 за регулятор 19. Повітря 23, що виної депресії, попередньо задають верхні межі доходить з лави 25 подається для провітрювання пустимих значень концентрації метану в зоні 2 робочої частини вентиляційного штреку 22, провівентиляційного штреку, що погашається, у повіттрює його і потоками 17 через змішувач 20 видаряному потоці 22, на виході з лави 25 і в потоку 21, ляється за регулятор робочої зони 19. що виходить зі змішувача 20, швидкість повітряноПри збільшенні дебіту метану з погашеної часго потоку 22 у вентиляційному штреку та контротини вентиляційного штреку 1 у тупикову частину 2 люють поточні значення цих показників у процесі (див.фіг.2) і утворенні там його підвищених концепровітрювання виробок дільниці. Порівнюють понтрацій, тяговий канат 10 розділового регулятора точні значення контрольованих показників із гравідпускають, полотнище його виконавчого органа 4 ничними та за результатами порівняння концентрозгортається й утворює проріз 26 через який порацій метану, співвідношень витрат повітря і вітряний потік 27 з лави 25 через регулятор 4 надзмісту в ньому метану, здійснюють розподіл повітходить у тупикову частину штреку 2 для поліпшенряних потоків 17, 21, 22, 23, 24, 27, 28 та 29 по ня провітрювання і розведення метану до виробках дільниці, контролюють при цьому поточні безпечних концентрацій. З тупикової частини значення контрольованих параметрів і, з урахуштреку метано-повітряну суміш 28 по трубопровованням динаміки перехідних газодинамічних проду 13 подають у змішувач 20, де її додатково розцесів, змінюють витрати повітря у виробках до бавляють і відводять за регулятор робочої зони 19 моменту досягнення цими параметрами заданих у вентиляційний штрек 21. Частина повітряного граничних величин. потоку 22, що виходить з лави 25, використовуєтьДля реалізації способу у вентиляційному ся для провітрювання робочої частини штреку і штреку прокладають армований спіраллю вентидодаткового розбавлення метану, що виводиться ляційний повітровід, що складається з окремих по повітроводу 13 потоком 17 у змішувачі 20, а секцій 13 таким чином, щоб один його кінець 3 потім видаляють у вентиляційний штрек 21 за межі знаходився безпосередньо в завальній частини його робочої зони, обмеженої регулятором 19. Під вентиляційного штреку, що погашається, до іншого час відкриття регулятора 4 контролюють конценткінця, розміщеного в робочій частині вентиляційнорацію метану в тупиковій частині штреку, що пого штреку, приєднують змішувач 20. На ділянці гашається, 2, причому швидкість подачі каната 10 вентиляційного штреку, що погашається, між тупивибирають таку, щоб при прояві газодинамічних ком 2 і місцем сполучення штреку з очисним вибоявищ концентрація метану не перевищувала заєм (лавою) 11 установлюють розділовий регулятор даних граничних значень. витрати повітря парашутного типу, виконавчий При незадовільному провітрюванні робочої орган якого виконаний з повітронепроникного, частини вентиляційного штреку, обмеженої регуеластичного матеріалу 4 у вигляді бічної поверхні ляторами 4 і 19 (Фіг.3) розділовий регулятор 4 за циліндра. Один край полотнища виконавчого оргадопомогою привода 12 переводять у закрите пона регулятора, за допомогою елементів кріплення ложення, а тяговий канат 15 регулятора 19 відпус(карабінів) 5, приєднаний до троса 6, закріпленого кають, регулятор 19 відкривається. У цьому випадпо периметру гірничої виробки, вільний край полоку, потік повітря 23, від загального потоку, що тнища обладнано петлями 7 до яких пристосовунадходить по лаві 25, направляють на провітрюють стропи керування 8. Вільні кінці строп керування робочої частини вентиляційного штреку 29, вання збирають у вузол і через роз'ємний а потік 17 пропускають через змішувач 20 для розсполучний пристрій 9 приєднують до тягового каведення метано-повітряної суміші 28, що надхоната 10 привода 12, встановленого в робочій часдить по повітроводу 13 з тупикової частини 2 вентині вентиляційного штреку. За допомогою привотиляційного штреку. Положення обмежника ходу да 12, та тягового каната 10, натягають стропи 16 тягового каната 15 привода 14 вибирають такерування 8, при цьому вільний край полотнища ким чином, щоб при стабільному виділенні метану виконавчого органа регулятора з петлями 7 загорі проміжному (відкритому) положенні виконавчого тається усередину до центра поперечного переріоргана регулятора 19 забезпечувалося ефективне зу гірської виробки. Протилежні краї полотнища провітрювання лави та вентиляційного штреку. стуляються в центральній частині виробки, утвоПереведення роздільного регулятора 4 у закрите рюючи куполоподібну поверхню, що перекриває положення здійснюють одночасно з відкриттям поперечний переріз виробки. У місці розташування регулятора 19 таким чином, щоб загальна кількість змішувача 20 по периметру виробки закріплюють повітря, що подається на виїмкову дільницю, затрос 18 для кріплення виконавчого органа другого лишалася незмінною. При цьому контролюють регулятора 19, установлюють привод регулятора концентрації метану як у тупиковій частині штреку 14 з боку очисного вибою 25, а тяговий канат 15 2, так і в робочій його частині, а швидкість регулюпропускають через обмежник ходу 16, виконаний з вання перерозподілу повітряних потоків вибира 7 43338 8 ють так, щоб контрольовані концентрації метану в робочої частини штреку стає недостатньою для процесі регулювання не перевищували граничних ефективного ведення очисних робіт, роблять дедопустимих значень. Процес регулювання продомонтаж змішувача і регулятора робочої зони 19, вжують доти, доки концентрації метану не досягнарощують повітропровід на максимальну його нуть заданих величин. довжину, з'єднують зі змішувачем 20 і в цьому місПрояв різних природних і технологічних факці монтують регулятор 19. В міру погашення штреторів можуть привести до спонтанного збільшення ку операції по виконанню демонтажних і монтажвиділення метану в гірничі виробки виїмкової дільних робіт повторюються. ниці (Фіг.4). Зниження концентрацій метану до Застосування роздільного регулятора витрати безпечних величин забезпечується шляхом збільповітря парашутного типу замість роздільної пешення подачі повітря на виїмкову дільницю. Для ремички зменшує трудомісткість монтажних і децього за допомогою привода 12 роздільного регумонтажних робіт, витрату матеріалів, забезпечує лятора 4 і привода 14 регулятора 19 відпускають регулювання витрати повітря, що направляється тягові канати 10 та 15. Регулятори 4 і 19 відкривадля провітрювання тупикової частини вентиляційються, а кількість повітря, що проходить по лаві 23 ного штреку, що погашається, і підтримку заданих - збільшується. Відповідно, збільшується кількість концентрацій метану в обмеженому регулятором 4 повітря 27, що проходить через регулятор 4 для просторі штреку, що погашається. провітрювання тупикової частини вентиляційного Уведення гнучкого вентиляційного повітропроштреку 2 та 29, що проходить через регулятор 19 воду, армованого спіраллю, і завдяки можливості для провітрювання робочої частини штреку. Одноармованих його секцій змінювати довжину в 12 часно при збільшенні кількості повітря що прохоразів, дозволяє: зменшити транспортні витрати, дить через регулятори 4 та 19, зменшуються витотрудомісткість монтажних і демонтажних робіт; ки повітря 24 через вироблений простір лави в підвищити герметичність трубопроводу на кривотупикову частину 2 вентиляційного штреку, що лінійних ділянках і безпеку від накопичування стапогашається. Відповідно зменшується кількість тичної електрики у повітропроводі; збільшити терповітря, що проходить через вироблений простір і мін служби повітропроводу, що має підвищену концентрація метану в тупиковій частині 2 вентистійкість до впливу агресивних середовищ. ляційного штреку. Загальне збільшення кількості Застосування другого регулятора замість двох повітря, що подається на виїмкову ділянку, запобіперемичок з вентиляційними вікнами дозволяє гає виникненню вибухонебезпечних концентрацій зменшити витрати на монтажні і демонтажні робометану у виробках дільниці. ти, витрати на матеріали, розширити діапазон реПри виїмці вугілля очисний вибій і вільний гулювання витрати повітря на ділянці штреку, що простір лави 25 переміщаються в напрямку руху знаходиться в експлуатації, та у виробках виїмковихідного потоку повітря 22, до регулятора 19. вої дільниці. Слідом за лавою гаситься і вентиляційний штрек, Обладнання регулятора обмежником ходу тяа тупикова його частина 2 наближається до регугового каната, дає можливість установлювати вилятора 4. Застосування гнучкого, армованою спіконавчий орган регулятора в граничне положення, раллю повітроводу, що складається з окремих завдяки якому при плановому видобутку вугілля секцій, дозволяє без демонтажу останніх зменшузабезпечується задана витрата повітря в робочій вати загальну довжину повітроводу за віссю в 12 частині штреку, що знаходиться в експлуатації, а разів. Після погашення штреку на довжину, що концентрації метану не перевищують гранично дорівнює довжині однієї або більше секції, з урадопустимих величин. хуванням довжини непогашеної тупикової частини Застосування запропонованого способу провіштреку, роблять перемонтаж розділового регулятрювання та відводу метану з частини вентиляційтора 4 ближче до сполучення штреку з лавою 11. ного штреку, що погашається, при стовповій сисУ цьому випадку одну або більше секцій повітротемі розробки завдяки використанню при його проводу демонтують, а ті, що залишилися, розтяреалізації двох парашутних регуляторів витрати гують на довжину, при якій забезпечується видаповітря, гнучкого армованого спіраллю вентилялення метану безпосередньо з завальної частини ційного трубопроводу дозволить: зменшити витра2 штреку, за межі його робочої зони, обмеженої ти на провітрювання виїмкової дільниці; знизити регуляторами 4 і 19. Періодичне переміщення вартість провітрювання, трудомісткість робіт та розділового регулятора 4 і скорочення повітроводу зменшити витрати необхідних для реалізації спопроводиться доти, доки довжина робочої частини собу матеріалів; підвищити ефективність і операштреку залишається достатньою для виконання тивність керування вентиляційними потоками у необхідних технологічних операцій по видобутку виробках видобувної дільниці; забезпечити надійвугілля. При досягненні моменту, коли довжина ність вентиляції та безпечні умови праці гірників. 9 43338 10 11 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 43338 Підписне 12 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601