Подготовка и управление газовыделением выемочных участков при высокой нагрузке на очистной забой Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

© Т.К. Баймухамегов,

С.М. Горбунов, А.И. Швеи, 2003

УЛК 622.41:533.17

Т.К. Баймухамегов, С.М. Горбунов, А.И. Швеи

ПОЛГОТОВКА И УПРАВЛЕНИЕ ГАЗОВЫЛЕЛЕНИЕМ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ ПРИ ВЫСОКОЙ НАГРУЗКЕ НА ОЧИСТНОЙ ЗАБОЙ

Концентрация горных работ и переход на новые технологические схемы выемки угля требуют внедрения наиболее эффективных способов газоудаления. Возникла необходимость в воздействии на газоносный пласт и отдельные источники газовыделения (выработанное пространство, надрабатываемые и подрабатываемые пласты) комплексными способами с целью уменьшения газоносности до уровня, гарантирующего его безопасную отработку. При этом применяются все методы управления газовыделени-ем: Горнотехническими средствами, средствами

вентиляции и дегазации.

Первое из них предусматривает изменение элементов системы разработки, порядок отработки сближенных угольных пластов свите, способы выемки угля, перераспределение горного давления.

Второй метод - управление газовыделением средствами вентиляции основывается на выборе рациональных схем проветривания выемочных участков, регулировании утечек воздуха через выработанное пространство и отводе метановоздушных смесей по специальным выработкам.

Третий метод управления газовыделением - дегазация угольных пластов, вмещающих толщ и выработанных пространств, заключается в изолированном отводе метановоздушных смесей под разрежением на поверхность или в общеисходящую струю воздуха.

Если применение первых двух методов управления газовыделением ограничено по экономическим и горнотехническим условиям, то третий метод - дегазация имеет большие возможности для совершенствования. Это особенно важно, когда все шахты в угольном департаменте сверхкатегорные по метану и опасные по внезапным выбросам угля и газа. Поэтому дегазация в Карагандинском бассейне стала неотъемлемой составляющей в технологической схеме добычи, как самостоятельный метод газоудаления.

На шахтах угольного департамента применяются следующие способы дегазации:

- предварительная дегазация разрабатываемых угольных пластов скважинами, пробуренными из горных выработок по пласту или вкрест простирания пород;

- дегазация разрабатываемых пластов скважинами, пробуренными по пласту из горных выработок впереди очистного забоя;

- дегазация подрабатываемых сближен-

ных пластов скважинами, пробуренными на дегазируемые пласты из горных выработок или с поверхности ;

- дегазация надрабатываемых сближенных пластов скважинами, пробуренными из горных выработок по дегазируемому пласту или вкрест простирания пород;

- дегазация выработанного пространства скважинами, пробуренными с поверхности или из

горных выработок в купола обрушения, и отводом метана по трубам, заведенным в выработанное пространство через перемычки;

- дегазация дренажными выработками, пройденными по надрабатываемым ордам или угольным пластам;

- дегазация угольного массива при проведении подготовительных выработок барьерными (ограждающими) скважинами.

На рис. 1 представлена диаграмма съема метана средствами вентиляции и дегазации на выемочных участках шахт угольного департамента.

Газообильность перечисленных очистных забоев составляет:

- лава 63 К10-3 ш. «Саранская» - 69,79 м3/мин., при нагрузке 3400 т/сут;

- лава 222 Д6-ц ш. «Шахтинская» - 23,44 м3/мин., при нагрузке 2230 т/сут;

- лава 3.03 Д6-1В ш. им. Ленина - 30,99 м3/мин., при нагрузке 1885 т/сут;

- лава 28 К10-Ю ш. им. Костенко - 20,48 м3/мин., при нагрузке 1447 т/сут;

- лава 224 Д6-13 ш. «Казахстанская» - 13,31 м3/мин., при нагрузке 2306 т/сут.

На рис. 2 представлена диаграмма долевого участия различных способов дегазации в общем объеме извлекаемого метана.

Из диаграммы видно, что на шахтах угольного департамента при обработке угольных пластов широкое распространение получили, как текущая, так и

предварительная пластовая дегазация и их разновидности, а также комплексные способы газоудаления метана. Основная доля приходится на дегазацию выработанного пространства вертикальными скважинами с поверхности, скважинами в купола обрушения и на перфорацию. Надо отметить эффективную работу скважин пробуренных в купола обрушения на шахте им. Костенко при обработке лавы 28К10-Ю, где съем метана этим способом составил 10,47 м3/мин и совместно с вентиляцией выемочного участка обеспечил нормальную газовую обстановку при угледобыче из очистного забоя.

Опыт работы выемочных участков производительностью от 1400 до 3400 т\сут показал, что фактическая газовая обстановка в основном соответствует прогнозным ее значениям. В то же время наблюдается значительное расхождение фактического и расчетного газовыделения в выработки выемочных участков в моменты посадок основной кровли. Примером могут служить лавы 62 К10-В и 63 К10-3 шахты «Саранская», где в периоды посадки основной кровли газовыделение из выработанного пространства увеличивалось в 1,51,7 раза. По характеру метановыделения разработаны дополнительные предложения, основными из которых являются:

• увеличение количества подаваемого на участок воздуха;

• изолированный отвод метана из выработанного пространства за пределы выемочного участка;

• бурение дегазационных скважин над монтажной камерой в зону обрушения пород или на подрабатываемый пласт или группу пластов (спутников);

• при подработке мощных и средней мощности смежных пластов - проведение дренажного штрека по наиболее газообильному спутнику или вблизи него, а также, по возможности, использование существующих выработок в качестве дренажного штрека с бурением из него скважин на спутники или по ним;

• бурение вертикальных скважин с поверхности в район посадки основной кровли;

• бурение дегазационных скважин на сближенные пласты из подземных выработок.

Для обеспечения нормальной работы очистных забоев по газовому фактору еще в процессе рассмотрения программы развития горных работ на шахтах угольного департамента, предусматривается:

• специальная подготовка выемочных участков, проведение параллельно вентиляционному штреку еще одной выработки (промштрека), для проведения лав по схемам, обеспечивающим минимальную длину поддерживаемой в выработанном пространстве выработки;

• обеспечение возможности максимальной подачи воздуха для проветривания очистного забоя;

• применение комплексных способов дегазации и обеспечение газопроводом и вакуумными насосами с резервом 50% от расчетного в период повышенного газовыделения метана при посадке пород основной кровли.

Такая подготовка и управление газовыделением выемочных участков позволила достичь миллионной годовой нагрузки на очистной забой в трех лавах угольного департамента ОАО «Испат Кармет». То есть, нам удается убрать газовый фактор, и тем самым обеспечить высокопроизводительную работу очистных забоев в сложных горно-геологических условиях.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ----------------------------------------------------

Баймухамегов Т.К. — кандидат технических наук, Угольный департамент ОАО «Испат Кармет». Горбунов С.М. — кандидат технических наук, Угольный департамент ОАО «Испат Кармет». Швец А.И. — горный инженер, Угольный департамент ОАО «Испат Кармет».

Файл:

Каталог:

Шаблон:

Заголовок:

Содержание:

Автор:

Ключевые слова: Заметки:

Дата создания:

Число сохранений: Дата сохранения: Сохранил:

Полное время правки: Дата печати:

При последней печати страниц: слов: знаков:

БАЙМ

G:\По работе в универе\2003г\Папки 2003\GIAB7_03 C:\Users\Таня\AppData\Roaming\Microsoft\Шаблоны\Normal.dotm Баймухаметов Т

Гитис Л.Х.

03.06.2003 13:51:00 5

08.11.2008 22:52:00 Таня

7 мин.

08.11.2008 23:52:00 2

1 042 (прибл.)

5 946 (прибл.)