PL218534B1

PL218534B1 - Methane removal system for the caving area in longwalls with cavings

Info

Publication number: PL218534B1
Application number: PL395596A
Authority: PL
Inventors: Jan Drenda; Jan Kania; Stanisław Szweda; Józef Markowicz; Marek Jaszczuk; Zenon Różański; Lech Domagała; Grzegorz Pach; Dariusz Musioł; Krzysztof Słota
Original assignee: Politechnika Śląska
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2014-12-31
Also published as: PL395596A1

Abstract

Instalacja odmetanowania strefy zawału w ścianach zawałowych, charakteryzuje się tym, że ma wysięgniki zawałowe z wbudowanymi zawałowymi przewodami odmetanowania (2) połączonymi z króćcami (3) zbiorczego ścianowego przewodu odmetanowania (4), za pomocą złączy z zabezpieczeniem przed samoczynnym odłączeniem.The caving zone methane drainage installation in the caving walls is characterized by the fact that it has caving booms with built-in caving methane drainage conduits (2) connected to the stubs (3) of the collective longwall methane drainage conduit (4) by means of connectors with protection against automatic disconnection.

Description

Przedmiotem wynalazku jest instalacja odmetanowania strefy zawału w ścianach zawałowych stosowana celem odsysania mieszaniny metanowo - powietrznej ze strefy zawału przodka ścianowego prowadzonego z zawałem stropu. Odsysanie mieszaniny metanowo-powietrznej ze strefy zawału przodka ścianowego spowoduje zmniejszenie stężenia metanu za sekcjami zmechanizowanej obudowy ścianowej, zmniejszenie wydzielania się metanu ze strefy zawału do przedziału roboczego wyrobiska ścianowego oraz zmniejszenie liczby lub wyeliminowanie występujących lokalnie dużych stężeń metanu w przypadku pracy kombajnu na końcówce ściany.The subject of the invention is the installation for methane drainage of the fall zone in the caving walls, used to suck the methane-air mixture from the fall zone of the longwall face with the fall of the roof. Suction of the methane-air mixture from the fall zone of the longwall longwall will reduce the concentration of methane downstream of the mechanized longwall support sections, reduce the release of methane from the fall zone to the working compartment of the longwall excavation, and reduce the number or eliminate locally high methane concentrations in the case of the roadheader's operation at the end of the longwall.

Znane i stosowane dotychczas w praktyce górniczej różne sposoby zwalczania zagrożeń metanowych.Various methods of combating methane hazards known and used so far in mining practice.

Znany jest m.in. z polskiego opisu patentowego nr 114 988 sposób odmetanowania wyrobisk górniczych poprzez wprowadzanie powietrza rozrzedzającego niebezpieczne koncentracje metanu, który polega na tym, że wentylacyjne powietrze prowadzone wyrobiskiem ścianowym do nadścianowego chodnika rozdziela się na dwa strumienie. Jeden strumień jest kierowany przy czole chodnika usytuowanym w linii zawałowej, a drugi pod ciśnieniem dodatkowo zadanym jest kierowany lutniociągiem bezpośrednio pod strop tego chodnika, skąd po zmieszaniu z metanem łączy się z pierwszym strumieniem, aby razem wypłynąć z zagrożonego miejsca.He is known, among others from the Polish patent description No. 114 988, a method of methane drainage in mining excavations by introducing air diluting dangerous methane concentrations, which consists in the ventilation air led through the longwall heading to the over-the-wall tunnel, divided into two streams. One stream is directed at the head of the pavement situated in the caving line, and the other, under additional pressure, is directed via a duct directly under the roof of this pavement, from where, after mixing with methane, it joins the first stream to flow out of the endangered place together.

Znane sposoby często okazują się mało skuteczne.The known methods often turn out to be ineffective.

Instalacja odmetanowania według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma wysięgniki zawałowe z wbudowanymi zawałowymi przewodami odmetanowania połączonymi z króćcami zbiorczego ścianowego przewodu odmetanowania, za pomocą złączy z zabezpieczeniem przed samoczynnym odłączeniem. Na króćcach odmetanowania wychodzących ze zbiorczego ścianowego przewodu odmetanowania zainstalowane są zawory do zamknięcia zawałowych przewodów odmetanowania, jeżeli stężenie metanu w zawałowych przewodach odmetanowania jest mniejsze od 30%. Przed każdym zaworem zamykającym w króćcach odmetanowania, znajduje się wentyl lub zaślepiony króciec, pozwalający na pomiar stężenia metanu metanomierzem przenośnym w każdym zawałowym przewodzie odmetanowania.The methane drainage installation according to the invention is characterized in that it has caving booms with built-in cave methane drainage pipes connected to the stub pipes of the collective methane drainage pipe by means of couplings with protection against automatic disconnection. Valves are installed on the methane drainage pipes coming out of the bulk methane drainage pipes to close the goblet methane drainage pipes, if the concentration of methane in the gank methane drainage pipes is lower than 30%. In front of each shut-off valve in the methane drainage nozzles, there is a valve or a blanked spigot, which allows the measurement of methane concentration with a portable methane meter in each cavage methane drainage pipe.

Na końcu zbiorczego ścianowego przewodu odmetanowania zainstalowany jest zawór automatyczny z metanomierzem rejestrująco - blokującym 6, który w przypadku zmniejszenia się stężenia metanu poniżej 30% w zasysanej z zawału mieszaninie metanowo - powietrznej, powoduje zamknięcie zaworu automatycznego i blokadę przepływu tej mieszaniny.An automatic valve with a recording and blocking methane meter 6 is installed at the end of the bulk methane drainage pipe, which, in the event of a decrease in methane concentration below 30% in the methane-air mixture sucked in from the bank, closes the automatic valve and blocks the flow of this mixture.

Instalacja odmetanowania strefy zawału w ścianach zawałowych powoduje efektywne i skuteczne ujęcie metanu ze stref odprężonych zawału, w trakcie eksploatacji, co w konsekwencji powoduje obniżenie poziomu zagrożenia metanowego podczas eksploatacji ścian w pokładach metanowych oraz zabezpiecza strefę zawału ścian przed zwiększonym wypływem mieszaniny metanowo - powietrznej z zawału do przestrzeni roboczej ściany.The installation of methane drainage of the collapse zone in the collapsing walls results in an effective and efficient collection of methane from the relaxation zones of the collapse, during operation, which in turn reduces the level of methane hazard during the exploitation of walls in methane seams and protects the collapse zone of walls against increased outflow of methane-air mixture from the collapse to the working space of the wall.

Przedmiot wynalazku objaśniono w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat wyrobiska ścianowego z kombajnem i sekcjami zmechanizowanej obudowy ścianowej. W wyrobisku ścianowym z sekcjami obudowy ścianowej zabudowano instalację odmetanowania strefy zawału w ścianach zawałowych wyposażoną w zawałowe wysięgniki odmetanowania 1 z wymiennymi segmentami rurowymi, ciągniętymi przez te sekcje w cyklu ich technologicznego przesuwania, z za wałowymi przewodami odmetanowania 2, króćce odmetanowania 3, zbiorczy ścianowy przewód odmetanowania 4, zawory z wentylami usytuowanymi na króćcach odmetanowania 5, zawór automatyczny z metanomierzem rejestrująco - blokującym 6, rurociąg odmetanowania 7. Z sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej do strefy zawału przodka ścianowego wprowadzone są wytrzymałe na ciśnienie skał zawałowych zawałowe wysięgniki odmetanowania i z wymiennymi segmentami osłaniające, znajdujące się w ich środku, zawałowe przewody odmetanowania 2, połączone ze zbiorczym ścianowym przewodem odmetanowania 4 rozciągniętym w przestrzeni roboczej ściany od strony zawału. Zawałowe wysięgniki odmetanowania 1 z wymiennymi segmentami mogą być przedłużane i przyjmować długości od kilku do kilkudziesięciu metrów.The subject of the invention is explained in the embodiment in the drawing, which shows a diagram of a longwall working with a shearer and sections of a mechanized longwall lining. In the longwall excavation with sections of the longwall lining, there is a methane drainage system for the collapse zone in the caving walls equipped with caving booms for methane drainage 1 with replaceable pipe segments, pulled by these sections in the process of their technological shifting, with after the shaft methane drainage pipes 2, methane drainage connectors 3, collective longwall pipe methane drainage 4, valves with valves located on the methane drainage nozzles 5, automatic valve with a recording and blocking methane meter 6, methane drainage pipeline 7. From the mechanized longwall support section to the cave zone of the longwall face, cave-down methane drainage booms with replaceable shielding segments are introduced, in their center, caving methane drainage pipes 2, connected with a collective wall methane drainage pipe 4 stretched in the working space of the wall from the side of the bank. Cave methane drainage booms 1 with replaceable segments can be extended and take lengths from several to several dozen meters.

Długość zawałowego wysięgnika odmetanowania według wynalazku, w strefie zawału, limitowana jest dopuszczalnym 30% stężeniem metanu w zawałowym przewodzie odmetanowania. Wytworzone podciśnienie w strefie zawału wokół końcówki zawałowego wysięgnika odmetanowania powoduje odsysanie mieszaniny metanowo-powietrznej ze szczelin w półkulistej przestrzeni strefy zawałuThe length of the cave-over methane drainage boom according to the invention, in the caving zone, is limited by the permissible 30% methane concentration in the cave-over methane drainage pipe. The created negative pressure in the collapse zone around the tip of the collapse of the methane drainage boom causes suction of the methane-air mixture from the gaps in the hemispherical space of the collapse zone

PL 218 534 B1 o promieniu zależnym od wartości podciśnienia, które można zmieniać w zawałowych przewodach odmetanowania 2 poprzez zawory.With a radius which depends on the value of the negative pressure, which can be changed in the gully methane drainage lines 2 via valves.

Grubość ścianek wymiennych segmentów zawałowego wysięgnika odmetanowania 1 powinna mieć co najmniej 5 mm, aby nie nastąpiło ich odkształcenie (zgniecenie) przez skały zawałowe.The thickness of the removable sections of the methane drainage boom 1 should be at least 5 mm thick to prevent their deformation (crushing) by caving rocks.

Claims

1. System for methane drainage of the collapse zone in caving walls, characterized in that it has caving booms with built-in collapsed methane drainage pipes 2 connected with stub pipes 3 of the collective wall methane drainage pipe 4 by means of couplings with protection against automatic disconnection.

2. Methane drainage installation according to claim A method as claimed in claim 1, characterized in that valves 5 are installed on the methane drainage pipes 3 leading from the methane drainage manifold 4 to close the methane drainage gaps 2 if the concentration of methane in the methane drainage gaps 2 is less than 30%.

3. Methane drainage installation according to claim A valve according to claim 1, characterized in that upstream of each shut-off valve 5 in the methane drainage pipes 3, there is a valve or a blanked pipe, allowing the measurement of methane concentration with a portable methane meter in each gobble methane drainage line 2.

4. Methane drainage installation according to claim 1, characterized in that an automatic valve with a recording and blocking methane meter 6 is installed at the end of the bulk methane drainage pipe 4, which, in the event of a decrease in the methane concentration below 30% in the methane-air mixture sucked in from the bank, will close the automatic valve and block the flow this mixture.