PL219797B1 - Sposób bezpośredniego odmetanowania i inertyzacji strefy zawału przodka ścianowego - Google Patents

Abstract

Sposób bezpośredniego odmetanowania i inertyzacji strefy zawału przodka ścianowego polega na tym, że odmetanowanie strefy zawału i inertyzacja strefy zawału odbywa się przez jednoczesne ich prowadzenie w trakcie eksploatacji ściany, które to odmetanowanie prowadzi się przez wprowadzenie zawałowych wysięgników odmetanowania (8) do zawału ściany, korzystnie rozmieszczonych na długości od połowy ściany do wyrobiska nadścianowego, ciągnionych przez sekcje obudowy zmechanizowanej i podłączonych przewodami elastycznymi, ścianowym przewodem odmetanowania (11) z rurociągiem odmetanowania (14), natomiast inertyzację wykonuje się przez wprowadzenie zawałowych wysięgników inertyzacji (1) do zawału, o budowie identycznej jak zawałowe wysięgniki odmetanowania, korzystnie rozmieszczonych na długości od wlotu do ściany do jej połowy, ciągnionych przez sekcje obudowy zmechanizowanej i połączonych elastycznymi przewodami, ścianowym przewodem inertyzacji (4) z rurociągiem tłoczenia gazów inertnych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób bezpośredniego odmetanowania i inertyzacji strefy zawału przodka ścianowego gazami inertnymi, na przykład azotem lub dwutlenkiem węgla, prowadzony w ścianach eksploatowanych systemem podłużnym lub poprzecznym od granic pola, z przewietrzaniem na „U”.

Dotychczasowy sposób odmetanowania stosowany w ścianach zawałowych polega na odmetanowaniu pokładu z otworów odmetanowania wykonanych z chodników przyścianowych oraz z rurociągu odmetanowania pozostawionego w wyrobisku nadścianowym (chodniku lub pochylni) objętym strefą zawału. Sposób ten nie obejmuje pełnej strefy zawału w ścianie z której wypływa metan do przestrzeni roboczej ściany zgodnie z istniejącą w ścianie różnicą potencjałów aerodynamicznych pomiędzy przestrzenią roboczą ściany a zawałem.

Sposób według wynalazku polega na tym, że odmetanowanie strefy zawału i inertyzacja strefy zawału odbywa się przez jednoczesne ich prowadzenie w trakcie eksploatacji ściany, które to odmetanowanie prowadzi się przez wprowadzenie zawałowych wysięgników odmetanowanie do zawału ściany, korzystnie rozmieszczonych na długości od połowy ściany do wyrobiska nadścianowego, ciągnionych przez sekcje obudowy zmechanizowanej i podłączonych przewodami elastycznymi, ścianowym przewodem odmetanowania z rurociągiem odmetanowania, natomiast inertyzację wykonuje się przez wprowadzenie zawałowych wysięgników inertyzacji do zawału, o budowie identycznej jak zawałowe wysięgniki odmetanowania, korzystnie rozmieszczonych na długości od wlotu do ściany do jej połowy, ciągnionych przez sekcje obudowy zmechanizowanej, i połączonych, elastycznymi przewodami, ścianowym przewodem inertyzacji, z rurociągiem tłoczenia gazów inertnych.

Bezpośrednie odmetanowanie strefy zawału przodka ścianowego wykonuje się wzdłuż linii zawału w czasie eksploatacji ściany, gdzie do strefy zawału, za linię sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej, wprowadza się wysięgniki zawałowe, które mocuje się do sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej. Zawałowe wysięgniki odmetanowania są ciągnione przez sekcje obudowy zmechanizowanej podczas ich przesuwania związanego z postępem ściany. Zawałowe wysięgniki odmetanowania podłączone przewodami do rurociągu odmetanowania znajdującego się w wyrobisku nadścianowym będą wyciągały na skutek wytworzonego w nich podciśnienia metan z zawału powodując zmianę stanu potencjałów aerodynamicznych w ścianie i zrobach. Nastąpi w ten sposób zmniejszenie ilości metanu wydzielającego się do ściany z zawału i tym samym zmniejszenie zagrożenia metanowego w ścianie. Odmetanowanie zawału obejmie połowę ściany od strony wylotu powietrza ze ściany.

Sposób według wynalazku pozwala na ujęcie metanu znajdującego się w zrobach, efektywne odmetanowanie zrobów w trakcie eksploatacji ścian zawałowych w pokładach metanowych, obniżenie poziomu zagrożenia metanowego podczas eksploatacji ścian, zwiększenie wydobycia zmianowego w ścianach w pokładach silnie metanowych, a jednocześnie przez podawanie gazów inertnych do zawału zmniejszenia zagrożenia pożarowego w zawałach ścian oraz zagrożenia wybuchem metanu w pustkach zawałowych.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat jednoczesnego odmetanowania i inertyzacji zawału ściany prowadzonej systemem podłużnym lub poprzecznym od granic pola i przewietrzanej sposobem na U.

Sekcje obudowy ścianowej wyposażono w zawałowe wysięgniki odmetanowania 8 z wymiennymi segmentami i przewodami odmetanowania 9. Przewody odmetanowania łączą się z króćcami odmetanowania 12, które znajdują się na zbiorczym ścianowym przewodzie odmetanowania 11. Na króćcach odmetanowania 12 znajdują się zawory odcinające 10 i wentyle. Na końcu zbiorczego, ścianowego przewodu odmetanowania 11 połączonego z rurociągiem odmetanowania 14 znajduje się zawór automatyczny z metanomierzem rejestrująco-blokującym 13, który spowoduje zamknięcie zaworu automatycznego, gdy stężenie metanu w przewodzie obniży się do przyjętej granicznej wartości bezpieczeństwa.

Sposób bezpośredniego odmetanowania strefy zawału przodka ścianowego polega na tym, że z sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej do strefy zawału przodka ścianowego wprowadza się wytrzymałe na ciśnienie skał zawałowych zawałowe wysięgniki odmetanowania 8 z wymiennymi segmentami. Zawałowe wysięgniki odmetanowania połączone są giętkimi przewodami odmetanowania 9 ze zbiorczym ścianowym przewodem odmetanowania 11 rozciągniętym w przedziale roboczym ściany od strony zawału. Zawałowe wysięgniki odmetanowania 8 z wymiennymi segmentami mogą być przedłużane lub skracane i przyjmować długości od kilku do kilkudziesięciu metrów.

Przewody odmetanowania 9 podłączone są do króćców odmetanowania 12 zbiorczego ścianowego przewodu odmetanowania 11.

PL 219 797 B1

Na króćcach odmetanowania 12 zainstalowane są zawory odcinające 10 służące do zamknięcia zawałowych przewodów odmetanowania 9. Przed każdym zaworem odcinającym 10, w króćcach odmetanowania 12, znajduje się wentyl lub zaślepiony króciec, pozwalający na pomiar stężenia metanu metanomierzem przenośnym w każdym przewodzie odmetanowania 9.

Przewody odmetanowania 9 są łączone z króćcami odmetanowania 10 zbiorczego ścianowego przewodu odmetanowania 11, za pomocą złączy z zabezpieczeniem przed samoczynnym odłączeniem.

Na końcu zbiorczego ścianowego przewodu odmetanowania 11 zainstalowany jest zawór automatyczny z metanomierzem rejestrująco-blokującym 13, który w przypadku zmniejszenia się stężenia metanu w zasysanej z zawału mieszaninie metanowo-powietrznej, spowoduje zamknięcie zaworu automatycznego i blokadę przepływu tej mieszaniny.

Jednocześnie w połowie ściany od strony wlotu powietrza do ściany nastąpi inertyzacja strefy zawału. Polega ona na wprowadzaniu do zawału, wzdłuż frontu ścianowego gazów inertnych, azotu lub dwutlenku węgla, w celu zmniejszenia zagrożenia pożarowego, zmniejszenia stężenia metanu w bezpośredniej strefie zawałowej oraz wyjścia z trójkąta wybuchowości metanu lub przynajmniej zawężenia granic wybuchowości metanu w zawale, co wiąże się z poprawą bezpieczeństwa wobec zagrożenia wybuchowego metanu w zawale. Tłoczenie gazów inertnych do strefy zawału prowadzone jest z rurociągu znajdującego się w wyrobisku podścianowym przewodami do zawałowych wysięgników inertyzacji ciągniętych przez sekcje obudowy zmechanizowanej.

Zawałowe wysięgniki inertyzacji i zawałowe wysięgniki odmetanowania są tej samej konstrukcji.

Sekcje obudowy ścianowej wyposażono w zawałowe wysięgniki inertyzacji 1 z wymiennymi segmentami i z przewodami inertyzacji 2. Przewody inertyzacji poprzez króćce inertyzacji 5 łączą się ze zbiorczym ścianowym przewodem inertyzacji 4. Na króćcach inertyzacji 5 znajdują się zawory odcinające 3. Zbiorczy ścianowy przewód inertyzacji 4 połączony jest z rurociągiem inertyzacji 7 i posiada na wlocie zawór automatyczny 6 odcinający podawanie azotu do zawału w przypadku zmniejszenia się stężenia tlenu w ścianie i w chodniku przyścianowym z zużytym prądem powietrza.

Sposób inertyzacji zrobów ścian zawałowych w kopalniach węgla kamiennego wzdłuż linii zawału ściany polega na tym, że z sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej do strefy zawału przodka ścianowego wprowadza się wytrzymałe na ciśnienie skał zawałowych zawałowe wysięgniki inertyzacji 1 z wymiennymi segmentami i z przewodami inertyzacji 2 połączone ze zbiorczym ścianowym przewodem inertyzacji 4 rozciągniętym w przedziale roboczym ściany od strony zawału. Zawałowe wysięgniki inertyzacji 1 z wymiennymi segmentami mogą być przedłużane lub skracane i przyjmować długości od kilku do kilkudziesięciu metrów.

Przewody inertyzacji 2 podłączone są do króćców inertyzacji 5 zbiorczego ścianowego przewodu inertyzacji 4.

Na króćcach inertyzacji 5 zainstalowane są zawory 3 służące do zamknięcia lub otwarcia przewodów inertyzacji 2.

Przewody inertyzacji 2 są łączone z króćcami inertyzacji 5 zbiorczego ścianowego przewodu inertyzacji 4, za pomocą złączy z zabezpieczeniem przed samoczynnym odłączeniem.

Na wlocie do zbiorczego ścianowego przewodu inertyzacji 4 zainstalowany jest zawór automatyczny, odcinający 6, który w przypadku zmniejszenia się stężenia tlenu w powietrzu w ścianie, spowoduje zamknięcie zaworu automatycznego i blokadę przepływu gazów inertnych.

Claims (1)

1. Sposób bezpośredniego odmetanowania i inertyzacji strefy zawału przodka ścianowego, znamienny tym, że odmetanowanie strefy zawału i inertyzacja strefy zawału odbywa się przez jednoczesne ich prowadzenie w trakcie eksploatacji ściany, które to odmetanowanie prowadzi się przez wprowadzenie zawałowych wysięgników odmetanowanie do zawału ściany, korzystnie rozmieszczonych na długości od połowy ściany do wyrobiska nadścianowego, ciągnionych przez sekcje obudowy zmechanizowanej i podłączonych przewodami elastycznymi, ścianowym przewodem odmetanowania z rurociągiem odmetanowania, natomiast inertyzację wykonuje się przez wprowadzenie zawałowych wysięgników inertyzacji do zawału, o budowie identycznej jak zawałowe wysięgniki odmetanowania, korzystnie rozmieszczonych na długości od wlotu do ściany do jej połowy, ciągnionych przez sekcje obudowy zmechanizowanej, i połączonych, elastycznymi przewodami, ścianowym przewodem inertyzacji, z rurociągiem tłoczenia gazów inertnych.