5. Расчет параметров профилактической обработки целиков угля и выработанных пространств антипирогенами

Порошкообразные антипирогены применяются для обработки междугоризонтного целика, обрушаемого над щитовым перекрытием при отработке крутых угольных пластов.

Обработка целика производится путем бурения скважин и заполнения их под давлением порошкообразным антипирогеном. Количество антипирогена (смеси антипирогенов) принимается из расчета 0,2-0,3% от обрушенной массы угля.

Масса угля в обрушенном междугоризонтном целике определяется по формуле

, (8.1)

где L - длина щитового перекрытия, м;

m - мощность пласта, м;

h - высота междугоризонтного целика, м;

 - удельный вес угля, т/м³.

Расход антипирогена М_а (т) определяется по формуле

, (8.2)

где   Q_а - величина добавки антипирогена (0,2-0,3%), доли единицы;

k_з - коэффициент запаса, k_з = 1,2.

Число скважин для размещения антипирогена определяется по формуле

, (8.3)

где d - диаметр скважин, м;

L_c - длина скважин, м;

_a - удельный вес антипирогена, _a = 1,3 т/м³.

Диаметр скважин принимается 112 мм.

Длина скважин не должна выходить за пределы контура, равного длине щитового перекрытия и наклонной высоте междугоризонтного целика, в котором производится бурение. При расчете длину скважин можно принимать равной длине щитового перекрытия.

Рис.8.1. Схема обработки междугоризонтного целика

порошкообразным антипирогеном:

1 - междугоризонтный целик

2 - вентиляционный штрек

3 - орт

Схема расположения скважин в междугоризонтном целике приведена на рис.8.1.

Для равномерной обработки целика скважины бурятся из камеры, пройденной с вентиляционного штрека. Скважины бурятся веерообразно в 3-4 плоскостях, в зависимости от размера целика. Угол наклона скважин принимается не менее 5^о и не более 45^о. После окончания бурения скважин их заполняют антипирогеном. Направление скважин должно исключать возможность их пересечения. Заполненные антипирогеном скважины закрывают деревянными пробками.

Водные растворы антипирогенов применяются для обработки целиков угля возле монтажных и демонтажных камер, в зонах разрывных нарушений, не переходимых механизированными комплексами.

Количество антипирогена М_а (л) для обработки угольных целиков определяется по формуле

, (8.4)

где q_а - удельный расход водного раствора антипирогена на 1 м³ угля,  q_а= 20 л/м³;

V_у - объем угля, подлежащего обработке, м³;

с - концентрация антипирогена, доли единицы.

В табл.8.1 приведены антипирогены, применяемые в угольной промышленности, и указаны их рекомендуемые концентрации в водном растворе.

Объем угля, подлежащего обработке, определяется по формуле:

, (8.5)

где В - ширина целика, м;

m - мощность угольного пласта, м;

L - длина целика, м.

Количество скважин для профилактической обработки угольного целика определяется по формуле

, (8.6)

где М_с - количество водного раствора антипирогена, которое необходимо подать в скважину, М_с = 5000-10000л.

Таблица 8.1