2.2.1. Расчет ожидаемого метановыделения в очистной забой и на выемочном участке по природной метаноносности угольных пластов

При определении ожидаемой метанообильности по природной метаноносности угольных пластов абсолютное метановыделение из очистной выработки 1_оч.р, выемочного участка 1_уч.р рассчитывается по формуле

, (38)

где q_ip - ожидаемая относительная метанообильность очистной выработки (q_оч.р), выемочного участка (q_yч.p), м/т.

При схемах проветривания с последовательным разбавлением метана по источникам выделения и выпуске исходящей струи из очистного забоя на массив относительная метанообильность очистного забоя и выемочного участка равны и определяется по формуле

, (39)

где k_у.в - коэффициент, учитывающий условия выемки пласта и направление движения воздуха по очистному забою, принимается для условий Кузбасса и Печерского бассейнов по табл. 7; k_дег.пл - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации разрабатываемого пласта, доли единицы; q'_пл- относительное метановыделение из разрабатываемого пласта в очистной выработке, м/т, определяется по формуле 40; q'_пл- относительное метановыделение из выработанного пространства в пределах выемочного участка с учетом эффективности дегазации, м/т.

При разработке пласта без разделения на слои и схемах проветривания выемочных участков с последовательным разбавлением метана по источникам выделения q'_пл рассчитывается по формуле

, (40)

где q_пл - коэффициент, учитывающий влияние системы разработки на метановыделение из пласта, определяется по формуле

. (41)

l_оч - длина очистного забоя, м; b_з.д - ширина пояса газового дренирования, в зависимости от времени с момента окончания проведения подготовительных выработок до начала очистной выемки, определяется по таблице 8; X - природная метаноносность пласта, м /т; X₁ - остаточная метаноносность угля, выдаваемого за пределы выемочного участка, м³/т, определяется по формуле

, (42)

п - показатель степени, зависящий от скорости подвигания очистного забоя, степени метаморфизма угля, определяется по формуле

, (43)

Таблица 7. Значения коэффициента, учитывающего условия выемки

Условия, в которых находится очистная выработка	Значения kу.в
	При восходящем движении воздуха по лаве	При нисходящем движении воздуха по лаве
Лава, выше и ниже которой находится массив угля	1,0	1,0
Лава, отделенная от смежных по восстанию выработанных пространств сплошным целиком угля	0,8	1,0
Лава, отделенная от смежных по восстанию выработанных пространств целиком угля с печами	0,65	1,0
Лава, выше которой находится выработанное пространство	0,55	1,0
Лава, выше которой массив угля, а ниже - выработанное пространство	0,8	1,0
Лава, отделенная от смежных по восстанию выработанных пространств сплошным целиком угля, а ниже находится выработанное пространство	1,0	0,8
Лава, отделенная от смежных по восстанию выработанных пространств целиком угля с печами, а ниже находится выработанное пространство	1,0	0,65
Лава, ниже и выше которой находится выработанное пространство	1,0	0,55

Таблица 8. Значения ширины условного пояса газового дренирования пласта b_з.д.

Время с момента окончания проведения подготовительных выработок до начала очистной выемки, сут.	Значения bз.д для углей с различным выходом летучих веществ, %
	до 8	8-12	12-18	18-26	26-35	более 35
50	5,5	7,5	10,0	12,5	10,0	7,5
100	7,0	10,0	12,5	16,0	12,5	10,0
150	7,5	10,5	13,5	17,5	13,5	10,5
200 и более	8,0	11,0	14,0	18,0	14,0	11,0

V^daf - выход летучих веществ, %; а₁ - коэффициент, для условий Кузбасса принимается равным 0,21; k₁ - коэффициент, учитывающий долю газа, оставшегося в отбитом угле рассчитывается по формуле 44/

(44)

Т_т - время транспортирования угля с момента отторжения его от массива до выдачи его за пределы участка, мин. Определяется по формуле

(45)

l_Ti - протяженность выработок с i-м видом транспорта, м; V_Ti - скорость транспортирования угля на участке l_Ti, м/с; а₂, в₂ - коэффициенты, характеризующие газоотдачу из отбитого угля, зависящие от выхода летучих.

Для условий Кузбасса: в₂ = 0,25; а₂ принимается по таблице 9.

Таблица 9. Значения коэффициента, характеризующего

газоотдачу из отбитого угля

Пласты угля с выходом летучих веществ, %	Значения коэффициента а2
до 16	0,075
от 16 до 36	0,115
от 36 и более	0,075

Если пласт отрабатывается с разделением на слои, то при выемке первого слоя q'_пл рассчитывается по формуле 46, а q'_в.п. по формуле 47.

(46)

При выемке второго слоя

(47)

где Х_ос – остаточная метаноносность второго слоя, м³/т, которая определяется по формуле

(48)

где т_н - мощность временно не вынимаемого слоя (слоев), м; Т_н - время, прошедшее с момента надработки нижнего слоя, сут.

Расчет ожидаемого относительного метановыделения в выработанное пространство при отработке пласта без разделения на слои.

, (49)

где q_с.п. - относительное газовыделение из подрабатываемых пластов-спутников, м³/т; q_пор - относительное газовыделение из вмещающих пород, м³/т; q_д.сп. - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации подрабатываемых сближенных угольных пластов и вмещающих пород, доли единицы; q_сн - относительное газовыделение из надрабатываемых пластов-спутников, м³/т; - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации надрабатываемых сближенных угольных пластов, доли единицы; - коэффициент, учитывающий газовыделение из эксплуатационных потерь угля в пределах выемочного участка, доли единицы; Х₀ - остаточная метаноносность пласта, м³/т.

Расчет ожидаемого относительного метановыделения в выработанное пространство при отработке пласта с разделением на слои

, (50)

где т_в2 и т_в1 - вынимаемая мощность соответственно второго и первого слоя, м.