3.4.3 Розрахунок допустимого навантаження на лаву по газовому чиннику

Визначимо допустиме навантаження на лаву по газовому чиннику:

(3.10)

де С = 1% – допустиме згідно ПБ концентрація метану у витікаю чому з лави струмені;

Р = 1,25 – коефіцієнт, що враховує витоки повітря через вироблений простір, безпосередньо прилеглий до привибійного простору;

К_н = 1,3 – коефіцієнт нерівномірності метановиділення в лаві;

U = 4 ÷ 6 м/с – максимальна допустима швидкість руху повітря в лаві.

У наслідок того, що навантаження на лаву по газовому чиннику значно нижче за навантаження на лаву по гірничотехнічних чинниках, необхідно застосувати дегазацію. Для визначення способу дегазації проведемо визначення абсолютної і розрахункової метанообільності лави по формулах:

І_авс = (3.11)

І_рас = (3.12)

Визначимо коефіцієнт дегазації, при якому забезпечується нормальне по чиннику вентиляції провітрювання, за формулою:

(3.13)

Знаючи величину коефіцієнта дегазації визначимо спосіб дегазації. Керуючись керівниками [14], при = 0,5 приймаємо дегазацію свердловинами, пробуреними з підготовчих виробок.

Допустиме навантаження на лаву з урахуванням дегазації визначимо за формулою:

(3.14)

3.5 Розрахунок кріплення

3.5.1 Розрахунок механізованого кріплення

Оскільки в лаві застосовується механізований комплекс, то розрахунок кріплення зводиться до перевірки, чи витримають стійкі кріплення навантаження від ваги порід покрівлі.

Навантаження, що діє, на 1 м посадочного ряду кріплення визначимо по формулі:

(3.15)

де h = 56м – висота пласта, що обрушується, безпосередньої покрівлі;

γ = 2,5 т/м³ – об’ємна вага порід безпосередньої покрівлі;

= 1,5 м – крок пересування секції (крок посадки);

В = 3,55 м – довжина секції по перекриттю.

Знаючи з технічної характеристики крок установлення секцій кріплення, кількість стійок в задньому ряду секції і робочий опір однієї стійки, визначаємо навантаження, що витримується 1 м посадочного ряду кріплення і порівнюємо її з розрахунковим навантаженням:

R₁ = 2 ⋅ 820 = 1093 кН (3.16) 1,5

Оскільки R₁ R, то робимо вивід, що кріплення витримає навантаження, що діє.

6. Провітрювання лави

Кількість повітря, необхідне для провітрювання лави, визначимо по чотирьох чинниках:

1) по газу метану:

(3.17)

де = 12,1 м³/хв. – середнє газовиділення в очисної виробці (абсолютна метанообільність);

С = 1% – максимально допустима, згідно ПБ, концентрація метану у витікаю чому струмені лави;

С₀ = 0,05%. – концентрація газу метану в струмені повітря, що поступає в лаву.

2) по газах, що утворюються, при вибухових роботах, оскільки в лаві не проводитимуться вибухові роботи, то по цьому чиннику розрахунки проводити не будемо.

3) по кількості людей:

Q = 6 ⋅ n_{люд. ⋅} k_оз = 6 · 15 · 1,2 = 108 м³/хв. (3.18)

де n_люд. = 15 осіб – найбільше число людей, одночасно зайнятих в лаві;

k_оз = 1,25 – коефіцієнт, що враховує рух повітря по частині виробленого простору, безпосередньо прилеглий до привибійного.

4) по пилевиділенню:

Q = 60 · V_опт · S · k_оз = 60 · 1,6 · 3,9 ·1,2 = 449 м²/хв. (3.19)

де V_опт = 1,6 м/с – оптимальна швидкість руху повітряного струмені в лаві;

S = 3,9 м² – максимальна площа привибійного простору лави.

Виходячи з набутих значень в подальших розрахунках приймаємо кількість повітря, рівне Q = 1656 м³/хв. або 27,6 м³/с.

Враховуючи те, що за дипломним проектом прийнята дегазація, то визначимо витрату повітря з врахуванням чинника дегазації по формулі:

Q_дег = Q ⋅ (1 - k_дег,) = 1656 ⋅ (1 - 0,6) = 662,4 м³/хв. (3.20)

де k_дег = 0,6 – коефіцієнт дегазації.

З врахуванням набутого значення витрати повітря, визначимо швидкість руху повітря по лаві:

V = (3.21)

Що відповідає вимогам правил безпеки [5],с 301.