Расчет нагрузки на забой по газовому фактору

Если проектирование ведется в условиях действующей шахты, то расчет максимально допустимой нагрузки на забой по газовому фактору следует производить с учетом фактической метанообильности.

Максимально допустимая нагрузка на очистной забой по газовому фактору

Где — расчетное значение относительной метанообильности. Принимается в зависимости от схемы проветривания участка по таблице.

— расход воздуха (м³/мин), который проходит по выработкам и который можно использовать для разбавления метана до допустимой концентрации. Рассчитывается по формулам, приведенным в таблице.

Таблица 2 Расчет параметров и для столбовой системы разработки

Типовые схемы проветривания выемочного участка	Направление движения исходящей струи воздуха	м3/мин	м3/т
	На массив

Принятые в таблице обозначения:

— соответственно относительная метанообильность выемочного участка и лавы.

— коэффициент учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство в пределах выемочного участка.

— максимально допустимая по ПБ средняя скорость движения воздуха в призабойном пространстве,м/с;

— минимальная площадь (м ) поперечного сечения призабойного пространства лавы в свету.

Для лав, оборудованных индивидуальной крепью

= 0,9 ^. 1,4 ^. 2,5 = 3,15 м² ;

где b — минимальная ширина призабойного пространства согласно принятому паспорту крепления и управления кровлей в лаве.

Значения величин при применении дегазации источников метановыделения определяются по формулам:

где q _пл— относительное метановыделение из разрабатываемого пласта;

— коэффициент дегазации пласта, принимается в пределах 0,2 — 0,4;

— коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного пространство в призабойное пространство лавы. Для схем с направлением исходящей струи воздуха из лавы на массив принимается равным 1; для схем с на- правлением исходящей струи воздуха из лавы на выработанное пространство и с охраной участковой вентиляционной выработки кострами, бутокострами, бутовой полосой с окнами (каналами) или сплошной бутовой полосой шириной до пяти метров принимается равным 0, в иных случаях 0< <1;

— относительное метановыделение из смежных пластов и пропластков, вмещающих пород в выработанное пространство;

— коэффициент дегазации источников метановыделения из выработанного пространства принимается в пределах 0,5 — 0,8; при качественном выполнении дегазации выработанного пространства через длинные скважины, пробуренные из вентиляционного штрека (по опыту передовых шахт отрабатывающих весьма газоносные пласты (шахта им. А.Ф.Засядько ГП «Донецкуголь», ш/у им. XVII Партсъезда ГП «Шахтерскантрацит») = 0,8;

= 8,4 + 2,4 = 10,8 м³/т.

Значение коэффициента утечек воздуха через выработанное пространство при направлении исходящей струи воздуха вдоль массива угля:

где — вынимаемая мощность пласта с породными прослойками, м;

— средневзвешенный коэффициент крепости пород кровли по профессору Протодьяконову, на расстоянии от пласта, равном восьмикратной его мощности.

= 1 + 0,13 ^. ехр (0,35 ^. 4 – 0,25 ^. 3,15) = 1,23.

= 60 ^. 4,0 ^. 3,15 ^. 1,23 = 908 м³/мин.

= 7,65^{-1,67 .} 4,7^{1,93 .} 1020 = 0,692 ^. 1020 = 710 т/сут.

Для окончательного установления величины суточной нагрузки на очистной забой производится выбор меньшей из полученных величин: min {A_л^м = 1098 т/сут , A_л^г = 706 т/сут).

Таким образом, суточная добыча лавы (по газовому фактору) составит А_л^г = 706 т/сут.

Добыча угля с одной стружки составит:

А_л¹ = l _л ^. m ^. r ^{. .} с = 190 ^. 1,4 ^. 0,63 ^. 1,4 ^. 0,98 = 230 т/цикл.

Количество циклов по добыче угля за сутки: n_ц = 710 / 230 = 3,09 цикла.

Принимаем целое количество циклов равное n_ц = 3. Тогда уточненная длина лавы составит:

= = 198 м.

Тогда уточненное значение времени выемки угля за 1 цикл составит:

t_в = 105 мин.

Продолжительность одного технологического цикла по выемке угля составит:

Т_ц = 105 + 99 = 204 мин

Литература

1. Правила безпеки у вугільних шахтах. (ДНАОП 1.1.30 – 1.01.00) – К., 2001.

2. Правила технической эксплуатации угольных и сланцевых шахтах. – М.: Недра, 1976. – 303с.

3. Методические указания к практическим, лабораторным и самостоятельным работам по курсу “Процессы подземных горных работ” / Сост.: С.Н.Шаповал, И.Ф.Ярембаш. – Донецк, ДПИ, 1990. – 47с.

4. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплинам РМПИ, ТПДУ, ТГП, ТГР / Сост.: П.П.Голембиевский, В.Д.Иващенко. – Донецк, ДонНТУ, 2002. – 59с.

5. Ярембаш И.Ф. и др. Производственные процессы в очистных забоях угольных шахт. Учебное пособие для вузов. Донецк, ДонНТУ, 1999.