3. Расчет допустимой нагрузки на забой по газовому фактору

Известно, что при отбойке и разрушении угля из него выделяется газ метан. Чем больше угля отбивается, тем больше газа выделяется в руднич-ную атмосферу. Важнейшим требованием по безопасности ведения горных работ является недопущение превышения максимально допустимой кон-центрации метана. Для исходящей струи очистного забоя это 1 %.Посколь-

ку для проветривания забоя (разбавления метана) можно подать ограни-ченное количество воздуха, то для каждого очистного забоя рассчитыва-

ется максимально возможный объем добычи из условия непревышения максимально допустимой концентрации метана. Это и есть допустимая на-грузка по газовому фактору. В данной работе для ее определения восполь-зуемся методикой, основанной на требованиях нормативного документа. Определение некоторых составляющих представленной далее методики за-висит от схемы проветривания выемочного участка. Поэтому сразу отме-

тим, что далее представлен вариант, подходящий для схем с последова-

тельным разбавлением метана по источникам выделения при направлении исходящей струи на массив (классический вариант возвратноточного про-ветривания).

где Аср г – допустимая нагрузка по газовому фактору, т;

q_р – относительная метанообильность выемочного участка, м³/т;

А_р –предполагаемая добыча, т;

Q_р – параметр, который зависит от схемы проветривания выемочного участка, пропускной способности очистной выработки по воздуху и дру-гих факторов.

Расчет относительной метанообильности является отдельной инженерной задачей. Детально расчет этой величины рассматривается при изучении дисциплины "Аэрология горных предприятий". В данной работе ее значение указано в исходных данных.

Очевидно, что предполагать добычу больше возможности комбайна не следует. Подставлять меньшее значение сразу не имеет смысла, так как данная методика является саморегулируемой, о чем будет пояснено ниже. Поэтому в качестве предполагаемой добычи подставляем значение нагруз-ки на забой по технической возможности очистного комбайна А_{ср к}.

Параметр Q_р определяется по формуле (13):

где S_{оч min} – минимальная площадь поперечного сечения очистного забоя, свободная для прохода воздуха, м²;

V_max – максимально допустимая по ПБ скорость воздуха в очистном забое, м/с (Vmax = 4 м/с);

k_ут ^в – коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство;

С – допустимая по ПБ концентрация метана в исходящей струе лавы, %;

C₀ – концентрация метана в поступающей на выемочный участок вентиля-ционной струе, %.

Минимальная площадь сечения призабойного пространства комплексно-

механизированного очистного забоя может быть приблизительно рассчи-тана по формуле (14):

где В – длина секции механизированной крепи, м;

m_min – минимальная мощность пласта, м.

Коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное прост-ранство, определяется по номограмме, представленной на рисунке 1.

После того как произведен расчет по формуле (12), полученное значение А_{ср г} сравнивают с А_р. Дальнейшие действия в зависимости от результата сравнения представлены в таблице 5.

Алгоритм действий при сравнении А_{ср г} с А_р

Таблица 5

№	Условие	Действие
1	Аср г Ар (разница менее 3 %)	Расчет Аср г окончен, переходим к следующему разделу работы
2	Аср г > Ар (разница более 3 %)	Расчет Аср г окончен. Для дальней-ших расчетов принимаем значение Ар, т. е. Аср к, и переходим к следую-щему разделу работы
3	Аср г < Ар (разница более 3 %)	Необходимо уменьшить значение Ар и повторить расчет. Действие повто-ряется, пока не выполнится условие 1. Затем переходим к следующему разделу работы