книги / Рудничная вентиляция
..pdfВ обособленно проветриваемых подготовительных выработках ожидаемое выделение углекислого газа при обнажении пласта на полную мощность рассчитывается по формуле
In = 0,58.10-2Z726fcT„*cocmBVn (TeV5 - Tl-15). |
(23.72) |
Для шахт Донбасса, разрабатывающих высокометаморфизованные антрацитовые пласты, ожидаемое выделение углекислого газа в тупиковые выработки определяется по формуле
In = 21ппгвГулк', |
(23.73) |
где /„ — длина тупиковой подготовительной выработки, м; |
/уд — |
удельное выделение углекислого газа с обнаженной поверхности пласта в выработке, м3/(мин-м2), определяемое по формуле
/;д = (9 lg р — 0,7)10-5; |
(23.74) |
k' — коэффициент, учитывающий выделение |
углекислого газа |
из подземных вод, принимается для выработок на откаточных
горизонтах равным 1,45, а на вентиляционных |
горизонтах — |
|||||||||||||
1,17. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Газовыделение в выемочные штреки шахт Подмосковного бас |
|||||||||||||
сейна (м3/мин) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
/.ш = |
/ ; ш5 ут, |
|
|
|
(23.75) |
|||
где |
Гвш— удельноевыделение углекислого |
газа |
в выемочные |
|||||||||||
штреки, м3/(мин -м2); для неосушенных горных выработок |
Гяш = |
|||||||||||||
= |
(l,4-j-5,9) 10" 6 |
м3/(мин-м2), для |
осушенных |
выработок |
Гьт = |
|||||||||
= |
(5,9-т-8,3) 1 0 " 5 |
м3/(мин-м2); |
SyT— площадь |
обнажения угля |
||||||||||
в |
горной |
выработке, |
м2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Выделение углекислого газа в выработки шахтопласта за |
|||||||||||||
пределами выемочных |
участков (м3/мин)определяется |
по формуле |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
/.у = |
^ 2 |
/ Уч, |
|
|
|
(23.76) |
|
где |
kÿ — коэффициент |
увеличения |
газовыделения |
за |
пределами |
|||||||||
участков; |
2 /уч — суммарное ожидаемое выделение углекислого |
|||||||||||||
газа |
на выемочных участках шахтопласта, м3/мин. |
|
|
|||||||||||
|
Для шахт восточных районов страны ky = 0,6; для антра |
|||||||||||||
цитовых |
шахт восточного |
Донбасса |
kÿ = 1,8; |
для |
шахт |
Подмо |
||||||||
сковного |
бассейна |
kÿ = |
2 . |
угля |
(м3/мин) |
|
|
|
|
|||||
|
Газовыделение |
из |
отбитого |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
/ оу = I'oyAyt, |
|
|
|
(23.77) |
|||
где |
Г0у — удельное |
выделение |
углекислого газа |
из |
отбитого и |
|||||||||
транспортируемого |
угля, |
м3/(мин-т); |
Ау — количество отбитого |
или транспортируемого угля, т/мин; t — время нахождения угля в выработке, мин.
Для участковых выработок |
|
/;у = 4.10-<(хо/выр)0>2в, |
(23.78) |
Для проектируемых выработок |
|
ссоа= ссойехр (— кых), |
(23.86) |
где т — время движения воды по выработке, ч; с*о* = |
(1 — д) Æot; |
a — спонтанная доля выделения С02 из подземных |
вод, равная |
0,5—0,9; ссо. — объемная доля С02 в пластовых водах, м3/м3, определяется по данным геологоразведочных работ.
23.4. Допустимая нагрузка на очистную выработку угольной шахты по газовому фактору
Забои типа лав. Допустимая нагрузка на такие забои по газовому фактору (т/сут) при определении газообильности по
газоносности |
пласта |
|
|
|
|
Аоч = /Гм, |
(23.87) |
где / — допустимая |
производительность выемочной машины по |
||
газовому фактору, |
т/мин; Тм — время работы |
машины в сутки |
|
по добыче, |
мин. |
|
0,5 |
При коэффициенте машинного времени kM< |
|||
при kM> 0,5 |
/ —OiGUmaxSoq. р^/^оч! |
(23.88) |
|
|
|
||
|
|
= 0 ,6vmaxS O4'pC/(kO4qo4). |
(23.89) |
При схемах вентиляции выемочных участков с последователь |
|||
ным разбавлением |
метана по источникам его |
выделения |
<7оч = ^дег. еQnn(1 — ^дег. пл) 4” Ю — ^дег. е)<7пл О — ^дег. пл) 4"
*4“ ^в. пЧв. п (1 |
^дег. с. п)1 |
(23.90) |
|
при схемах с обособленным разбавлением |
|
||
Чоч = Чо. у (1 |
^дег. пл) 4" [Чо. п (1 — &дег. пл) 4” |
|
|
+ |
k*.n4*-n 0 |
^дег. с. п)] ku\ |
(23.91) |
Чоч == Чип(1 |
^дег. пл) 4” ^в. пЧв. п О ^дег. с. п)* |
(23.92) |
В формулах (23.88)—(23.89) итах — максимально допустимая скорость движения воздуха в очистной выработке, м/с; S04. р — расчетная площадь поперечного сечения призабойного простран ства, ма (табл. 23.8); с —допустимая объемная доля газа в исходя щей вентиляционной струе, %; £дег.в—коэффициент, учитывающий естественную дегазацию пласта в зоне выемки (табл. 23.9); qnn — относительное газовыделение из разрабатываемого пласта, м3/т; Лдег. пл — коэффициент, учитывающий эффективность дегазации разрабатываемого пласта; kB, п — коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного пространства в призабойное (см. табл. 23.8); qB, п — относительное газовыделение из вырабо танного пространства, м3/т; /гдег. с, п — коэффициент, учитываю-
Значения расчетной площади S 04. р и коэффициента к ъ, п
Степень обособленности |
|
Направление выдачи |
|
5оч. рз |
м* |
*в. п |
||||||
разбавления газа |
|
|
исходящей струн |
|
||||||||
|
|
|
|
|
из лавы |
|
|
|
|
|
||
Последовательное разба |
На массив |
|
про |
5 оч&ут. в |
1 |
|||||||
вление |
|
|
|
На |
выработанное |
5 0ч^ут. в |
1 |
|||||
|
|
|
|
странство |
|
|
|
|
|
0,2 |
||
Частично |
и |
полностью |
На |
выработанное |
про |
«SQW^O. 8 |
||||||
0 |
||||||||||||
«э04 |
|
|||||||||||
обособленное |
|
|
странство |
|
|
|
|
|
|
|||
Т а б л и ц а |
23.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Значения |
коэффициента &дег. , |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Скорость |
|
|
лдег. е |
|
|
Скорость |
|
|
*дег. е |
|
||
подвн- |
|
|
|
|
|
подвн- |
|
|
|
|
||
гання |
камен |
тощие |
|
антра |
гання |
|
камен |
тощие |
антра |
|||
забоя, |
|
забоя, |
|
|||||||||
и/сут |
ные угли |
угли |
|
циты |
м/сут |
ные угли |
угли |
циты |
||||
1.5 |
|
0,5 |
0,6 |
|
0,7 |
4 |
|
|
0,77 |
0,82 |
0,87 |
|
2 |
|
0,56 |
0,65 |
|
0,74 |
4,5 |
|
|
0,83 |
0,87 |
0,9 |
|
2.5 |
|
0,61 |
0,65 |
|
0,77 |
5 |
|
|
0,89 |
0,91 |
0,94 |
|
3 |
|
0,67 |
0,73 |
|
0,8 |
5,5 |
|
|
0,95 |
0,96 |
0,97 |
|
3,5 |
|
0,72 |
0,78 |
|
0,83 |
6 |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
и более |
|
|
|
|
щий эффективность дегазации сближенных угольных пластов и выработанных пространств; k04 — коэффициент, определяемый по формуле
коч = кц {[(х |
хх) (1 |
^м) (1 — кЖег. о. п)]/<7оч Ч- 1}> |
(23.93) |
|
х — природная |
газоносность |
пласта, м3/т; хх — остаточная газо |
||
носность углей |
при |
выдаче |
их за пределы выемочного участка, |
|
м3/т; <7о. у — относительная |
газообильность, обусловленная вы |
|||
делением метана из |
отбитого угля, м3/т; q0, „ — относительная |
газообильность, обусловленная выделением метана с поверхности очистного забоя, м3/т.
Коэффициент, учитывающий утечки воздуха через вырабо танное пространство, £уТ, в зависит от схемы вентиляции участка, способа управления кровлей и свойств пород кровли; принимается по табл. 23.10. Значения коэффициента й0. 8, учитывающего дви жение воздуха по части выработанного пространства, непосред ственно прилегающей к призабойному пространству, приведены в табл. 23.11, а площади поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки в свету S04 при механизиро ванных крепях — в табл. 23.12.
Абсолютное |
Донецкий н |
Кузнецкий |
|
Интинекое н |
бассейн н |
Караган |
|||
метановыделе- |
Львовско- |
Воркутское |
Юньягинское |
|
нне в лаве, |
Волынский |
месторождение |
динский |
месторождения |
м'/мин |
бассейны |
Печорского |
бассейн |
Печорского |
|
|
бассейна |
|
бассейна |
0,2 |
2,14 |
3,44 |
|
2,6 |
0,4 |
2,02 |
2,73 |
— |
2,2 |
0,8 |
1,84 |
2,20 |
— |
1,7 |
1.2 |
1,72 |
2,03 |
2.2 |
1,4 |
1.6 |
1,65 |
1,93 |
2 |
1,38 |
2 |
1,6 |
1,87 |
1,85 |
1,35 |
4 |
1.47 |
1,7 |
1,55 |
1,35 |
6 |
1,45 |
1,59 |
1,45 |
1,35 |
8 |
1,44 |
1.51 |
1.4 |
1,35 |
10 |
1,43 |
1,44 |
1,38 |
1,35 |
12 и более |
1,43 |
1,43 |
1,35 |
1,35 |
(принимается равным 1 Н -са/м8); Qy, — расход воздуха на выемоч ном участке, м8/с; Ущ — объем подщитового пространства, м8; с0 — объемная доля газа в поступающей вентиляционной струе, %; лц — число циклов в сутки; 0 , — метановыделение с обнаженных поверхностей дренированного угольного массива, м®/(мин-ма).
Значения коэффициента ктв зависимости от мощности щита
Мощность щита вкрест простирания, м . |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
*т |
|
0,9 |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
0,5 |
При комбинированной системе разработки с гибким перекры |
||||||
тием и выемкой нижнего слоя столбами по падению |
|
|
||||
Ло, = |
ka /ЛучУщ k'r (с - |
Со) Пц/(7,92 • 103G,)> |
(23.96) |
|||
где ka — коэффициент, определяемый по |
графику |
(рис. |
23.2); |
|||
&т — коэффициент |
турбулентной |
диффузии для |
призабойного |
пространства под перекрытием (при мощности слоя под перекры тием, отрабатываемым одним забоем, равной 4, 5, 6 , 7 м, £ соот ветственно составляет 0,8; 0,7; 0,6; 0,4).
Увеличение нагрузки на очистной забой достигается при более равномерной добыче полезного ископаемого во времени; увели-
Рис. 23.2. График зависимости ко эффициента аэродинамического со противления призабойного про
странства под перекрытием ka от |
|
|
|
|
мощности слоя т в> отрабатываемо |
J |
4 |
5 |
6 Шд,м |
го одним забоем |