- •Методические указания
- •Общие указания
- •Задача №1 тема: расчет воздухораспределения в сложном последовательно-параллельном соединении горных выработок.
- •Методические указания к решению задачи №1
- •Пример расчета
- •Задача №2
- •Методические указания к решению задачи №2
- •Пример расчета
- •Задача №3
- •Методические указания к решению задачи №3
- •Задача №4 тема: расчет проветривания тупиковой выработки.
- •Пример расчета проветривания тупиковой выработки Исходные данные для расчета :
- •Задача №5 тема: расчет проветривания ствола.
- •Пример расчета
- •Задача №6 тема: расчет проветривания выемочного участка
- •6 .1 Исходные данные для проведения расчетов.
- •6.2 Перечень вопросов, подлежащих разработке:
- •6.3. Методические указания по проведению расчётов
- •6.4 Пример расчета
- •6 .4.1 Исходные данные для проведения расчетов.
- •6.4.2 Схема проветривания выемочного участка
- •6.4.3 Прогноз метанообильности очистного забоя и выемочно - – го участка
- •6.4.4 Метановыделение из разрабатываемого пласта
- •6.4.5 Расчет метановыделения из сближенных угольных пластов (спутников)
- •6.4.6 Расчет метановыделения из вмещающих пород
- •6.4.7 Расчет максимально допустимой нагрузки на очистной забой по метановыделению
- •6.5 Расчет количества воздуха необходимого для проветривания очистного забоя и выемочного участка
- •6.6 Расчет депрессии выработок выемочного участка
Задача №6 тема: расчет проветривания выемочного участка
Цель работы: получить практические навыки по проектированию проветривания выемочного участка.
6 .1 Исходные данные для проведения расчетов.
Исходными данными для проведения расчетов являются:
1. Размер выемочного поля lв.п, м;
2. Длина лавы lоч, м;
3. Мощность разрабатываемого пласта mп м;
4. Расстояние от разрабатываемого пласта К2 до спутников:
в почве плоста К1 (Мн) , в кровле пласта К3 (Мп), м;
5. Мощность спутников К1 (m1), К3 (m3), м;
6. Угол падения пластов, град.;
7. Природная метаноносность пластов и спутников Хг, м3/т.с.б.м.;
8. Марка угля, пластовая зольность Аз, влажность Wр, выход летучих веществ Vdaf, % пластов и спутников;
9. Глубина разработки Н и глубина верхней границы зоны метановых газов Н0, м;
10. Плановая нагрузка на очистной забой Аоч :
пологое падение 1000*mп,
наклонное падение 600*mп,
крутое падение 400*mп.;
11. Способ подготовки шахтного поля и система разработки;
12. Тип схемы проветривания выемочного участка.
Площадь поперечного сечения горных выработок, тип крепи, технологическая схема ведения очистных работ принимаются студентом самостоятельно.
Номера вариантов и исходные данные для проведения расчетов представлены в табл.6.2
6.2 Перечень вопросов, подлежащих разработке:
1. Составить схему проветривания участка и начертить на листе формата А4;
2. Рассчитать относительную и абсолютную метанообильность выемочного участка и очистного забоя;
3. Рассчитать максимально-допустимую нагрузку на очистной забой по фактору метановыделения;
4. Выбрать способы снижения метанообильности очистного забоя, если допустимая нагрузка по фактору метановыделения меньше плановой;
5. Рассчитать расход воздуха для проветривания очистного забоя и выемочного участка;
6. Рассчитать депрессию горных выработок выемочного участка.
6.3. Методические указания по проведению расчётов
Прогноз ожидаемой относительной метанообильности выемочного участка и очистного забоя выполняете по природной метаноносности по методике изложенной в разделе 3.3 [3] На первом этапе относительную газообильность очистного забоя (qоч) и выемочного участка (qуч) определяйте без учета дегазации (коэффициенты дегазации принимаются равными нулю). Если в этом случае нагрузка на очистной забой по фактору метановыделения окажется меньше плановой, предусматривайте дегазацию разрабатываемого пласта и спутников.
Определение ожидаемого относительного метановыделения из очистной выработки и выемочного участка с учетом дегазации и типа схемы проветривания участка производится согласно п.3.3.1.4 [3].
Абсолютная метанообильность очистного забоя и выемочного участка определяется по формулам:
, (6.1), (6.2)
Расчет максимально-допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору выполняйте согласно пункту 7.1[3], без учета дегазации пласта, спутников, выработанного пространства. Если максимально-допустимая нагрузка окажется меньше расчётной (плановой), разрабатываются мероприятия по снижению метанообильности очистной выработки и выемочного участка средствами вентиляции и дегазации.
Выбор способов дегазации производится на основе данных о структуре газового баланса выемочного участка с учётом возможных в конкретных условиях коэффициентов эффективности дегазации. В первую очередь дегазируется источник, метановыделения из которого выделяется наибольшее количество газа. Выбор способов дегазации производится с таким расчетом, что бы нагрузка на очистной забой по газовому фактору была больше на 10-30% плановой.
Величина коэффициента эффективности дегазации, при которой будет достигнута плановая нагрузка на очистной забой, определим по формуле:
, (6.3)
где Iр, Iоч – допустимая и фактическая метанообильность очистного забоя,
м3 / мин.
Допустимая метанообильность очистного забоя по фактору вентиляции определяется по формуле:
, (6.4)
где Vmax – максимально-допустимая по ПБ скорость движения воздуха в лаве, м/с ;
Smin – минимальная площадь сечения лавы, свободная для прохода воздуха, м2.
С – допустимая по ПБ максимальная концентрация метана в исходящей из лавы струе воздуха, %.
kн – коэффициент неравномерности метановыделения в лаве, принимается по таблице 6.3 [3].
Значение величины Smin определяется по формуле:
, (6.5)
где kоз–коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработанного пространства, непосредственно примыкающего к призабойному, принимается по таблице 6.4 [3];
Sоч.min – минимальная площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки в свету; принимается по таблице 6.5 [3], а при индивидуальной крепи, рассчитывается по формуле 6.6 [3].
При дегазации нескольких источников выделения метана суммарное значение коэффициента эффективности дегазации kдег определяется как сумма частных коэффициентов эффективности дегазации отдельных источников выделения метана:
, (6.6)
где kдег.і - коэффициент эффективности дегазации источника метановыделения с учётом его доли в общем газовом балансе очистного забоя :
, (6.7)
где kдег.j - коэффициент эффективности дегазации источника метановыделения.
ni - коэффициент, характеризующий долевое участие данного источника в общем метановыделении.
Доля метановыделения из отдельного источника в общем метановыделении до дегазации рассчитывается по формуле:
, (6.8)
где qі – относительное метановыделение отдельного источника.
Способ дегазации и значения коэффициентов эффективности дегазации выбирайте по таблице 6.1, которая приведена ниже.
Таблица 6.1-Способы и значения коэффициентов эффективности
дегазации.
Метод воздействия на угленосную толщу |
Способ дегазации |
Значение коэффициента дегазации |
|
1 |
2 |
3 |
|
Сближенные пласты |
| ||
Подработка толщи |
Скважинами, пробуренными из вырабо- ток на сближенный пласт: при сохранении выработки, из которой бурятся скважины при погашении выработки, из которой бурятся скважины |
0.4-0.8
0.2–0.5 |
|
Скважинами, пробуренными с поверхности |
0.4–0.7 |
| |
Надработка толщи |
Скважинами, пробуренными из выработок |
0.3-0.5 |
|
Разрабатываемые пласты |
| ||
Разгрузка пласта скважинами и выработками |
Подготовительными выработками Скважинами по пласту, пробуренными из подготовительных выработок Скважинами, пробуренными из полевых выработок |
0.2-03
0.3-0.5
0.2–0.3 |
|
Разгрузка пласта очистным забоем |
Скважинами, пробуренными из очистного забоя Скважинами, пробуренными из подготовительных выработок в зоне влияния очистного забоя Скважинами, пробуренными из подготовительных выработок в зоне влияния очистного забоя при подработке или надработке сближенным пластом |
0.2-0.3
0.2–0.3
0.3-0.4 |
|
Дегазация пластов в сочетании с гидроразрывом |
Гидравлический разрыв пласта через скважины, пробуренные из выработок |
0.5-0.6 |
|
Выработанное пространство |
| ||
|
Отсос газа из выработанного пространства действующих участков при обратном порядке отработки с использованием: газопровода Эжекторов и вентиляторов |
0.2-0.3 0.3-0.7 |
|
Продолжение таблицы 6.1 | |||
|
Скважины пробуренные над купо- лом обрушения Скважины пробуренные с поверхности |
0.25-0.4 0.4-0.6 |