Расчет метановыделения из сближенных угольных пластов (спутников)

Относительное метановыделение из спутников определяется по формуле

q_сп=

Относительное метановыделение как из подрабатываемого q_сп.пi , так и надрабатываемого q_сп.нi определяется по формуле

q_сп.К2 =1.14v

где m_сп.i- суммарная мощность спутника, м;

х_сп.i- природная метаноносность спутника, м³/т;

х_0i- остаточная метаноносность спутника, м³/т;

m_в- вынимаемая мощность разрабатываемого пласта, м;

М_сп.i-расстояние по нормали между кровлей разрабатываемого и почвой сбли­женного (при подработке) пластов и между почвой разрабатываемого и кровлей сближенного (при надработке) пластов, м

М_р- расстояние по нормали между разрабатываемым пластом и сближенными пластами, при котором метановыделение из последних практически равно нулю, м.

Величина М_р при подработке пологих и наклонных пластов определяется по формуле

М_р=1.3;

где m_в.пр- вынимаемая мощность пласта с учетом породных прослоек, м;

k_у.к- коэффициент, учитывающий способ управления кровлей; при полном об­рушении принимается-1.0;

k_л- коэффициент, учитывающий влияние степени метаморфизма на величину свода разгрузки; принимается по табл. 3.6 [1] в зависимости от выхода летучих веществ. Для V^daf=8.0 % k_л=1.6

М_р=1.3*=334 м

При надработке пологих и наклонных пластов М_р принимается равным 60 м.

Определяем метановыделение из подрабатываемого спутника k₃

q_сп.К3 =1.14*2.4 м³/т

Определяем метановыделение из надрабатываемого спутника k₁

q_сп.К1 =1.14*2.4 м³/т

Суммарное метановыделение из спутников составит

q_сп=4.0+4.7=8.7 м³/т

Расчет метановыделения из вмещающих пород

Согласно [1] метановыделение из пород определяется по формуле

q_пор=1,14v

где k_с.п-коэффициент, учитывающий способ управления кровлей и литологиче­ский состав пород, доли ед. При полном обрушении q_сп=0.00106.

q_пор=1,14*2.4 м³/т

Определяем относительную метанообильность выемочного участка

q_уч=6.2+8.7+5.4=20.3 м³/т

Абсолютная метанообильность очистного забоя и выемочного участка определя­тся по формулам:

, (6.21) , (6.22)

Проветривание участка осуществляется по схеме типа 1-М, поэтому /

м³/мин

Расчет максимально допустимой нагрузки на очистной забой по метановыделению

Расчет максимально-допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору производим согласно пункту 7.1[1]. Максимально допустимая нагрузка определяется по формуле

А_max=A_p

где Q_р- максимальный расход воздуха в очистной выработке, который может быть использован для разбавления метана до допустимых ПБ норм, м³/мин; принимается по табл. 7.1[1]

Q_р=60 S_оч.min V_max k_ут.в

где k_ут.в-коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство в пределах выемочного участка; определяется по номограмме (рис.6.12[1]). k_ут.в=1.6.

Q_р=60 2.6 4.0 1.6=922 м³/мин

А_max=570

Так как нагрузка на лаву по метановыделению меньше плановой предусматриваем дегазацию:

-разрабатываемого пласта К_дег.пл=0.4

пластов спутников К_дег.сп=0.5

Определяем относительную метанообильность очистного забоя и выемочного участка после проведения работ по дегазации по формулам

q_оч=(q_о.п+q+q)(1-K_д.пл)+k_в.п*q

q_уч=(q_о.п+q_о.у)(1-K_д.пл)+q

где k_в.п- коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного пространства в призабойное; для схемы типа 1-М k_в.п=1;

q- ожидаемое метановыделение из выработанного пространства на выемочном участке определяется по формуле

q=[k_э.п (х-х₀)(1-k_д.пл)+(

где k_д.пл, k_д.п.п, k_д.с.н k, k_д.в.о –коэффициенты, учитывающие эффективность дегазации пласта, подрабатываемого и надрабатываемого спутников, выработанного пространства и эффективность изолированного отвода метана, доли ед

q=[0.03(15.0-4.4)(1-0.5)+(=7.2 м³/т

q_уч=q_оч=(4.0+1.0+0.9)(1-0.4)+1.0*7.2=10.74 м³/т

Определяем абсолютную метанообильность очистного забоя и выемочного участка после дегазации по формуле (6.21)

м³/мин

Определяем максимально допустимую нагрузку на очистной забой после проведения работ по дегазации

А_max=570

Принятые способы дегазации обеспечат необходимую нагрузку на очистной забой.

Расчет количества воздуха необходимого для проветривания очистного забоя и выемочного участка

Согласно [1], количество воздуха необходимое для проветривания выемочного участка проветриваемого по схеме типа 1-М определяется по формуле

, м³/мин

При газообильности участка 4.25 м³/мин k_н=1.58 [1, табл.6.3].

, м³/мин

Количество воздуха для проветривания очистного забоя для схем типа 1-М определяется по формуле

Q_оч=

Q_оч=м³/мин

Расчет количества воздуха для проветривания очистного забоя по газам, образующимся при взрывных работах, не производим, так как взрывные работы в лаве не ведутся.

Расчет расхода воздуха по числу людей производится по формуле

Q_оч=6 n_чел k_о.з м³/мин

где n_чел- наибольшее число людей, одновременно работающих в очистной выработке. Если смена производится на рабочих местах можно принять n_чел=30.

Q_оч=6 30 1.3=234 м³/мин

Расчет расхода воздуха из условия оптимальной скорости по пылевому фактору производится по формуле

Q_оч=60 S_оч.min V_опт м³/мин

где-V_опт оптимальная скорость воздуха в призабойном пространстве, м/с; принимается 1.6 м/с.

Q_оч=60 2.6 1.6 =250 м³/мин

Окончательно, для проветривания очистного забоя принимаем 574 м³/мин, а для проветривания выемочного участка 707 м³/мин.

Проверяем принятый расход воздуха по минимальной и максимальной скорости движения воздуха в очистной выработке

Q_оч£60*S_оч.min*v_mink_оз, м³/мин

Q_оч£60*_.2.0*0.25 1.3=39 м³/мин

Q_оч³60*S_оч.min*v_max k_оз, м³/мин

Q_оч³60*2.0*4.0 1.3=640 м³/мин

Условия выполняются.

Количество воздуха для обособленного проветривания вспомогательного бремсберга на участке между главным откаточным штреком и вентиляционным штреком лавы №1 определяем по минимально допустимой скорости в соответствии с требованиями ПБ

Q_бр=60*V_min*S_бр, м³/мин (6.32)

где V_min-минимально допустимая скорость движения воздуха по бремсбергу, м/с;

S_бр- поперечное сечение бремсберга в свету, м².

Согласно [2] принимаем типовое сечение бремсберга сечением в свету 8.9 м².

Q_бр=60*0.25*8.9=133 м³/мин

Количество воздуха для обособленного проветривания подэтажного штрека на участке между участковым и конвейерным бремсбергами, также определяем под- минимально допустимой скорости. Согласно [2] принимаем типовое сечение поэтажного штрека сечением в свету 10.4 м²

Q_п.ш=60*0.25*10.4=156 м³/мин

Утечки воздуха через кроссинг установленный на сопряжении участкового бремсберга с вентиляционным штреком лавы №1 принимаем согласно[1, стр.163]

Q_ут=192 м³/мин

Общее количество воздуха для проветривания вентиляционного участка составит

Q_{вент. уч.}=2*707+133+156+192=1895 м³/мин