f7c5bdfbe0c3aff8df20ce3ee693687b

P, Па

Рисунок 13 – Аэродинамическая характеристика ВМЭ-12

N, кВт

Рисунок 14 – Аэродинамическая характеристика ВОЭ-5

Таблица 7 – Технические характеристики ВМП

Таблица 8 – Технические характеристики ВМП

Рисунок 17 – Аэродинамическая характеристика ВЦГ-7М

Таблица 9 – Технические характеристики вентиляторной установки ВЦГ-7М

Рисунок 18 – Аэродинамическая характеристика вентиляторов В1М (а) и В2М (б) для работы

с пылеулавителями при проведении выработок комбайнами.

Таблица 10 – Техническая характеристика вентиляторов

Приложение 4

Примеры расчета нагрузки на очистной забой по газовому фактору

Пример1 – Очистной забой с нагрузкой на лаву до 3000 т/сут(метод расчета

по разделу 3)

Задача. Определить максимально допустимую по газовому фактору на-

грузку на очистной забой длиной 200м, оборудованный механизированным комплексом КМ-138, для следующих условий: система разработки – столбовая,

схема проветривания выемочного участка – прямоточная с подсвежением исхо-

дящей струи со стороны массива, способ управления кровлей – полное обруше-

ние, кровля средней устойчивости, вынимаемая мощность пласта – 2,0 м, при-

родная газоносность пласта – 20 м3/т с.б.м, воздух поступает на участок с нуле-

вой концентрацией метана.

Решение.

Объем метана, поступающего в лаву из пласта и отбитого угля и удаляе-

мого воздушной струей, составляет

с– допустимое содержание метана в исходящей струе воздуха - 1%;

кн – коэффициент неравномерности выделения метана - 1,4.

Тогда

Количество метана, поступающего в лаву в период работы комбайна, оп-

ределено по формуле

где кпл – коэффициент, учитывающий влияние дегазации пласта подготови-

тельными выработками, принят 0,9;

x – природная метаноносность пласта, равная 20 м3/т с.б.м;

x1 – остаточная газоносность отбитого угля на выходе из лавы, м3/т;

Vоч – скорость подвигания лавы, принята равной 2-7 м/сут; n – коэффициент, равный 0,21;

к1 – коэффициент, определяемый временем нахождения угля в лаве, при-

нят равным 0,82;

к′e– коэффициент естественного дренирования пласта в лаве, доли ед.

По результатам зарубежных исследований коэффициент естественного дренирования пласта кe (%) рассчитывается по формуле

mпл – мощность пласта, равная 2 м;

m1 – эталонная мощность пласта, принята равной 1 м;

V1 – эталонное подвигание лавы, равное 1 м/сут;

F – выход летучих на безводную и беззольную массу, принят равным

30%;

Тр – продолжительность рабочих смен в сутки - 18 ч;

км – коэффициент машинного времени, равный 0,5;

Т– продолжительность суток - 24 ч.

Всоответствии с формулами (2) – (5) определены исходные данные для расчета интенсивности метановыделения в лаве (таблица 1).

Таблица 1 – Расчет нагрузки на лаву (Аоч) и интенсивности выделения метана в лаву из пласта и отбитого угля (I΄оч)

Согласно данным таблицы 1 при допустимом выделении метана в лаву в количестве 10,7 м3/мин (формула 1) допустимая нагрузка на лаву по газовому фактору составит 2100 т/сут., а при коэффициенте пластовой дегазации, равном

0,4, – 3000 т/сут.

При коэффициенте машинного времени комбайна, принятом 0,5, допус-

тимая средняя минутная производительность комбайна (без дегазации пласта)

равна

или с учетом дегазации разрабатываемого пласта – 5,5 т/мин.

Пример 2 – Высокопроизводительный очистной забой с нагрузкой на лаву до

6000 т/сут (метод расчета по разделу 6)

Задача. Определить максимальную допустимую нагрузку на очистной за-

бой длиной 240 м, оборудованный механизированным комплексом, в условиях системы разработки высокогазоносного пласта средней мощности длинными столбами с обрушением пород кровли, при возвратноточной схеме комбиниро-

ванного проветривания, дегазации разрабатываемого и сближенных подраба-

тываемых пластов и допустимых ПБ концентрациях метана в рудничной атмо-

сфере и каптируемых газовоздушных смесях.

Горнотехнические условия разработки пласта: мощность пласта – 2,15 м;

глубина разработки – 400 м; длина столба – 1640 м; метаноносность –

15 м3/т с.б.м; угол падения пласта – 3÷5°; выход летучих веществ – 40 %; пла-

стовые влажность и зольность угля соответственно 5,2 % и 12,1 %; механизиро-

ванный комплекс «Joy»; сечение призабойного пространства лавы – 5,2 м2; ско-

рость цепи скребкового конвейера – 1,5 м/с, скорость ленты – 4,0 м/с; расход воздуха в очистном забое – 640 м3/мин, на выемочном участке – 1335 м3/мин;

допустимое по условиям проветривания метановыделение из разрабатываемого пласта – 7,85 м3/мин. Подрабатываемые пласты угля мощностью 1,5 и 1,3 м

расположены на расстояниях по нормали – 30 и 40 м, надрабатываемый пласт угля мощностью 1,5 м – на расстоянии 9 м от разрабатываемого пласта. Коэф-

фициент естественного дренирования пласта в лаве – 0,14, метановыделение из разрабатываемого пласта в призабойное пространство лавы – 9,5 м3/т. Ширина

захвата комбайна – 0,75 м. Коэффициент дегазации пласта скважинами – 0,4

(уровень снижения метановыделения из пласта).

Решение.

Допустимая по газовому фактору среднесуточная нагрузка на лаву Адоп

(т/сут) определена по формуле

где Tм – время работы очистного забоя по добыче угля в течение суток, мин.

Допустимую по газовому фактору минутную производительность ком-

байна j (т/мин) определили исходя из соблюдения равенства

где Vоч – скорость движения потока воздуха в призабойном пространстве лавы,

м/с;

S – сечение призабойного пространства лавы для прохода воздуха, м2;

с – содержание (концентрация) метана в исходящем из лавы потоке воз-

духа, %;

х′ – остаточная метаноносность пласта в массиве угля после его искусст-

венной (скважинной) дегазации, м3/т с.б.м;

кWA – коэффициент, учитывающий содержание в пласте природной влаги

W (%) и золы Ас (%), доли ед.

В соответствии с ПБ приняты Vоч = 4 м/с и с = 1 %. Сечение S = 5,2 м2. Метаноносность угольного массива в зоне выемки хв (м3/т с.б.м) опреде-

лена по формуле