Технологічні наслідки впровадження комплексної дегазації в умовах шахти

Мета заняття: знайти необхідний рівень коефіцієнту дегазації для забезпечення планового навантаження на очисний вибій та умов праці.

Ключові поняття: коефіцієнт дегазації, очисний вибій, відносне метановиділення.

До загазувань виробок призводить те, що:

• навантаження на виїмкові дільниці деяких шахт досягає 1000-4000 т/добу без урахування допустимої величини за газовим фактором;

• зростання навантаження на виїмкові дільниці різко збільшує газовиділення (до 30-120 м³/хв);

• при навантаженні більше 1000 т/добу одна вентиляція, як правило, нездат­на забезпечити на газових шахтах безпечну розробку газоносних пластів виїмко­вих дільниць, особливо при схемах з послідовним розбавленням метану;

Расчет максимально допустимой по газовому фактору нагрузки на лаву производится в следующем порядке.

1. Прежде всего, при принятой скорости подвигания очистного забоя и остальных начальных условий определяют уровень плановой добычи А_р (т/доб) по формуле:

(3.1)

где γ – плотность пород, 2,2 т/м³.

2. Находим максимальное количество воздуха (расход - Q_p, м³/хв) которое может пройти по лаве и параметр - q_p. Для схем с подсвежением q_p = q_пл. (из раздела 2), расход воздуха по формуле:

(3.2)

где S_оч.min – площадь поперечного сечения комплека механизированной крепи находящейся в очистном забое, м² (для крепей КД-80 равняется 1,7 и 2,4 м² при 0,85 и 1,2 м соответственно; для крепей 1КМТ равняется 2,4 и 3,3 м² при 1,1 и 1,5 м соответственно); – коэффициент утечек воздуха по части выработанного пространства, которое прилегает к призабойному пространству (если управление кровлей осуществляется обрушением равно 1,3, если закладкой 1,05)

Для схем проветривания без подсвежения q_p = q_уч (из раздела 2), расход воздуха по формуле:

(3.3)

где – коэффициент утечек воздуха через выработанное пространство (определяется исходя из типа пород кровли и способа управления кровлей, по табл. 3.1).

Табл. 3.1 – Величина коэффициента утечек воздуха

Способ управления кровлей	Обрушение			Закладка
Породы кровли	глинистые сланцы	песчаные сланцы	песча-ники	глинистые сланцы	песчаные сланцы	песча-ники
	1,40	1,5	1,70	1,20	1,25	1,40

3. По относительному метановыделению и значению плановой добычи угля определяют максимальную по газовому фактору нагрузку на очистной забой (A_max, т/сут) по формуле:

(3.4)

4. Так как нагрузка на лаву по газовому фактору будет отличаться от планового уровня, следует определить величину q'_p, при которой минимум на 5%. Для этого следует использовать графический метод. Данные для построения графика зависимости от q_p определить путем пересчета формулы 4.4 меняя q_p с шагом 10% не менее чем для пяти точек.

5. Определить необходимый коэффициент эффективности дегазации k^'_эф. по формуле:

(3.5)

Пример 6. Рассчитать коэффициент эффективности дегазации для условий табл. 3.2.

Табл. 3.2 - Исходные данные к примеру 6

Наименование величин	Условное обозначение	Размерность	Численное значение
1	2	3	4
Планируемая скорость подвигания очистного забоя	vоч	м/сут	2
Длина лавы	lоч	м	200
Вынимаемая мощность с прослойками породы	mв.пр	м	1,5
Способ управления кровлей	полное обрушение
Породы кровли	песчаные сланцы
Тип механизированной крепи	1КМТ
Система разработки	Обратный ход (столбовая)
Относительное метановыделение из разрабатываемого пласта		м3/т	6,2

Продолжение Табл. 3.2

Относительное метановыделение из пластов-спутников		м3/т	3,3
Относительное метановыделение из вмещающих пород		м3/т	3,3

Решение. Определяют уровень плановой добычи по формуле (3.1):

.

Столбовая система разработки соответствует схеме вентиляции без подсвежения. Находим параметр q_p = q_уч = 3,3+3,3+6,2= 12,8 м³/т и максимальное количество воздуха которое может пройти по лаве по формуле (3.3):

Определяют максимальную по газовому фактору нагрузку на очистной забой по формуле (3.4):

6601280 т/сут

Использовать графический метод рис. 3.1.

Рис.3.1 График зависимости максимальной нагрузки на лаву от относительного метановыделения участка

Определяем необходимый коэффициент эффективности дегазации

Практичнее заняття № 4