Суфлярные выделения метана. Борьба с суфлярами.
СУФЛЯР — локальные выделения газа из природных или эксплуатационных трещин в горных выработках с дебитом не менее 1 м3/мин. Выделяют суфляры природные и эксплуатационные.
Суфлярное выделение метана происходит из крупных, видимых на глаз трещин и пустот. Количество выходящего метана может быть различным – от нескольких десятков до сотен тысяч м3/сут
Суфлярные выделения метана возникают неожиданно, имеют различную интенсивность и часто, заполняя ствол, создают опасные в отношении взрыва концентрации газа. Для ликвидации опасности, связанной с суфлярным выделением газа, могут быть применены следующие средства борьбы: интенсивное проветривание забоя, временная изоляция суфляра, отсасывание газа с применением эжекторов и дегазации породного массива передовыми скважинами с помощью вакуум-насосов.
Для снижения содержания метана за счет интенсивного проветривания забоя на поверхности земли у ствола (по более 15 м от ствола) располагают мощную вентиляционную установку производительностью 300—500 м3/мин и к забою подводят два става вентиляционных труб. При интенсивном выделении метана проветривание забоя может не обеспечить снижения процентного содержания метана в требуемых пределах (не более 1%).
Временная изоляция забоя от газа осуществляется следующим образом: во время бурения шпуров и их заряжания концентрацию газа в забое ствола снижают путем проветривания; после заряжания шпуров устья их забивают деревянными клиньями, а забой ствола покрывают плотно утрамбованным слоем глины толщиной 0,5— 0,7 м. Герметичность уложенного слоя глины обеспечивает достижение взрывобезопасной концентрации метана в ншурах и трещинах породы (близкой к 100%) и временную (порядка 0,5 ч) изоляцию забоя ствола от газа, т. е. на время, необходимое для производства взрывания шпуров с поверхности земли.
Вечной памятью, воплощенной в материю, является гранитный памятник. Массивный монумент из природного материала может храниться веками и выдержит любые капризы погоды.
Сопротивление трения пути его уменьшения.
Механизм, действия сил сопротивления трения. B связи с тем, что поверхность горных выработок шероховата, движущийся воздух оказывает давление на выступы шероховатости, вследствие чего появляется сила давлеиия. Шероховатость поверхности выработок распределена по их длине и периметру поперечного сечения, в ре-зультате чего силы трения и силы давления распределяются по поверхности выработки и везде проявляются совместно. Обе силы оцениваются по суммарному эффекту, который условно называ¬ется силой трения, а вызываемое ею сопротивление — сопротив¬лением трения.
B горных выработках основное сопротивление движению воз-духа оказывают элементы крепи. Поток воздуха, подойдя к эле-менту крепи, поджимается (рис. 7.1), в результате чего лобовая
Рис. 7.1. Схема1 обтекания элементов крепи воздушной струей:
а — сплошное расположение элементов крепи; б, в, г — расположение элементов крепи на различном расстоянии друг от друга; 1—2 — граница ядра постоянной массы свободной струи; 2—2'— область ограшгчекного потока; 1—2—3 — застойная вихревая область; 2 (2') — область поджатия потока
часгь элемента испытывает динамическое давление. За элемен¬том крепи вследствие срыва потока образуются свободная струя и мертвая зона, заполненная воздухом, находящимся в вихревом движении. Далее в зависимости от расстояния до следующего элемента крепи либо находится область ограниченного потока, либо начинается его поджатие (см. рис. 7.1). При сплошном рас-положении элементов крепи объем застойных зон минимальный. По мере увеличения расстояния между элементами крепи увели-чиваются объем вихревых зон и потери энергии в них. Одновре-менно увеличивается область лобовой части крепи, испытывающая давление потока. C появлением участка ограниченного потока вихревые зоны достигают максимального развития и потери энер-гии в них, а также силы давления на крепь достигают максимума. При дальнейшем увеличении расстояния между элементами крепи их число и число полностью развитых вихревых зон на единицу выработки уменьшается, а величина сопротивления каждого эле-мента остается постоянной. Увеличение трения о поверхность выработки на участках ограниченного потока при этом не может компенсировать уменьшения сопротивления, вызываемого умень-шением числа элементов крепи. B результате после первоначаль-ного увеличения сил сопротивления (на единице длины) до неко-торого максимума начинается их уменьшение. Опыт показывает, что максимальное сопротивление достигается при расстоянии между элементами крепи, примерно 5—6-кратной их высоте.
Определение сопротивления трения. Рассмотрим случай дви-жения воздуха по горизонтальной прямолинейной выработке по-стоянного сечения
