3. Расчет времени загазирования тупиковой выработки метаном после остановки вентилятора местного проветривания

В практике тушения пожаров в тупиковых выработках нередки случаи остановки вентилятора местного проветривания, что представляет особую опасность при пожарах в газообильных тупиковых выработках. В этом случае немаловажное значение имеет знание времени загазирования тупиковой выработки до предельно допустимой и взрывоопасной концентраций.

Исходные данные для расчета

С₃ - среднее по сечению содержание метана в забое тупиковой выработки в нормальном режиме проветривания, %;

С_n - предельно допустимое (2%) или взрывоопасное (4,3%) содержание метана;

Ј₃- дебит метана в забое тупиковой выработки, м³/мин;

Ј_Т - общее выделение метана в тупиковой выработке, м³/мин;

S_Т - площадь поперечного сечения тупиковой выработки в 10-20 м от забоя, м²;

H- высота тупиковой выработки в 10-20 м от забоя, м;

l_т- длина тупиковой выработки, м;

V_т- средняя скорость подвигания забоя за последние пять месяцев, м/мес.

Порядок расчета

Определяем длину газоотдающей части тупиковой выработки l_т (м)

l_т =min (l_т, 5V) (4)

принимая ее равной минимальному значению из двух величин l_т и 5V:

Вычисляем относительный прирост среднего по сечению содержания метана в забое тупиковой выработки

Δτ_с.= (С_n-С₃) · S_т/[1,25 l_т · (Ј₃ + Ј _т)] (5)

Находим относительный прирост содержания метана под кровлей выработки в забое

(6)

Определяем длительность образования предельно допустимого или взрывоопасного содержания метана (мин) сначала по всему сечению (t_с) а затем под кровлей выработки (t_к)

t_с.n.=-0,01 ln(1- Δτ_с.n.) (7)

Пример

Определить время образования взрывоопасного содержания метана в забое тупиковой выработки после остановки ВМП при следующих исходных данных: l₃=0,5%; l_n=4,3%; Ј₃=0,2м³/мин; Ј т=0,5м³/мин; S_т= 8 м²; Н_т=2,7 м; l_т=1000 м; V=80 м/мин;

Решение:

Рассчитываем длину газоотдающей части тупиковой выработки по формуле (4)

l_т =min (1000;5· 80)=400;

Вычисляем по формуле (5) относительный прирост среднего по сечению содержания метана в забое

Δτ_с.= (4,3-0,5) · 8/[1,25 · 400 · (0,2+0,5)]=0,0869.

Находим по формуле (6) относительный прирост содержания метана под кровлей выработки

Δτ_к=(4,3-0,5) · 8/[1,25 · 400 · (0,2+0,5)+46 · 2,7² ·(0,2+0,5)²]=-0,0403

Определяем по формуле (7) продолжительность образования взрывоопасного содержания метана в среднем по сечению выработки

t_с.n. =-0,01 · ln (1-0,0869)145,45 мин.

И под кровлей выработки

t_с.n. =-0,01 · ln (1-0,0403)=65,8 мин.

Задание 2.

Определить время образования взрывоопасного содержания метана в забое тупиковой выработки после остановки ВМП. Варианты исходных данных для расчета приведены в таблице 2.

Таблица 2

Номер варианта	J3, м2/мин	Jт, м2/мин	Sт, м2	Нт, м	lт, м	V, м/мес
1	0,2	0,5	7	2,7	900	70
2	0,3	0.7	8	3,0	1000	80
3	0,4	0,6	9	3,1	800	90
4	0,5	0,8	10	3,2	700	85
5	0,1	0,5	8	2,9	600	75
6	0,2	0,6	7	2,6	500	90
7	0,3	0,7	9	2,9	900	60
8	0,4	0,8	10	3,0	1100	70
9	0,5	0,8	11	3,1	800	80
10	0,2	0,6	9	2,8	600	90

Вопросы для самоконтроля:

1. Категории шахты по метану?

2. По каким показателям устанавливается категория шахты по метану?

3. Порядок отнесения шахты к категории по газу?

4. Как определяется газообильность шахты?

5. Допустимые концентрации метана в горных выработках?

6. Как влияет на пределы взрывчатости метана наличие угольной пыли?

7. Какие оcновные причины загазирования горных выработок?

8. Порядок разгазирования горных выработок?

9. Как определяется время загазирования аварийного участка после его изоляции?

10. Какие исходные данные требуются для определения времени образования взрывоопасного содержания метана в выработке?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 7

РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ ДВИЖЕНИЯ ЛЮДЕЙ В

САМОСПАСАТЕЛЯХ

Общее время движения людей (мин) определяется как сумма времени движения людей по отдельным расчетным участкам пути следования:

(1)

где i- номер участка пути следования людей в самоспасателях;

n- число участков пути;

l_i- длина участка пути, м;

V_i - скорость движения людей в самоспасателях на участке, м/мин (определяется по таблице 1).

Таблица 1

Скорость движения людей в самоспасателях

Угол наклона выработки, Град.	Скорость движения людей, м/мин
	При спуске	При подъеме
0	70	70
10	65	49
20	47	33
30	33	25
40	25	15
50	18	11
60 и более	11	5

В качестве расчетных участков берутся отдельные выработки по пути следования или несколько выработок с одинаковой скоростью движения.

При высоте выработки менее 1,8 м скорость передвижения уменьшается. При высоте выработки 1,0 м она составляет 50 % от скорости, при высоте 0,9м – 70 %. В задымленных выработках скорость передвижения людей снижается на 30-50 % по сравнению с незадымленными выработками.

Скорость движения без самоспасателей в горизонтальных выработках высотой более 1,8 м принимать равной 100 м/мин.

Если получается, что t > 40 мин, где 40 мин – время защитного действия самоспасателя, принимается решение об устройстве места подключения самоспасателей.

Рассчитывается время прихода первого отделения горноспасателей в аварийный забой, считая от времени получения сигнала боевой тревоги дежурным ВГСЧ. Скорости движения бойцов ВГСЧ принимаются по данным табл.2.

Таблица 2

Скорость движения бойцов ВГСЧ в непригодной для дыхания атмосфере

выполняемая работа	высота выработки, м	Угол наклона выработки, градус
		0	10	15	20	30	40	70
Движение вниз при разведке	0, 6	8,5	7,0	6,0	4,5	3,5	2,8	1,3
	0,8	14,0	9,0	8,0	6,0	5,0	4,0	2,0
	1,0	19,0	16,0	13,0	11,0	8,0	6,0	3,0
	1,2	24,0	20,5	16,5	13,5	10,0	7,5	3,5
	1,4	29,0	25,0	20,0	17,0	12,0	9,0	4,0
	1,7	37,0	31,0	26,0	21,0	16,0	11,0	5,5
	2,0	45,0	38,0	30,0	25,0	19,0	14,0	6,5
Движение вверх при разведке	0,6	8,5	6,0	5,0	4,0	2,8	2,0	1,0
	0,8	14,0	8,5	7,5	5,5	4,5	3,5	1,0
	1,0	19,0	13,0	10,0	8,5	6,0	4,5	2,0
	1,2	24,0	16,5	13,5	11,0	8,0	6,5	3,0
	1,4	29,0	20,0	16,0	13,5	9.5	7,0	3,5
	1,7	37,0	25,0	20,0	17,0	12,0	9,0	4,5
	2,0	45.0	30.0	24,5	20,0	15,0	11.0	6,5

Примечание. В зависимости от степени задымленности выработки скорость

движения уменьшается на 30-50 %

Задание:

По указанию преподавателя для определенной позиции Плана ликвидации аварий рассчитать время выхода людей на свежую струю.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое план ликвидации аварий (ПЛА)?

2. Цель и назначение ПЛА?

3. Основные составные части ПЛА?

4. Какие аварийные режимы вентиляции предусматриваются в ПЛА?

5. Как определяются безопасные маршруты выхода людей при авариях в шахтах?

6. Для чего делается расчет времени движения людей в самоспасателях?

7. Какое защитное время действия самоспасателя?

8. Как определяется время прихода первого отделения горноспасателей в аварийный забой?

ЗАДАНИЕ №8