Документ утратил силу или отменен. Подробнее см. Справку

Расчет расхода воздуха на выемочный участок по метановыделению в очистной забой

РАСЧЕТ РАСХОДА ВОЗДУХА НА ВЫЕМОЧНЫЙ УЧАСТОК

ПО МЕТАНОВЫДЕЛЕНИЮ В ОЧИСТНОЙ ЗАБОЙ

42. При изолированном отводе метана из выработанного пространства с помощью поверхностных или подземных газоотсасывающих установок (далее - ГОУ) расход воздуха, необходимого для проветривания горных выработок выемочного участка, определяется как сумма расхода воздуха для проветривания очистного забоя с учетом изолированного отвода части воздуха через выработанное пространство (Qвх) и расхода воздуха для обособленного проветривания определенной части конвейерного и (или) вентиляционного штреков (Qоб). Для данных схем проветривания выемочного участка общий расход воздуха для проветривания выемочного участка составит Qуч = Qвх + Qоб, м3/мин. Для схем без обособленного проветривания конвейерного штрека Qуч = Qвх.

Расход воздуха, подаваемый к очистному забою для схем проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанного пространства, определяется по формуле:

Qвх = Qоч (К*ут.в + Кп.ш), (74)

где:

Qвх - расход воздуха, поступающего в очистную выработку по воздухоподающим выработкам, м3/мин;

Qоч - расход воздуха, поступающего из очистной выработки в выработку с исходящей струей воздуха, м3/мин;

К*ут.в - коэффициент, учитывающий оптимальные утечки воздуха из призабойного пространства очистной выработки в выработанное пространство;

Кп.ш - коэффициент, учитывающий расход воздуха или его утечки по поддерживаемой или погашаемой части воздухоподающей выработки в выработанном пространстве, принимается по данным в соответствии с таблицей N 7.

Таблица N 7. Значения коэффициента Кп.ш в зависимости от способа погашения штрека

Способ погашения штрека

Примыкание погашаемого штрека

к массиву угля

к выработанному пространству

Изолируется связывающим материалом

0,03

0,03

Крепь извлекается полностью

0,1

0,05

Крепь извлекается более 50% при креплении:

деревянными рамами

0,13

0,08

металлическими рамами

0,17

0,11

анкерной крепью

0,21

0,14

Крепь не извлекается при креплении:

деревянными рамами

0,25

0,18

металлическими рамами

0,35

0,22

анкерной крепью

0,45

0,27

Огражден органной крепью, кострами или специальными стенками, но за время отработки столба сечение штрека изменяется по отношению к первоначальному на:

80%

0,55

0,55

60%

0,65

0,65

40%

0,75

0,75

20%

1,0

1,0

Расход воздуха, м3/мин, подаваемый к очистному забою для схем проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанного пространства, определяется по формуле:

Qвх = QочК*ут.в. (75)

Расход воздуха, м3/мин, подаваемый к очистному забою для схемы проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси по выработанным пространствам действующей и смежной лав и вентиляционной скважине поверхностной (подземной) ГОУ, определяется по формуле:

Qвх = Qоч + Qдр, (76)

где:

Qдр - расход воздуха, необходимый для изолированного отвода по газодренажному штреку, м3/мин, определяется по формуле:

00000082.wmz, (77)

где:

Кдр - коэффициент, учитывающий, какая часть воздуха из поступающей к очистному забою струи отводится по газодренажному штреку, доли единицы; Кдр = 0,30 - 0,35.

На период работы лавы до первичной посадки основной кровли для обеспечения значений коэффициента К*ут.в, соответствующего установившемуся шагу посадки основной кровли, производится разупрочнение пород основной кровли. Принудительная посадка кровли производится по специально разработанным проектам, прошедшим экспертизу промышленной безопасности.

Значения расхода воздуха Qоч, м3/мин, определяются по формуле:

00000083.wmz, (78)

где:

Iоч - абсолютное метановыделение в очистной забой, м3/мин;

kн - коэффициент неравномерности газовыделения. При метановыделении из источника метановыделения до 20 м3/мин (включительно) определяется по формуле (79). При метановыделении 20 м3/мин и более принимается kн = 1,28. При определении Iоч по данным природной газоносности разрабатываемого пласта kн не применяется:

00000084.wmz, (79)

C - допустимая концентрация метана в исходящей из очистного забоя вентиляционной струе, %;

C0 - концентрация метана в поступающей на выемочный участок вентиляционной струе, %;

Кв - коэффициент, учитывающий вынос метана утечками воздуха из очистного забоя в выработанное пространство, рассчитывается по формуле:

00000085.wmz (80)

где:

Iвх - количество метана, поступающее на выемочный участок со свежей струей воздуха из-за пределов выемочного участка, м3/мин. Определяется по фактическим данным лав-аналогов.

Величина К*ут.в для схем проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанного пространства, представленных в разделе XII (за исключением схем, приведенных на рисунках 8 и 11), определяется по формуле (81), а для схем, приведенных на рисунках 8 и 11, по формуле (85).

00000086.wmz, (81)

где:

Ксх - коэффициент, учитывающий способ поддержания вентиляционной выработки в выработанном пространстве.

Для определения коэффициентов Ксх и К*ут.в без сохранения начального участка расчетное значение lп.в в формулах (81) и (82) равно 0, а при поддержании (за счет усиления крепления) соблюдается условие - при lп.в / lоч > 1 данное отношение принимается равным 1:

00000087.wmz, (82)

где:

lоч - длина очистного забоя, м. При отработке межлавного целика, включая межлавный целик;

lп.в - длина вентиляционной выработки, поддерживаемой в выработанном пространстве для увеличения утечек воздуха из очистного забоя, м;

Sоч - площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки, м2, принимается по результатам замеров или в соответствии с таблицей N 8;

fср - средневзвешенный коэффициент крепости подработанного горного массива по шкале проф. М.М. Протодьяконова на расстоянии от вынимаемого пласта, равном восьми его мощностям, определяется по данным геологических отчетов в соответствии с формулой:

00000088.wmz, (83)

где:

f1, fi - крепость слоев пород в кровле пласта по шкале проф. М.М. Протодьяконова. Принимается по данным геологического отчета;

m1, mi - мощность слоев пород в кровле пласта, м;

a - коэффициент, зависящий от значений fср:

a = 0,30 + 0,09fср. (84)

Независимо от условий минимальное расчетное значение, полученное по формуле (81), составляет К*ут.в = 1,2.

00000089.wmz, (85)

где:

lсб - расстояние между сбойками (скважинами) в межлавном целике, м.

Независимо от условий минимальное расчетное значение, полученное по формуле (82), составляет К*ут.в = 1,1.

Таблица N 8. Площадь поперечного сечения призабойных пространств очистных выработок с механизированными крепями Sоч (в свету)

Тип крепи (механизированного комплекса)

Вынимаемая мощность пласта, м

Сечение Sоч (в свету), м2

1ОКП 70

1,9 - 2,5

3,35 - 4,6

2ОКП 70

2,3 - 3,3

4,2 - 6,4

3ОКП 70Б

2,8 - 4,0

5,5 - 8,0

4ОКП 70Б

1,6 - 2,2

2,5 - 4,0

1УКП

1,3 - 2,5

2,0 - 4,5

2УКП

2,5 - 4,5

4,0 - 8,0

УКП 4

2,4 - 4,1

3,8 - 8,1

УКП 5

2,9 - 4,25

5,2 - 8,6

КМ 81

2,0 - 3,2

7,0 - 10,5

1КМ 87

1,05 - 1,95

2,3 - 4,6

2КМ 87, КМ 88С

1,25 - 1,95

2,75 - 4,6

1КМ-97Д

0,7 - 1,2

1,5 - 3,4

КМ 130

2,0 - 3,65

4,5 - 9,7

4КМ 130, 4КМТ 130

2,8 - 4,15

6,8 - 11,1

КМ 138

1,4 - 2,2

2,93 - 5,15

КМ 142

2,7 - 5,0

6,4 - 11,8

1КМ 144К

2,05 - 2,8

4,53 - 7,13

МК 75Б

1,6 - 2,2

2,8 - 4,7

1МК 85БТ

1,4 - 2,2

3,2 - 4,3

2КМТ

1,35 - 2,0

3,0 - 4,7

МКЮ

1,8 - 3,8

6,2 - 16,1

JOY

1,15 - 3,2

2,2 - 10,7

"Пиома"

3,1 - 4,0

5,6 - 8,0

"Глиник"

0,8 - 2,6

1,4 - 5,0

"Фазос"

1,4 - 3,0

2,4 - 5,8

50W-09/17-Pz

1,05 - 1,6

1,6 - 2,7

50W-13/24-Pz

1,4 - 2,3

2,4 - 4,4

Для новых модернизированных комплексов Sоч принимается в соответствии с технической документацией.

Проверка расхода воздуха по скорости проводится по следующим формулам:

по минимальной скорости воздуха в очистной выработке:

Qоч 00000090.wmz 60Sоч maxVminkо.з, м3/мин, (86)

где:

Sоч.max - максимальная площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки в свету, м2, определяется по формуле (87);

Vmin - минимально допустимая скорость воздуха в очистной выработке, м/с;

kо.з - коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработанного пространства, непосредственно прилегающей к призабойному пространству, принимается в соответствии с таблицей N 9.

Sоч max = Sоч + mвr, (87)

по максимальной скорости воздуха в очистной выработке:

Qоч 00000091.wmz Qоч maxkо.з = 60SочVmaxkо.з, м3/мин, (88)

где:

Vmax - максимально допустимая скорость воздуха в очистной выработке, м/с;

Qоч max - максимально возможная подача воздуха в очистной забой по фактическим возможностям вентиляционной системы шахты и ограничению по скорости движения воздуха, м3/мин.

Таблица N 9. Значение коэффициента kо.з

Способ управления кровлей

Породы непосредственной кровли

kо.з

Полное обрушение

Песчаники

1,30

Песчанистые сланцы

1,25

Глинистые сланцы

1,20

Сыпучие

1,05

Плавное опускание

Глинистые сланцы

1,15