Файл: Метанообильность горных выработок в зависимости от интенсивности и порядка отработки выемочных полей А. А. Мясников Академия наук СССР, Институт горного дела.1960 - 4 Мб.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 46

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

в) относительно большая добыча участков и форсирован­ ное подвигание лав (2—4 м/сутки);

г) интенсивное проветривание участков;

д) различные системы разработки (сплошная, столбо­

вая и т. д.)

КОМБИНАТ КУЗБАССУГОЛЬ

Шахта Капитальная-1

Шахта Капитальная-I отрабатывает южную часть Осинниковского месторождения Кузбасса. В настоящее время в разработке находятся пять пластов мощностью 0,8—1,6 'м. Пласты имеют падение от 7 до 28°. Непосредственная кровля и почва пластов представлены аргиллитами средней устойчи­ вости. Основная кровля представлена песчаниками и песча­ нистыми аргиллитами. Управление кровлей осуществляется в основном способом полного обрушения и частичной заклад­

кой (в двух — трех лавах). На шахте применяются две систе­ мы разработки: длинные столбы по простиранию и сплошная в 1957 году добыча по системам распределялась соответствен­

но 54,8% и 45,3%. Выемочные участки в уклонных и бремсбер­ говых полях в отдельные периоды (в зависимости от разви­ тия подготовительных работ) на 40—60% отрабатываются обратным ходом. Наклонная высота этажа колеблется от

120 до 260 м. Выемка угля осуществляется комбайнами «Донбасс-I» и врубовыми машинами КМП-2. Среднесуточная добыча шахты 4000 т. По газу шахта относится к сверхкате­ горной, а по пыли опасная. Угли марки «ПЖ».

Геологический разрез свиты пластов, разрабатываемых шахтой Капитальная-I, представлен на рис. 3. В табл. 2 пред­ ставлена характеристика лав шахты Капитальная-I в I квар­ тале 1957 года.

Приводим примеры, которые показывают улучшение венти­ ляционного режима лав при отработке обратным ходом с возвратноточной схемой проветривания. На вентиляционном штреке лавы 209, отрабатываемой прямым ходом пласт E-I,

наблюдались систематические превышения содержания метана.

В лавах 185 и 184, разрабатывающих этот же пласт стол­ бовой схемой проветривания, никаких остановок по причине проветривания не было., а метановыделение с выемочных участков на 26—30% меньше, чем метановыделение с участ­ ка, отрабатываемого лавой 209, тех же размеров.

187

Улучшились

условия проветривания

лав НО нижняя,

нижняя,

196

(обратный ход) по сравнению с лавами

137

нижняя,

138

нижняя, 69 (прямой ход)

по пласту П-4 и

метановыделение

с участков сократилось

на 26—30%.

2 Зак. 3345

1 1


Шслканская синклиналь

гор.^ЗП

Гор.аЧЬ

Гор • 1ЧВ

Гор * оо

Гор,- во

Гор-16О

Гор-2ЬИ

ис. 3. Геологический разрез шахты Капитальная-1

216 217

420 422

ГорлЗЮм Гор*27Ом Гор.*23Ом

Гор-ЧВм

Гор - 90м

Гор~2ООм

Ррр. 4. Геологический разрез шахты Капитальная,II

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

2

№ лав

Индекс пласта

Мощность пласта, м

Угол паде­ ния пласта, град.

Система разработки

Средняя длина лав, м

Способ вы­ емки

Способ уп­ равления кровлей

Добыча с одного ^цик­

ла т;сутки (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

187

П—4

0,94

23 '

столбовая

126

КМП

ноли.

обр.

 

251?

196

П—4

0,95

23

столбовая

138

КМП

поли.

обр.

 

209

170

П—2

0,91

24

сплошная

252

КМП

част.

закл.

 

416

154

К-1

1,48

10

сплошная

98

БВР

поли.

обр.

 

282:

194

П—2

1,23

29

сплошная

138

КМП

част.

закл.

 

396-

199

К—1

0,75

21

сплошная

.124

КМП

ПОЛИ.

обр.

 

184

198

К-5

1,45

8

столбовая

132

.Дон­

то

же

 

364

198

П—4

0,8

25

столбовая

107

басс"

«

 

 

162

КМП

 

 

98

К—1

1,63

25

сплошная

97

БВР

«

 

 

256

185

Е—1

1,74

7

столбовая

111

БВР

«

 

 

362

209

Е—1

1,72

7

сплошная

122

БВР

«

обр,

 

435

132

П—2

0,82

28

столбова я

163

КМП

поли,

 

286

126

П—2

1,06

25

сплошная

172

БВР

«

 

 

360

159

П—2

1,04

28

сплошная

140

БВР

и

 

 

307

Примечание. КМП—зарубка лавы осуществляется врубовой машиной с последующей разборкой. БВР— выемка с помощью бу­ ровзрывных работ. „Донбасс”—выемка угля комбайном „Донбасс”.

Шахта Капитальная-!!

Поле шахты Капитальная-!! расположено в северо-вос­ точной части Осинниковского месторождения Кузбасса. Шахта разрабатывает 10 пластов мощностью от 0,7 до 2,6 м

с углом падения 25—60° (рис. 4). Боковые породы, как пра­ вило, представлены аргиллитами средней крепости. Управле­ ние кровлей во всех лавах осуществляется полным обруше­ нием. Подготовка шахтного поля этажная. Длина этажа ПО' падению достигает на пологом падении пласта до 420 м. Вы­ емка угля производится с помощью отбойных молотков и

взрывчатых веществ. На шахте применяются две системы

разработки: длинные столбы по простиранию (47%) и сплош­ ная (53%). Угли марки ПЖПо метанообильности шахта отнесена к сверхкатегорной и является опасной по пыли.

Улучшение условий проветривания выемочных участков в связи с переходом на обратный ход подробно описано в ра­

боте автора (12).

Наблюдения на шахте Капитальная-II в основном были проведены на участках, разрабатывающих пласт Е-6, мета­

нообильность выработок которого определяет категорию шах-

*2 13


-ты. Относительная метанообильность в отдельные месяцы

.достигала 50—60 м31т. Пласт Е-6 мощностью 1,3—1,6 м с уг­ лом падения 16—35° имеет несколько газоносных неразраба­

тываемых пластов и пропластков в кровле и почве пласта. Длина лав 100—170 ж, среднесуточная добыча лав 300—600 г,

шахты 4260 т. Метанообильность и интенсивность проветрива­ ния очистных забоев пласта Е-6 характеризует табл. 3.

 

 

 

 

 

Таблица 3

 

 

 

 

Среднее коли­

Средняя отно­

 

 

Среднесуточ­

чество воздуха,

 

Лава

сительная мета­

 

ная

добыча, m

проходящее

нообильность,

 

 

через участок,

 

 

 

 

м-Цыин.

Л!3//и

 

 

 

 

 

25 НИЖНЯЯ

 

420

724

18,5

25 верхняя

 

410

630

14,6

42

бис

 

330

466

23,2

42

 

 

280

515

31,4

48

 

 

260

465

22,3

16

 

 

480

506

12,7

17

 

 

510

523

12,8

59

 

 

330

503

14,4

44

бис

 

310

487

17,0

15

 

315

436

22,2

Шахта № 9

Шахта № 9 разрабатывает пласты мощностью 0,7 -н 2,5 ж и

углом падения от 20 до 50°. Управление кровлей во всех ла­ вах осуществляется полным обрушением. Отбойка угля в большинстве лав осуществляется отбойными молотками. Угли марки «ПЖ»- В 1957 г. добыча угля по системам разработок

распределялась следующим образом: длинные столбы по про­

стиранию—69% и сплошная 31%. Шахта по метану — сверх­ категорная, по пыли опасна.

 

Шахта Абашевская-1

Шахтное

поле представлено свитой угольных пластов

(17 пластов).

В период наблюдений шахта разрабатывала

пласты № 14, 15 и 16 мощностью 1,0—1,5 ж и с углом паде­ ния от 5 до 10°. Управление кровлей во всех лавах осуществ­ ляется полным обрушением. Выемка угля в большинстве лав осуществляется комбайнами «Донбасс». Система разработ­

ки— преимущественно длинные

столбы по простиранию.

Длина лав 110—150 ж. Шахта по

метану — сверхкатегорная,

по пыли—опасна.

 

14


Шахта Чертинская-I

Шахта разрабатывает четыре пласта мощностью от 1,2 до 1,8 м с углом падения до 6 до 30°, преимущественно разраба­

тываемые пласты имеют мощность —1,3 м. Управление кровлей осуществляется полным обрушением. Выемка осуществляется комбайнами «Донбасс», в некоторых лавах — буровзрывными работами. На шахте применяются три системы разработки: длинные столбы по простиранию, сплошная и парные штреки.

В 1957 г. добыча угля распределялась следующим образом:

столбовая 72,5% и сплошная—27,5%.

- По метанообильности шахта отнесена к III категории, по

пыли — опасна.

На шахте Чертинская-I загазования вентиляционных штре­ ков имели место в лаве 59, отрабатываемой прямым ходом, в то время как в других лавах, отрабатываемых обратным хо­

дом, загазований не было.

КОМБИНАТ СТАЛИНУГОЛЬ (ДОНБАСС)

Шахта № 7—8 им. Калинина

Шахта № 7—8 им. Калинина разрабатывает пласт Прасковиевский h8 мощностью 0,5—0,6 м, с углом падения 6—12°. Пласт имеет метаноносные смежные неразрабатываемые

пласты в кровле и опасен по внезапным выбросам угля и газа.

Кровля и почва пласта представлены песчанистыми сланцами.

Способ управления кровлей — частичная закладка. Длина лав 70—120 м. Выемка угля производилась комбайном «Донбасс» и врубовыми машинами. Систематические круглосуточные наблюдения проводились в лавах 9-й западной, 11-й западной

•и 12-й восточной, первая из них отрабатывалась обратным и две другие прямым ходом (парные штреки).

Шахта № 9 Капитальная

Наблюдения проводились в лавах 8-й западной -бис и 12-й западной, разрабатывающих пласт Ливенский hi0 мощ­

ностью 0,55—0,63 м и углом падения 2—3°. Пласт имеет несколько метаноносных неразрабатываемых пластов в кровле, по метану шахта отнесена к сверхкатегорной. Длина лав

90—13'0 м. Управление кровлей осуществлялось в 8-й запад­ ной — плавным опусканием кровли, а в остальных путем час­ тичной закладки выработанного пространства породой из бу­ товых штреков. Порядок отработки в 8-й западной от границ выемочного участка, а в 12-западной к границам выемочного

участка.

15

Глава III

МЕТАНООБИЛЬНОСТЬ И ПРОВЕТРИВАНИЕ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК

 

Для определения снижения интенсивности метановыделе-

ния с неподвижной поверхности обнажения угольного

пласта

во

времени проф.

Г. Д. Лидиным [8] рекомендована следующая

формула:

 

 

 

£=W

 

 

 

 

 

где

Vt — интенсивность

 

в период

 

т

метановыделения

времени

 

 

 

t,

-

2

м3— ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м2

сутки

 

 

 

 

 

 

 

 

Ко—постоянный коэффициент, характеризующий на-

 

 

чальнуюинтенсивность метановыделения,

,

м3

 

t

 

j

 

 

 

сутки;

мй сутки

 

 

 

 

—время обнажения,

начальному

моменту ме­

 

/0

— время,

соответствующее

 

 

тановыделения, при ^о=1 сут.

 

 

 

 

 

Уравнение (1)

принимает вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[7

=

м3

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

м2 сутки ’

 

 

 

 

 

Количество метана, выделившегося в течение периода

обнажения с единицы

площади

угольного пласта, определяет­

ся путем интегрирования выражения (2).

 

 

 

 

 

 

Q, = vob\^= =2МГл- VQ,

,

 

(3)

 

 

 

 

J V t

 

 

 

 

м

 

 

 

где

/i — время,

 

t,

 

 

с

начала

прохождения

выра­

прошедшее

 

 

ботки,

сутки;

с

момента

остановки

выработ­

 

t2 — время,

прошедшее

 

 

ки, сутки;

 

коэффициент

при

выражении

t

в сут­

 

b — размерный

 

 

ках 6=1 сутки х/2.

 

 

 

 

 

 

 

16


Если количество выделившегося

метана определяется

в

период прохождения выработки, т.

е. при /2 = 0, то

 

Q/, = 2V0&/G ,

<

(4)

Среднее количество метана, выделившегося с единицы площади угольного пласта, будет:

1)для выработки, прохождение которой окончено,

о

2v«b (/^7 —/С)

м3

(-}

^СР

tx — С

’ л/2

сутки

'

2) для выработки, находящейся в проходке,

 

 

Qcp = |^,__^.

 

(6)

 

* У ty

м2 сутки

 

 

Тогда общее среднее метановыделение с угольных поверх­

ностей

подготовительной

выработки,

прохождение которой

■окончено,

 

 

 

 

 

 

где

 

0

 

С —

сутки’

'

S — площадь

обнаженной поверхности пласта в вы­

 

 

работке,

Лр.

 

 

 

 

 

Для выработки, находящейся в проходке, общее метано­

выделение будет:

 

 

 

 

 

 

 

 

/п =

+ (хп— ^iRn'SnT,

"сутки'

где х0 — природная метаноносность угля,

м3

 

Xi — остаточная

метаноносность

 

м3

 

угля,—;

 

гп— подвигание

подготовительного

забоя,

м]сутк1г,

5’п—площадь равномерно подвигаемого

подготовитель­

 

 

ного забоя

по углю, л2;

 

 

 

 

Y — объемный вес угля, т1м2‘.

 

 

 

 

Результаты экспериментальных определений величины на­

чальной

интенсивности

метановыделения представлены в

табл.

4.

 

 

 

 

 

 

 

Проветривание подготовительных выработок при подго­ товке выемочных полей к отработке обратным ходом являет­ ся одной из важнейших задач вентиляции газовых шахт. Это

объясняется как большим количеством подготовительных за­

боев, так и значительной их длиной и скоростью проведения выработок.

Вопрос проветривания подготовительных выработок

значительной протяженности по метаноносным пластам был решен положительно. Так на шахте Капитальная-!! комби­

ната Кузбассуголь впервые было внедрено проветривание ■тупиковых забоев каскадными установками (2—5 вентилято-

17

госГпубличная i •

УЧИ’* ЪЧАЯ \^QQzf 7“^