Файл: Патрушев М.А. Проветривание высокомеханизированных лав.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.07.2024

Просмотров: 90

Скачиваний: 0

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

Рис. 2. Схемы проветривания, выемочных участков с частично обособленным разбавлением и удале нием вредностей по источникам поступления и выдачей исходящей струи из лавы на выработан ное пространство

\

вания

для удобства

анализа

 

 

 

принят ряд условных обозна­

 

 

 

чений

и

основных

понятий

 

 

 

(рис. 5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расход воздуха:

 

 

 

 

Q0 — в

 

основной

свежей

 

 

 

 

струе,

поступающей в

 

 

 

 

очистной забой;

све­

 

 

 

<3д — в дополнительной

 

 

 

 

жей струе, поступаю­

 

 

 

 

щей

непосредственно

 

 

 

 

в

вентиляционную вы­

 

б

 

 

работку, минуя очист­

1

1

 

ной

забой,

и предна­

1

 

 

 

значенной для обособ­

 

 

 

 

ленного,.,' разбавления

1 в Л - A. / y U t

к

 

метана* выделяющего­

t

 

к

 

ся

 

с одного

или

не­

I

 

к

 

скольких источников;

 

 

<

Qfl.H — в дополнительной струе

 

 

 

 

в начале выработки;

Рис. 5. Условные обозна­

Qfl.K — в дополнительной струе

%

у очистного забоя;

чения

вентиляционных

Qл.c

струй

воздуха на вы­

(в основной струе

в на­

емочном участке с новой

 

чале

лавы

(замеряе­

схемой

проветривания и

 

мое

 

на _ расстоянии

выдачей

исходящей

 

5—6 м от входа в ла­

струи в сторону вырабо­

 

танного пространства (а)

 

ву,

сечение

II—II на

и массива угля (б)

 

 

рис. 8);

из очистного забоя

(замеряемое на

Q.i.h — исходящего

 

расстоянии 5—6 м от выхода из лавы, сечение

 

I—I на рис. 8);

 

 

 

 

Q h .h

в исходящей струе в начале вентиляционной вы­

 

работки (сечение III—III на рис. 8);

 

<3уч -

в исходящей струе в конце вентиляционной вы­

 

работки;

 

 

 

 

 

QyT — проходящего через выработанное пространство. ■Название выработок в общем случае не соответству­ ет названию воздушных струй. Будем считать, что ос­ новные — это выработки, проветриваемые по старой схе­ ме (без обособленного разбавления метана^), все осталь­ ные выработки, проветриваемые по новым схемам, —

дополнительные.

13


Неотъемлемой частью вентиляционной сети участка являются охранные сооружения (бутовые полосы, кост­ ры, кусто-и бутокоетры, органные крепи и т. п.), изоли­ рующие выработанное пространство от вентиляционной выработки. Для краткости будем называть их изолято­ рами. Аэродинамические свойства изоляторов по анало­

гии с выработанным пространством

[22]

характеризу­

ются удельным сопротивлением гуд. |13

и удельной возду­

хопроницаемостью <7УД. из.

 

 

Удельное аэродинамическое сопротивление изолято­

р а — это аэродинамическое сопротивление

единицы его

объема размером 1X1X1 мм.

 

количество

Удельная воздухопроницаемость — это

воздуха, проходящего через единицу объема изолятора в единицу времени при перепаде давления 1 мм вод. ст.

Все известные типы изоляторов по воздухопроница­ емости условно можно свести в две группы:

неплотные — изоляторы с высокой воздухопроницае­ мостью, имеющие равное или меньшее по сравнению с выработанным пространством удельное аэродинамиче­ ское сопротивление (костры, кусто-и'ли бутокоетры, бу­ товые полосы с окнами);

плотные — изоляторы с низкой воздухопроницаемо­ стью, в несколько раз меньшей, чем выработанного про­ странства, и значительно большим аэродинамическим сопротивлением (бутовые полосы и их сочетание с гер­ метизирующими устройства ми типа чураковых стенок и

ДР-).

Газоносность пластов и газовый баланс выемочных участков

При новых схемах проветривания нагрузка на лаву определяется только газовыделением из разрабатывае­ мого пласта, т. е. природной его газоносностью. Анализ показывает, что из 655 шахтопластов пологого и наклон­ ного падения 302 шахт Украинского Донбасса только од­ на треть (32,4%) имеет природную газоносность, не пре­ вышающую 5 м3/т г. м. (табл. 2). При этом большинст­ во из них (138 из 211) приурочены к вонам газового выветривания. Около 30% шахтопластов имеют газонос­ ность в пределах 5—10 м31т г. м.; 34,1% — 10—25 м3/т г. м. и 4,2% —- от 25 до 40 м3/т г. м.

14


 

Т а б л и ц а

2. Природная газоносность

 

 

 

шахтопластов Украинского Донбасса

 

 

Средняя

 

 

Количество

шахтопластов

 

 

мощность

газоносность пласта

в пределах

шахтного

 

пласта в

О

пределах

 

 

поля, мг/т г.

м.

3 0 -

 

и

шахтного

0—5] 5--10 10-15 15—20

2 0 -

2 5 -

35-40

о

поля, м

=25

- 3 0

- 3 5

«

До 0,6

11

15

16

5

2

4

1

_

54

0,61-0,80

52

64

26

19

12

6

179

0,81—1,00

58

48

■39

17

7

8

1

1

179

1,01—1,20

47

29

21

8

8

1

1

3

118

1,21—1,50

34

24

16

7

9.

1

1

 

92

1,51—2,00

8

9

7

2

26

Более 2,0

1

3

1

1

1

7

Итого

211,

192

126

59

39

20

4

4

655

В процент­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ном отно­

32,4

29,3

19,2

9,0

5,9

3,0

0,6

0,6

100

шении

С переходом горных работ на более глубокие гори­

зонты возрастает удельный

вес пластов

с повышенной

газоносностью. С интенсификацией добычи угля быстро нарастает глубина, и на некоторых шахтах нарастание’ ее превышает 20 м в год.

Особенно быстро растет газообильность горных вы­ работок за счет интенсивного газовыделения из вмещаю­ щих пород. Это можно проследить на примере двух наи­ более характерных пластов Донбасса: т 3 — Макеевско­ го и h7— Смолян иновского. Горные работы на них пре­ высили отметку 1000 м.

Из/анализа кривых (рис. 6), полученных на основа­ нии обработки газовых съемок выемочных участков на действующих шахтаз; Донецко-Макеевского района^ и оп­ ределения газоносности следует, что, несмотря на рост природной газоносности разрабатываемых пластов, удельный вес газовыделения из них в газовом балансе выемочных участков с глубиной непрерывно падает. Ес­ ли на глубине 200—300 м он составлял 70—80%, то на глубине 1000 м снизился до 15—20%• В среднем же по Донбассу почти на половине разрабатываемых шахто­ пластов удельный вес газовыделения из выработанного пространства в общем газовом балансе выемочного уча-

15


а

S

Рис. 6.

Изменение

природной газоносности

пласта

х (а),

абсолютной

газообильности выемочных

участ­

ков 1уч(б), удельного веса газовыделения из пласта q (в, кривая 1) и выработанного пространства (в, кри­ вая 2) с глубиной Я

стка составляет 40—60% (табл. 3). Цри этом средняя глубина работ по бассейну 400 м.

Шахты Донбасса самые газообильные по сравнению с шахтами других бассейнов как внутри страны, так и

 

Т а б л и ц а

Зг Удельный вес газовыделения

 

 

из выработанного пространства выемочных участков

 

 

на шахтопластах Украинского Донбасса

 

 

 

 

Количество

шахтопластов

 

 

Средняя

удельный вес газовыделения из выработанного

 

пространства действующей лавы в проц. от

 

мощность

 

 

общеучасткового

 

О

пласта, м

 

 

 

 

 

 

4)

 

1 0 -2 0 '

20—40

40-60

60

 

О

 

 

 

 

 

QQ

До 0,6

3

14

20

6

43

0,61—0,80

8

41

59'

19

127

0,81—1,00

5

44

55

17

121

1,01—1,20

3

22

35

11

71

1,21—1,50

4

14

29

М

58

1,51—2,00

1

5

7

5

18

Более 2,00

3

3

6

Итого

24

143

208

69

444

В процент­

 

 

 

 

 

ном отно­

.. .54 —.ч*

32,2

46,8

15,6

100

шении

.

.*• *. *