Файл: Патрушев М.А. Проветривание высокомеханизированных лав.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.07.2024
Просмотров: 92
Скачиваний: 0
за рубежам. В настоящее время 85% всех шахт газовые, из них 64,5% — П1 категории и сверхкатегорные. Из числа последних 17,6% имеют газообильность до 20 м3/т суточной добычи, 48,1% — от 20 до 40; 25,1% — от 40 до
60; 6% — от 60 до 80 и 3,2% — от 80 до 180 м3/т суточ ной добычи. За последние 20 лет число шахт III катего рии и сверхкатегорных возросло в 1,8 раза.
Шахты Донбасса наиболее опасны по внезапным вы бросам. Разрабатывается 269 выбросоопасных шахтопластав на 94 шахтах 14 комбинатов. Кроме того, 132 шахтопласта склонны к самовозгоранию угля. Таким образом, уже на достигнутых глубинах горно-геологиче ские условия разработки угольных пластов в Донбассе весьма тяжелые, поэтому успешное выполнение постав ленных перед угольной промышленностью задач связа но с решением многих проблем проветривания шахт и, в частности, вопросов аэрогазодинамики участка.
Состояние проветривания выемочных участков
На начало 1973 г. на шахтах Минуглелрома УССР, разрабатывающих пологие и наклонные пласты (за ис ключением комбината «Свердловантрадит», все шахты которого являются негазовыми), работало 1298 лав. Из них 94,3% проветривалось по старым схемам с после довательным разбавлением метана (табл. 4). Наиболее распространена возвратноточная схема проветривания выемочных участков как при оплошной (64,8%),-так и при столбовой (28,5%) системах разработки. Основной причиной широкого применения возвратноточной схемы проветривания при сплошной системе разработки явля ется газовый фактор. Выдача исходящей струи в сторо ну выработанного пространства обеспечивает рассредо точенное по длине выработки поступление метана в ис ходящую струю и постепенное повышение концентрации
в ней газа. |
на |
низкие |
нагрузки , |
на |
лаву |
Несмотря |
|||||
(300—400 т/сут), проветривание большого |
числа очист |
ных забоев неудовлетворительное. Например, лавы, от рабатывающие наиболее продуктивные пласты h7—
Смоляниновский и /Из — Макеевский, при |
среднесуточ |
||
ной нагрузке соответственно |
345 |
и 430 |
т проветрива |
лись по старым схемам (табл. |
5). |
Во всех лавах, отра- |
2.7
Т а б л и ц а 4.Распределение схем проветривания
|
|
|
|
|
|
|
по комби |
|
|
|
|
|
Количество |
лав со |
|
|
|
|
|
|
|
|
ста |
|
|
|
|
возвратноточные при |
системе |
||
Комбинат |
|
|
|
|
СПЛОШНОЙ |
|
|
количе |
|
по простира |
по восстанию |
||||
|
проц. |
||||||
|
ство |
|
|
нию |
|
(падению) |
|
|
|
|
|
коли |
проц. |
коли |
проц. |
|
|
|
|
чест |
чест |
||
|
|
|
|
во |
|
во |
|
«Донецкуголь» |
159 |
12,2 |
1211 |
76,6 |
4 |
2,5 |
|
«Макеевуголь» |
129 |
|
9,9 |
71 |
55,4 |
25 |
19,3 |
«Красноармейск- |
|
|
|
|
|
|
|
уголь» |
129 |
|
9,9 |
17 |
13,2 |
— |
— |
«Шахтерскантра- |
|
|
|
|
|
|
|
цит» |
90 |
- |
6,9 |
77 |
85,6 |
3 |
3,3 |
«Торезантрацит» |
83 |
6,4 |
60 |
72,3 |
5 |
6,0 |
|
«Ворошиловград- |
|
|
|
|
|
|
|
уголь» |
75 |
|
5,9 |
53 |
70,6 |
4 |
5,3 |
«Донбассантра- |
|
|
|
|
|
|
|
цит» |
172 |
|
13,2 |
ПО |
64,0 |
16 |
9,3 |
«Кадиевуголь» |
iU17 |
9,0 |
64 |
54,7 |
7 |
6,0 |
|
«Первомайск- |
|
|
|
|
|
|
|
уголь» |
83 |
|
6,4 |
56 |
67,5 |
3 |
3,6 |
«Краснодонуголь» |
52 |
|
4,0 |
37 |
71,1 |
7 |
1,3 |
«Укрзападуголь» |
93 |
|
7,2 |
20 |
21,5 |
34 |
36,6 |
«Павлоградуголь» |
42 |
|
3,2 |
-- . |
56,0 |
--, |
8,8 |
И т о г о |
1224 |
|
94,3 |
686 |
108 |
батываемых по столбовой системе с возвратноточной схемой проветривания, содержание метана dMXK на со пряжении лавы с вентиляционным штреком превышало допустимые нормы, составляя 5—12% и более (рис. 7,а). Даже при небольшом (2-f2,5 м3/мин) газовыделении из выработанного пространства концентрация газа на со пряжении превышала допустимую норму.
Так, в ш/у им. Засядько в лаве с газовыделением из выработанного пространства около 3 м31мин. у перемыч ки, изолирующей погашаемую часть вентиляционного штрека, постоянно наблюдались скопления метана кон центрацией до 4%, хотя его и отсасывали (рис. 7,6), При большем газовыделении, несмотря на меры,борьбы (выдача части исходящей струи на заднюю печь и пода-
18
выемочных участков, применяемых на действующих шахтах, натам
схемами проветривания
разработки |
прямоточные |
столбовой |
новыми |
по прости |
по восстанию |
по прости по восстанию |
|
|
|
|
|||||
ранию |
(падению) |
ранию |
(падению) |
коли |
|
|
о |
||||
коли |
|
коли |
|
коли |
|
КОЛИ |
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
чест |
проц |
О) |
||||
чест |
проц. |
чест |
проц. |
чест |
проц. |
чест- |
проц. |
и |
|||
во |
|
|
га |
||||||||
во |
|
во |
|
во |
|
во |
|
|
|
|
|
27 |
17,0 |
2 |
1,3 |
1 |
0,6 |
2 |
1,3 |
13 |
1,02 |
, |
144 |
24 |
18,6 |
6 |
4,7 |
3 |
2,3 |
— |
— |
15 |
1,16 |
|
|
104 |
80,6 |
3 |
2,3 |
5 |
3,9 |
— |
— |
2 |
0,46 |
|
131 |
4 |
4,4 |
2 |
2,2 |
2 |
2,2 |
2 |
2,2 |
15 |
1,15 |
|
105 |
3 |
3,6 |
7 |
9,0 |
3 |
3,6 |
4 |
4,6 |
5 |
0,39 |
|
88 |
4 |
5,3 |
— |
— |
13 |
17,3 |
6 |
0,8 |
10 |
0,72 |
|
85 |
20 |
141,6 |
5 |
2,9 |
16 |
8,7 |
4 |
2,3 |
3 |
0,23 |
|
175 |
25 |
21,4 |
5 |
4,2 |
7 |
6,0 |
8 |
6,8 |
— |
0,16 |
|
117 |
15 |
18,1 |
4 |
4,8 |
5 |
6,0 |
____ |
____ |
2 |
|
85 |
|
5 |
9,6 |
5 |
9,6 |
3 |
5,8 |
1 |
1,9 |
5 |
0,39 |
|
57 |
13 |
14,0 |
23 |
24,7 |
|
— |
— |
— |
4 |
0,32 |
|
97 |
8 |
19,1 |
’ 34 |
80,9 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
42 |
252 |
20,6 |
96 |
7,8 |
57 |
4,6 |
27 |
2,2 |
74 |
5,70 |
|
|
ча дополнительного количества свежего воздуха за пере мычку по трубам с помощью ВМП на шахте «Чайкино»), наблюдались местные скопления метана (рис. 7, в) по вышенных концентраций. Только при выделении из вы работанного пространства не более 0,5—1,5 м31льин со-
*держание газа на сопряжении, в зависимости от количе ства подаваемого на участок воздуха, редко превышает допустимую норму. Скопления имели место несмотря на высокие скорости движения воздуха в рабочем простран стве Ул (6—7, а в отдельных случаях 8 м/сек), что при водило к повышению запыленности рудничной атмосфе ры. По некоторым забоям она достигала 5 10^ тыс. мг/мг. Такая же картина наблюдалась при сплошной сис теме разработки с возвратноточной схемой проветрива-
2* |
19 |
Схема
проветривания
(см. рис. 1)
1—В—Н—в—ж
1—М—Н—в—ж
1—В—Н—г—г
1—М—Н—г—а
Итого
Т а б л и ц а 5. Состояние проветривания выемочных участков
число участков |
процент от общего числа участков |
А
3*
>»
|
Количество |
выемочных участков |
|
|
|
|
|||
|
|
|
В ТОМ числе по пластам |
|
|
|
|||
|
щ - - Макеевский |
|
|
Л7—Смоляниновский |
|||||
|
* |
|
с неудовлет |
|
|
* |
|
с неудовлет |
|
ю%Z< |
|
ворительным |
|
* |
|
ворительным |
|||
|
V |
проветрива |
<%1 |
|
V |
коли |
|||
|
* |
|
|||||||
|
|
|
|
CN |
V |
|
проветрива |
||
|
|
1—* |
нием |
|
А |
|
нием |
||
пР |
А |
ю |
коли |
проц. |
ьЛР |
2 |
А |
о |
чест проц. |
ч |
о |
чество |
к |
о |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
во |
36 |
75,0 |
4 |
5 |
11 |
6 |
12 |
92,0 |
2 |
2 |
13 |
9 |
16 |
69,5 |
5 |
10,6 |
— |
3 |
U |
— |
3 |
75,0 |
— |
1 |
1 — |
1 |
100,0 |
|
3 |
6,2 |
1 |
3 |
3 |
— |
3 |
100,0 |
— |
— |
. — — |
— |
— |
|
4 |
8,2 |
2 |
4 |
3 |
— |
4 |
100,0 |
— |
— |
— — |
— |
— |
|
48 |
100,0 |
7 |
,16 |
17 |
6 |
22 |
92,0 |
2 |
3 |
14 |
9 |
17 |
70,8 |
а |
6 |
Б
Рис. 7. Распределение концентра ций метана на сопряжении лавы с вентиляционной выработкой при воэвратноточной схеме проветри вания и столбовой системе разработки
ния. Несмотря на это, содержание метана в исходящих струях участков dy4 в ряде случаев составляло 1,5—(2%. На большинстве участков 40—50% 'метана выносило из выработанного в рабочее пространство. По рассматривае мым пластам 81% участков проветривалось неудовлет ворительно, H(j только по некоторым из них причиной было недостаточное количество подаваемого воздуха, т. е. коэффициент обеспеченности £0б <1.
Итак, применяемые на газовых шахтах старые схе мы проветривания не только ограничивают рост нагруз ки на лаву, возможности оснащения очистных 'забоев высокопроизводительной техникой и повышения на базе этого технико-экономических показателей работы пред приятий, но и не обеспечивают необходимой безопаснос ти труда рабочих.
21
Г Л А В А II. ПРОВЕТРИВАНИЕ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ ПО НОВЫМ СХЕМАМ С ВЫДАЧЕЙ
ИСХОДЯЩЕЙ СТРУИ НА ВЫРАБОТАННОЕ ПРОСТРАНСТВО
Особенности аэродинамики выемочного участка
Наличие дополнительных воздуховодов в новых схе мах проветривания с обособленным разбавлением и уда лением вредностей по источникам поступления в руднич ную атмосферу в сравнении со старыми схемами с по следовательным разбавлением вносит существенные из
|
менения |
в |
аэродинамику |
||
|
воздушных потоков выемоч |
||||
|
ного участка. Основные осо |
||||
|
бенности аэродинамики рас |
||||
|
смотрим |
применительно |
к |
||
|
одному наиболее |
характер |
|||
|
ному варианту новой схемы |
||||
|
(рис. 8). |
|
особенностью |
||
|
Важной |
||||
|
аэродинамики |
выемочного |
|||
|
участка |
является |
взаимо |
||
|
действие |
основного и допол |
|||
|
нительного потоков воздуха |
||||
|
на выходе из лавы. Допол |
||||
Рис. 8. Принципиальная схе |
нительный поток, |
двигаясь |
|||
вначале |
по каналу с почти |
||||
ма движения воздушных по |
воздухонепрони ц а е м ы м |
и |
|||
токов в пределах выемочно |
|||||
го участка |
стенками, |
по |
достижении |
||
|
очистного |
забоя расширяет |
ся и смешивается со струей, движущейся по лаве. За тем часть потока через выход из лавы поступает в выработку и непосредственно в исходящую струю, а часть направляется в выработанное пространство.
Другая особенность проявляется в более интенсив ном влиянии исходящей струи на движение газовоздушных потоков в выработанном пространстве. Связано это с тем, что дебит исходящей струи в новых схемах всег да на много больше, поток мощнее, со значительной по терей депрессии в вентиляционной выработке. Чем выше депрессия этой выработки, тем на большей длине наблю даются утечки и рассредоточеннее поступает метан.
Из упрощенной схемы вентиляционных соединений
22