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

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

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—ВНв—ж

1—МНв—ж

1—ВНг—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