RU2003125245A - Способ проветривания выемочного участка - Google Patents

Claims (3)

1. Способ проветривания выемочного участка, включающий подачу свежего воздуха по воздухоподающей выработке и отвод отработанного воздуха по воздуховыдающей выработке и частично по выработанному пространству с помощью газоотсасывающего вентилятора, отличающийся тем, что на выемочном участке применяют технологию комбинированного проветривания, при этом производят раздельное удаление метана, выделяющегося из различных источников газовыделения, составляющих газовый баланс выемочного участка, из разрабатываемого пласта и вмещающих пород в окрестности очистной выработки по системе горных выработок с допустимым содержанием метана вентиляционной струей, исходящей из очистной выработки, и из-под, -надрабатываемого газонасыщенного углепородного массива метановоздушным потоком с неограниченной концентрацией метана по аэродинамически активному слою выработанного пространства, причем при комбинированном проветривании на выемочный участок за счет общешахтной депрессии и газоотсасывающего вентилятора подают суммарный расход воздуха

, при этом необходимым расходом воздуха Q_ву производят проветривание очистной и действующих выработок выемочного участка, который определяют по максимальному газовыделению J_max на исходящих струях очистной

выработки J_ов и выемочного участка J_ву, равного максимальному суммарному газовыделению из краевой зоны угольного массива, отбитого угля, кровли и почвы разрабатываемого пласта J_рh, и транспортируемого угля в конвейерной выработке J_m, на основе макро-прогноза газовыделения путем измерений технологических и аэрогазодинамических параметров в течение периодов снятия декастружки комбайном в очистном забое посредством автоматизированных и компьютеризированных систем оперативного мониторинга аэрогазовой обстановки в очистной выработке и требуемым расходом воздуха Q_bn производят сепарированный отвод метановоздушной смеси из выработанного пространства газоотсасывающим вентилятором производительностью Q_в и предотвращают поступление метана из газоопасных зон, периодически образующейся полости, примыкающей к очистной выработке, посредством интенсивного проветривания аэрогазодинамически активной зоны выработанного пространства, при условии равенства максимальных концентраций метана на исходящей вентиляционной струе очистной выработки и на сопряжении призабойного пространства с тупиком погашаемой воздуховыдающей выработки и не превышающих допустимого уровня концентрации метана С, при этом обеспечивают аэрогазодинамическую изоляцию атмосферы

очистной и действующих выработок выемочного участка от интенсивных источников газовыделения в аэрогазодинамически активной зоне посредством разделения суммарного расхода воздуха

на расход Q_ву и Q_bn при коэффициенте распределения воздуха на выемочном участке К_р в области оптимальных значений

который определяют в зависимости от газовыделения из выработанного пространства, при J_вп=(2-15) м³/мин из выражения

или по графику

а при J_bn>15 м³/мин принимают

в начальный период отработки выемочного столба сохраняют воздухоотводящий аэродинамический канал в камерообразном выработанном пространстве, образующемся до первой осадки пород основной кровли, и принимают

для кровли средней обрушаемости,

для труднообрушаемой кровли, причем увеличивают суммарный расход и коэффициент распределения расходов воздуха при аэрогазодинамическом возмущении в вентиляционной сети выемочного участка в случае экстремального газодинамического проявления в очистной выработке и аэрогазодинамически активной зоне, при этом аэрогазодинамические параметры выемочного участка определяют из математических выражений

где К_nв - коэффициент, учитывающий долю выноса метана из очистной выработки в выработанное пространство, J_вn - газовыделение из под, -надрабатываемого газонасыщенного углепородного массива в выработанное пространство, м³/мин, С₀ - концентрация метана в поступающей вентиляционной струе, %, Q_доn - дополнительный расход воздуха, поступающий в газоотводящую выработку или скважину, м³/мин, и управляют расходом выдаваемого воздуха Q_ву путем регулирования расхода подаваемого воздуха

и/или за счет изменения депрессии в вентиляционной сети выемочного участка, и расходом Q_вn, обеспечивающим аэрогазодинамическую изоляцию посредством регулирования производительности газоотсасывающего вентилятора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что макро-прогноз газообильности очистной выработки производят в течение периодов снятия декастружки комбайном, при этом используют телеизмерения аэрогазодинамических параметров датчиками контроля, установленными в горных выработках, и на диаграммах распределения концентраций

метана и расходов воздуха выделяют периоды снятия стружек Т_i, час и определяют значения максимальных концентраций метана на исходящих струях очистной выработки С_ов,i, % и выемочного участка С_ву,i, %, а также средние значения расхода воздуха на исходящей струе выемочного участка Q_ву,i, м³/мин, при этом по снятым замерам рассчитывают часовые нагрузки на очистной забой А_i, т/час, верхние фактические оценки газовыделения на исходящих струях очистной выработки

и выемочного участка

за период снятия декастружки, а также верхние прогнозные оценки максимального газовыделения на выемочном участке J_max≤ J $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{max}}$ , газовыделения на исходящих струях очистной выработки J_ов≤ J $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{ов}}$ и выемочного участка J_ву≤ $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{ву}}$ и суммарного газовыделения J_от=J_оу+J_m≤ J $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{om}}$ из отбитого угля J_оу и транспортируемого в конвейерной выработке угля J_m для планируемой нагрузки А^*≤ А_max, т/час с соответствующим периодом снятия стружки Т*≥ Т_max, час по формулам

причем для нисходящего проветривания очистной выработки рассчитывают верхние прогнозные оценки газовыделения из краевой зоны угольного массива, отбитого угля, кровли и почвы разрабатываемого пласта J_pn≤ J $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{pn}}$ и отбитого угля J_оу≤ J $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{оу}}$ по формулам

а для восходящего проветривания определяют значение максимальной концентрации метана на входящей струе в очистную выработку С_вх,i,

% и рассчитывают верхние оценки фактического

и прогнозного J_m<J $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{m}}$ газовыделения из транспортируемого угля по формулам

- 95% доверительные интервалы для расходов воздуха, м₃/мин и концентраций метана, %;

- средние по декастружке значения расхода воздуха, м³/мин и концентраций метана, %; А_max - максимальная технически возможная производительность технологической системы при добыче и транспортировании угля, которую определяют технологическим звеном с наименьшей производительностью путем хронометражных измерений за период снятия декастружки, т/час, Т_max - период снятия стружки, соответствующий А_max, час;

- средние по декастружке фактические значения нагрузки на забой, т/час и периода снятия стружки, час; Т_om=Т_m+Т_оу,

- фактический и прогнозируемый периоды с момента отбойки угля до его транспортирования за пределы выемочного участка, час; Т_m,

- фактический и прогнозируемый периоды транспортирования угля в конвейерной выработке, час; Т_оу,

- фактический и прогнозируемый периоды с момента отбойки угля до его транспортирования за пределы очистной выработки, час; Т_m,вх,

- фактический и прогнозируемый периоды транспортирования угля в очистной выработке, час;

- фактический расход воздуха на выемочном участке, м³/мин;

- коэффициент, учитывающий протяженность зоны газового дренирования L∂ , м за период снятия стружки шириной h, м.

3. Способ по п.1, п.2, отличающийся тем, что производят обособленное проветривание горных выработок при отработке выемочного столба в условиях восходящего проветривания очистной выработки и определяют необходимый суммарный расход воздуха Q_вх, подаваемого по воздухоподающей сбойке для выемочного участка Q_ву, рассчитываемый по максимальному газовыделению J_max

с учетом аэрогазодинамической изоляции выработанного пространства, и конвейерной выработки Q_кв, рассчитываемый по газовыделению из транспортируемого угля от воздухоподающей сбойки J_кв на основе диаграмм распределения концентрации метана и расходов воздуха, по которым определяют значения максимальных концентраций метана на исходящей струе конвейерной выработки С_кв,i, % и средние значения расхода воздуха Q_кв,i, м³/мин, подаваемого в конвейерную выработку, и рассчитывают верхние фактические и прогнозные оценки газовыделения из транспортируемого угля от воздухоподающей сбойки

и до сбойки

по формулам

м³/мин;

- средние по декастружке значения расхода воздуха, м³/мин и концентрации метана, %; Т_кв,

- фактический и прогнозируемый периоды транспортирования угля, отсчитываемые от воздухоподающей сбойки, час; Т_сб=Т_с+Т_оу, Т_с и

, Т $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{с}}$ - фактические и прогнозируемые периоды транспортирования угля соответственно от комбайна и очистной выработки до воздухоподающей сбойки, час;

- фактический расход воздуха, подаваемый через воздухоподающую сбойку для проветривания выемочного участка, м³/мин.