RU2610600C1 - Method for determining flow of air in worked-out area of working face - Google Patents
Method for determining flow of air in worked-out area of working face Download PDFInfo
- Publication number
- RU2610600C1 RU2610600C1 RU2015156926A RU2015156926A RU2610600C1 RU 2610600 C1 RU2610600 C1 RU 2610600C1 RU 2015156926 A RU2015156926 A RU 2015156926A RU 2015156926 A RU2015156926 A RU 2015156926A RU 2610600 C1 RU2610600 C1 RU 2610600C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methane
- worked
- air
- abundance
- out area
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 118
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 16
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F1/00—Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения расхода воздуха, протекающего по выработанному пространству очистного забоя, с учетом исходных данных о среднесуточной добыче угля, метанообильности выемочного участка и его выработанного пространства, концентрации метана в воздушных потоках в пределах выработок выемочного участка.The invention relates to mining and can be used to determine the flow rate of air flowing through the mined-out working space, taking into account the initial data on the average daily coal production, methane abundance of the extraction site and its worked-out space, methane concentration in air flows within the workings of the extraction site.
Известен способ определения расхода воздуха по выработкам выемочного участка, включающий относительную метанообильность выемочного участка и его выработанного пространства, расход воздуха в сети участковых выработок и концентрации метана в нем [Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. Макеевка-Донбасс, 1989. - 319 с., стр. 16-22, 28-32, 108].There is a method of determining air flow from the excavations of a mining site, including the relative methane abundance of the mining site and its worked out space, air consumption in the network of local workings and the concentration of methane in it [Coal mine ventilation design guide. Makeevka-Donbass, 1989. - 319 p., Pp. 16-22, 28-32, 108].
Недостатком данного способа является отсутствие величин метановоздушных потоков в сети горных выработок выемочного участка и выработанном пространстве.The disadvantage of this method is the lack of values of methane-air flows in the network of mine workings in the excavation area and the mined-out space.
Известен способ определения расхода воздуха в выработанном пространстве очистного забоя, включающий установление потоков воздуха, протекающего по выработанному пространству выемочного участка, концентраций метана в выработанном пространстве, установление метанообильности призабойного пространства с учетом среднесуточной нагрузки на очистной забой (Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах [А.Д. Рубан, В.Б. Артемьев, В.С. Забурдяев и др. - М.: УРАН ИПКОН РАН, 2009. - 396 с. (стр. 141-143, 147-153)].A known method for determining air flow in the mined-out space of the face, including the establishment of air flows flowing through the mined-out area of the extraction section, methane concentrations in the mined-out space, the establishment of bottomhole methane abundance taking into account the average daily load on the face, (Problems of ensuring high productivity of the bottom faces in methane-rich mines [A.D. Ruban, V. B. Artemyev, V. S. Zaburdyaev et al. - M .: URAN IPKON RAS, 2009. - 396 p. (Pp. 141-143, 147-153)].
Недостатком способа следует считать отсутствие количественной связи между среднесуточной нагрузкой на очистной забой и метанообильностью выработанного пространства, расхода воздуха применительно к заданным пределам взрывоопасных концентраций метана в рудничном воздухе.The disadvantage of this method is the lack of a quantitative relationship between the average daily load on the face and the methane abundance of the worked out space, air consumption in relation to the specified limits of explosive concentrations of methane in mine air.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения расхода воздуха в выработанном пространстве очистного забоя [Инструкция по применению схем проветривания выемочных участков шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок, М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2012. - 152 с. стр. 97-111 (перототип)].The closest in technical essence and the achieved result is a method for determining the air flow rate in the mined-out space [Instruction for the use of ventilation schemes for mining sections of mines with isolated methane removal from the mined-out space using gas suction units, M .: CJSC STC PB, 2012. - 152 from. p. 97-111 (perototype)].
К недостаткам этого способа относятся отсутствие количественной связи между среднесуточной нагрузкой на очистной забой и абсолютной метанообильностью выработанного пространства, расхода воздуха в нем и в связи с взрывоопасными концентрациями метана в выработанном пространстве лавы, а не на выходе его из газоотсасывающей вентиляторной установки.The disadvantages of this method include the lack of a quantitative relationship between the average daily load on the face and the absolute methane abundance of the worked out space, air consumption in it and in connection with explosive concentrations of methane in the worked out lava space, and not at the outlet of it from a gas suction fan unit.
Технической задачей изобретения является определение расхода воздуха, протекающего по выработанному пространству выемочного участка, за счет установления количественной связи между среднесуточной нагрузкой на очистной забой и абсолютной метанообильностью выработанного пространства выемочного участка, учета доли метанообильности призабойного пространства в метанообильности выработанного пространства и пределов взрывоопасных концентраций метана в рудничном воздухе.An object of the invention is to determine the flow rate of air flowing through the mined-out space of the excavation site by establishing a quantitative relationship between the average daily load on the working face and the absolute methanobility of the mined-out space of the excavation site, taking into account the share of methane mobility of the bottomhole space in the methanobility of the mined space and the limits of explosive concentrations of methane in the mine in the air.
Техническая задача достигается тем, что в способе определения расхода воздуха в выработанном пространстве очистного забоя, включающем установление среднесуточной нагрузки на очистной забой, абсолютной метанообильности призабойного пространства лавы, расхода воздуха по выработкам выемочного участка и концентрации метана в рудничном воздухе, выявляют количественную связь между среднесуточной нагрузкой на очистной забой и метанообильностью выработанного пространства, при этом метанообильность выработанного пространства и расход воздуха, протекающего по выработанному пространству участка, определяют с учетом доли метанообильности призабойного пространства лавы и пределов взрывоопасных концентраций метана в рудничном воздухе по эмпирическим зависимостям.The technical problem is achieved by the fact that in the method for determining the air flow in the worked out face space, including the establishment of the average daily load on the face, the absolute methane abundance of the bottomhole space of the lava, the air flow rate from the excavations of the extraction site and the concentration of methane in the mine air, a quantitative relationship between the average daily load is revealed on the face and methane mobility of the worked out space, while methanobility of the worked out space and consumption in zduha flowing through the gob area, determined by the proportion metanoobilnosti face opening of lava and outside explosive concentrations of methane in mine air on empirical relationships.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором в виде номограммы приведена принципиальная схема для установления расхода воздуха, протекающего по выработанному пространству выемочного участка, где A - среднесуточная нагрузка на очистной забой, т/сут; Iв.п - метанообильность выработанного пространства выемочного участка, м3/мин; Qв - расход воздуха, протекающего по выработанному пространству, м3/мин; 1 - количественная связь (зависимость) между метанообильностью выработанного пространства и среднесуточной нагрузкой на очистной забой (суточная добыча угля); 2 и 3 - соответственно нижний и верхний пределы взрывоопасного содержания метана (в объемных процентах).The invention is illustrated by the drawing, which in the form of a nomogram shows a schematic diagram for establishing the flow rate of air flowing through the worked-out space of the excavation section, where A is the average daily load on the working face, t / day; I vp - methanobility of the worked out space of the excavation site, m 3 / min; Q in - the flow rate of air flowing through the exhausted space, m 3 / min; 1 - quantitative relationship (dependence) between the methane abundance of the worked out space and the average daily load on the working face (daily coal production); 2 and 3 - respectively, the lower and upper limits of the explosive methane content (in volume percent).
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
В пределах выемочного участка, оборудованного высокопроизводительной угледобывающей техникой, выявляют аэрологические параметры, главным образом параметры схемы проветривания выемочного участка (расходы воздуха на поступающей и исходящей струях участка, его утечки через выработанное пространство, концентрации метана в воздушных потоках исследуемого участка). По этим данным и показателям среднесуточной добычи угля в очистном забое выявляют количественную связь между метанообильностью участка и интенсивностью очистной выемки угля. Кроме того, определяют метанообильность призабойного пространства очистного забоя по интенсивности выделения метана из разрабатываемого пласта и отбитого угля, а также метанообильность выработанного пространства, обусловленную выделениями метана из подрабатываемых и надрабатываемых пластов угля и газоносных пород. К этой исходной метанообильности выработанного пространства добавляют часть метана призабойного пространства, уносимого утечками воздуха через выработанное пространство на исходящую струю выемочного участка. Эту суммарную величину представляют как метанообильность выработанного пространства выемочного участка.Within the excavation section equipped with high-performance coal mining equipment, aerological parameters are revealed, mainly the parameters of the ventilation scheme of the excavation section (air consumption on the incoming and outgoing jets of the section, its leakage through the exhausted space, methane concentration in the air flows of the investigated section). According to these data and indicators of the average daily coal production in the working face, a quantitative relationship is revealed between the methane abundance of the site and the intensity of the coal mining. In addition, the methane mobility of the bottomhole space of the face is determined by the intensity of methane emission from the developed seam and beaten coal, as well as the methane abundance of the mined space due to methane emissions from the undermined and undermined coal seams and gas-bearing rocks. To this initial methanobility of the worked out space, a part of the bottomhole methane carried away by air leaks through the worked-out space to the outgoing stream of the excavation section is added. This total value is represented as methanobility of the worked out space of the excavation site.
Числовые показатели интенсивности выделения метана в призабойное пространство очистного забоя и в выработанное пространство участка устанавливают по фактическим или прогнозным данным в соответствии с положениями нормативного документа либо путем экспериментальных наблюдений, включая проведение газовоздушных съемок на выемочном участке и определение газового баланса участка.The numerical indicators of the intensity of methane emission into the bottomhole space of the working face and into the mined-out area of the site are set according to actual or forecast data in accordance with the provisions of the regulatory document or by experimental observations, including gas-air surveys in the extraction site and determining the gas balance of the site.
С целью предотвращения условий для возможных вспышек или взрывов метановоздушных смесей в пределах выемочного участка определяют расходы воздуха, протекающего по его выработанному пространству, с учетом среднесуточной добычи угля в очистном забое, метанообильности выработанного пространства и допустимых в нем пределов взрывоопасных концентраций метана «с» от 4-6% до 14-16% по объему. При этом в зависимости от поставленных задач такие расходы воздуха рассчитывают применительно к характерным нормам содержания метана, например с=2% (местные скопления метана), с=9,5% (максимальная мощность взрыва метановоздушной смеси) и с=25% (минимально допустимое объемное содержание метана для его извлечения и утилизации).In order to prevent conditions for possible outbreaks or explosions of methane-air mixtures within the extraction section, the flow rates of air flowing through its worked out space are determined, taking into account the average daily coal production in the working face, the methane abundance of the worked out space and the admissible limits of explosive concentrations of methane “s” from 4 -6% to 14-16% by volume. Moreover, depending on the tasks, such air flow rates are calculated in relation to the characteristic norms of methane content, for example, c = 2% (local accumulations of methane), c = 9.5% (maximum methane-air mixture explosion power) and c = 25% (minimum permissible volumetric content of methane for its extraction and utilization).
Принципиальная схема для установления расхода воздуха, протекающего по выработанному пространству выемочного участка, показана на чертеже в виде номограммы, где A - среднесуточная нагрузка на очистной забой, т/сут; Iв.п - метанообильность выработанного пространства выемочного участка, м3/мин; Qв - расход воздуха, протекающего по выработанному пространству, м3/мин; 1 - количественная связь (зависимость) между метанообильностью выработанного пространства и среднесуточной нагрузкой на очистной забой (суточная добыча угля); 2 и 3 - соответственно нижний и верхний пределы взрывоопасного содержания метана (в объемных процентах).The schematic diagram for establishing the flow rate of air flowing through the worked-out space of the excavation section is shown in the drawing in the form of a nomogram, where A is the average daily load on the working face, t / day; I vp - methanobility of the worked out space of the excavation site, m 3 / min; Q in - the flow rate of air flowing through the exhausted space, m 3 / min; 1 - quantitative relationship (dependence) between the methane abundance of the worked out space and the average daily load on the working face (daily coal production); 2 and 3 - respectively, the lower and upper limits of the explosive methane content (in volume percent).
Для установления количественной связи между среднесуточной нагрузкой на лаву и метанообильностью выработанного пространства, учета доли метанообильности призабойного пространства лавы в метанообильности выработанного пространства выемочного участка используют зависимость (1), а расход воздуха по выработанному пространству участка определяют по формуле (2):To establish a quantitative relationship between the average daily load on the lava and methane abundance of the mined space, taking into account the share of methane abundance of the bottomhole space of the lava in the methane abundance of the mined space of the excavation section, dependence (1) is used, and the air flow rate from the mined area of the area is determined by the formula (2):
где Iв.п - метанообильность выработанного пространства выемочного участка, м3/мин;where I century.p - methane abundance of the developed space of the excavation site, m 3 / min;
A - среднесуточная нагрузка на очистной забой, тонн;A - average daily load on the face, tons;
а и в - эмпирические коэффициенты; A and B - empirical coefficients;
n - доля метанообильности призабойного пространства Iп.п (м3/мин), доли ед.;n is the proportion of methane mobility in the bottomhole space I pp (m 3 / min), the share of units;
c - взрывоопасная концентрация метана в рудничном воздухе, % (объемные).c - explosive concentration of methane in mine air,% (volumetric).
Чтобы исключить формирование условий для взрывоопасного содержания метана в выработанном пространстве выемочного участка, расход воздуха в нем должен превышать его контрольную величину, установленную по выявленной зависимости - 2 (см. чертеж), либо быть меньше другой контрольной величины (см. зависимость - 3).In order to exclude the formation of conditions for the explosive methane content in the mined-out space of the extraction section, the air flow in it must exceed its control value established by the revealed dependence - 2 (see drawing), or be less than another control value (see dependence - 3).
Внедрение способа, базирующегося на зависимостях (1) и (2), то есть и Qв=ϕ(Iв.п, с), позволит обоснованно устанавливать расходы воздуха, протекающего по выработанному пространству выемочного участка, с целью исключения условий для формирования взрывоопасных метановоздушных смесей на выемочных участках газовых шахт.Implementation of a method based on dependencies (1) and (2), i.e. and Q в = ϕ (I c.p. , s), it will be possible to reasonably establish the flow rates of air flowing through the worked out space of the extraction section in order to exclude conditions for the formation of explosive methane-air mixtures in the extraction sections of gas mines.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156926A RU2610600C1 (en) | 2015-12-30 | 2015-12-30 | Method for determining flow of air in worked-out area of working face |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156926A RU2610600C1 (en) | 2015-12-30 | 2015-12-30 | Method for determining flow of air in worked-out area of working face |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2610600C1 true RU2610600C1 (en) | 2017-02-14 |
Family
ID=58458516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015156926A RU2610600C1 (en) | 2015-12-30 | 2015-12-30 | Method for determining flow of air in worked-out area of working face |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2610600C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700141C1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-09-12 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Method of determining boundaries of methane-hazardous area of mined-out area near mining face |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2143147A1 (en) * | 1971-08-28 | 1973-03-15 | Bergwerksverband Gmbh | TRACK ARRANGEMENT FOR THE WEATHERING OF LANDING FACILITIES IN FLOEZEN WITH HIGH GAS FLOW AND MOUNTAIN TEMPERATURE |
SU1567792A1 (en) * | 1988-06-10 | 1990-05-30 | Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности | Method of airing mining district |
SU1712625A1 (en) * | 1989-05-22 | 1992-02-15 | Карагандинское отделение Восточного научно-исследовательского института по безопасности работ в горной промышленности | Method of breakage face ventilation |
RU2278977C2 (en) * | 2003-08-14 | 2006-06-27 | Геннадий Гаврилович Стекольщиков | Method for mining zone venting |
RU2441161C1 (en) * | 2010-07-07 | 2012-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) | Method to prepare coal bed for mining |
RU2527096C1 (en) * | 2013-04-05 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of predicting methane hazard in mine |
-
2015
- 2015-12-30 RU RU2015156926A patent/RU2610600C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2143147A1 (en) * | 1971-08-28 | 1973-03-15 | Bergwerksverband Gmbh | TRACK ARRANGEMENT FOR THE WEATHERING OF LANDING FACILITIES IN FLOEZEN WITH HIGH GAS FLOW AND MOUNTAIN TEMPERATURE |
SU1567792A1 (en) * | 1988-06-10 | 1990-05-30 | Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности | Method of airing mining district |
SU1712625A1 (en) * | 1989-05-22 | 1992-02-15 | Карагандинское отделение Восточного научно-исследовательского института по безопасности работ в горной промышленности | Method of breakage face ventilation |
RU2278977C2 (en) * | 2003-08-14 | 2006-06-27 | Геннадий Гаврилович Стекольщиков | Method for mining zone venting |
RU2441161C1 (en) * | 2010-07-07 | 2012-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) | Method to prepare coal bed for mining |
RU2527096C1 (en) * | 2013-04-05 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of predicting methane hazard in mine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Инструкция по применению схем проветривания выемочных участков шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок, Серия 05, Выпуск 21.- М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2012, стр. 97-116. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700141C1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-09-12 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Method of determining boundaries of methane-hazardous area of mined-out area near mining face |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2017405652B2 (en) | Method for stepwise construction of preferential gas migration pathway at stope in coal seam | |
EA201890134A1 (en) | METHOD 110 DEVELOPMENT BY LONG SLOUGHT | |
RU2610600C1 (en) | Method for determining flow of air in worked-out area of working face | |
RU2512049C2 (en) | Gas emission control method at development of coal bed prone to spontaneous ignition | |
RU2332573C1 (en) | Method for determining allowable load on stope by gas factor | |
RU2310073C1 (en) | Safe mine for gas-bearing fire-hazardous seam cutting | |
RU2527096C1 (en) | Method of predicting methane hazard in mine | |
RU2600000C1 (en) | Method of stope ore methane balance predicting | |
Vinogradov et al. | Method of gas emission control for safe working of flat gassy coal seams | |
CN106355295A (en) | Method for predicting gas emission quantity of single coal seam mining area | |
RU2541342C1 (en) | Forecasting method of gas balance of working face | |
RU2422639C1 (en) | Zolotaryov safe coal mine | |
RU2616954C2 (en) | Coal mine ventilation system and device for methane recovery from mine air (versions) | |
RU2415266C1 (en) | Method of coal extraction from chambers with pre-production mining of methane | |
RU2788064C1 (en) | Method for degassing the excavation field during the development of a coal seam with longwalls on uprising | |
RU2701900C2 (en) | Method of coal lava ventilation | |
RU2813009C1 (en) | Method for predicting methane abundance for excavation sites | |
RU2807283C1 (en) | Method for degassing excavated coal field | |
RU2343288C1 (en) | Method of ventilation of long mining face | |
RU2659043C1 (en) | Method of prevention of explosive methane accumulations near a cutter-loader | |
Zapletal et al. | The influence of atmospheric pressure on methane drainage from mines in the Upper Silesian Coal Basin | |
RU2693807C1 (en) | Method for development of low-power inclined ore bodies | |
RU2533479C1 (en) | Method of degasification of contiguous coal bed on sites of pillar mining activities | |
RU2781586C1 (en) | Method for controlling methane release at the reclamation area of a gas-filled mine | |
Ryl’nikova et al. | Substantiation of extraction panel parameters in ecologically balanced coal mining cycle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181231 |