Определение газообильности подготовительных выработок

 

10.13 Для расчета ожидаемого метановыделения по фактическому необходимо определить приведенное метановыделение в действующей подготовительной выработке по этому же шахтопласту, м³/мин:

, (10.37)

 

где – приведенное метановыделение в действующей подготовительной выработке (соответствует метановыделению в выработке через 1 месяц после начала ее проведения), м³/мин;

– число определений ;

– количество метана, выделяющегося из подготовительной выработки при отдельных замерах, м³/мин; определяется по формуле (10.38);

– коэффициент, зависящий от времени , прошедшего от начала проведения выработки до момента определения определяется по таблице 10.7.

 

Таблица 10.7 – Определение коэффициента, зависящего от времени , прошедшего от истока проведения выработки

, сут		, мес		, мес
	0,40	1,0	1,00	3,0	1,75
	0,57	1,25	1,16	3,5	1,83
	0,70	1,5	1,29	4,0	1,88
	0,80	1,75	1,40	5,0	1,94
	0,90	2,0	1,50	Более 5	2,0
		2,5	1,64

 

Рисунок 10.4 – График для определения остаточной метаноносности угля при атмосферном давлении и температуре: 1 – 10^о; 2 – 20^о; 3 – 30 ^оС

Рисунок 10.5 – Схема расположения пунктов замеров для определения

10.14 Количество газа, выделяющегося из подготовительной выработки при отдельных замерах, определяется по формуле, м³/мин:

, (10.38)

 

где – количество воздуха в тупиковой части выработки в 10 – 15 м от ее устья, м³/мин;

и – концентрация газа соответственно в исходящей из выработки вентиляционной струе и в поступающем воздухе по данным лабораторных анализов, %. В условиях Подмосковного бассейна для обособленно проветриваемых подготовительных выработок в формулу (10.38) вместо следует подставлять концентрацию углекислого газа в атмосферном воздухе на поверхности шахты.

 

10.15 Ожидаемое метановыделение на призабойном участке подготовительной выработки при ее проведении с помощью комбайнов или отбойных молотков определяется по формуле, м³/мин:

, (10.39)

 

где – планируемая скорость проведения подготовительной выработки, для которой рассчитывается ожидаемое метановыделение, м/мес;

– средняя скорость проведения действующей выработки, для которой определено , м/мес;

– коэффициент, учитывающий изменение метанообильности подготовительных выработок с глубиной; при ведении работ на глубинах до 300 м ниже границы метановой зоны принимается равным 1, если разность между глубиной, для которой определяется метанообильность подготовительной выработки, и глубиной залегания действующей выработки не превышает 20 м, и рассчитывается по формуле (10.40) при большей разности; на глубинах более 300 м ниже границы метановой зоны принимается равным 1 при разности глубин до 50 м, а при большей разности рассчитывается по формуле:

, (10.40)

 

где и определяются по формуле (10.11), по графику (рисунок 10.4).

 

10.16 Максимальное метановыделение в призабойном пространстве подготовительной выработки после взрывания по углю может быть определено на основании специальных наблюдений в действующей выработке, проводимой по тому же пласту, или по природной метаноносности.

При наблюдениях определяется фактическое метановыделение с обнаженных поверхностей пласта на участке выработки, который выбирается согласно рисунку 10.5.

Для определения производятся отбор проб и замеры количества воздуха в пунктах 1, 2, 3,указанных на рисунке 10.5. Пробы отбираются мокрым способом одновременно и должны характеризовать среднюю концентрацию метана в пунктах замера. Отбор проб следует производить после погрузки угля, но не ранее чем через 2 ч после взрывания по углю. В пунктах 2 и 3 следует отбирать не менее пяти проб, в пункте 1 – не менее трех. Замеры количества воздуха производятся только в пунктах 2 и 3.

При мощности пласта до 1,5 м и любой длине тупиковой части выработки, а также при мощности пласта более 1,5 м и длине тупиковой части менее 100 м пункты замера располагаются согласно рисунку 10.5, а. Величина в этом случае рассчитывается по формуле, м³/мин:

, (10.41)

 

где – количество воздуха в пункте 2, м³/мин;

и – соответственно концентрация метана в пунктах 1 и 2, %.

 

При мощности пласта более 1,5 м и длине тупиковой части выработки более 100 м пункты замеров располагаются согласно рисунка 10.5, б, а рассчитывается по формуле, м³/мин:

, (10.42)

 

где – количество воздуха в пункте 3, м³/мин;

– концентрация метана в пункте 3, %.

 

Если при расчете по формуле (10.42) получится <0,2 м³/мин, то результаты замеров в пункте 3 отбрасываются и производится повторный расчет по формуле (10.41).

После определения фактического метановыделения максимальное метановыделение в призабойном пространстве определяется по формуле, м³/мин:

, (10.43)

 

где – площадь забоя выработки по углю, м²;

– подвигание угольного забоя за взрывание, м;

– средняя скорость проведения участка выработки, для которого определено , м/сут;

– продолжительность проведения участка выработки от пункта 2 до забоя (см. рисунок 10.5, а и б), сут;

– продолжительность проведения участка выработки от пункта 3 до забоя (см. рисунок 10.5, б), сут; если определялось по формуле (10.41), то при расчете следует принимать = 0.

 

При известной природной метаноносности пласта рассчитывается по формуле, м³/мин:

, (10.44)

 

где определяется по графику на рисунок 10.4.

 

10.17 Ожидаемое метановыделение в подготовительной выработке при любом способе проведения определяется по формулам:

– при расчете по фактическому метановыделению, м³/мин:

, (10.45)

 

– при расчете по природной метаноносности, м³/мин:

, (10.46)

 

где – средняя добыча угля в подготовительной выработке, т/сут.

 

10.18 Ожидаемое выделение углекислого газа в подготовительной выработке для шахт Подмосковного бассейна определяется по формуле, м³/мин:

, (10.47)

 

где – среднее фактическое выделение углекислого газа в действующую подготовительную выработку, м³/мин;

, (10.48)

 

где – проектная длина подготовительной выработки, для которой ведется расчет ожидаемого газовыделения, м;

– средняя длина действующей выработки за период, в течение которого измерялось газовыделение, м;

 

, (10.49)

где – длина действующей выработки при отдельных замерах газовыделения, м. Значение определяется по формуле (10.38).

 

Для прочих бассейнов, м³/мин:

(10.50)