Прогноз метанообильности очистного забоя и выемочного участка по фактической газообильности

Определение ожидаемого метановыделения из очистной выработки и выемочного участка с учетом дегазации и изолированного отвода метана за пределы выемочного участка с помощью газоотсасывающих установок

При применении дегазации сближенных угольных пластов и вмещающих пород скважинами, изолированного отвода метана из выработанного пространства за пределы выемочного участка с помощью газоотсасывающей установки, а также дегазации разрабатываемого пласта, ожидаемое газовыделение из очистной выработки (q_оч) и выемочного участка (q_уч) определяется:

- при схемах проветривания выемочных участков без обособленного разбавления метана по источникам (схемы типа 1-В, 1-К, 1-М) по формулам:

q_оч=(q_оп+ q (13.31)

q_уч=(q_оп+ q (13.32)

- при схемах проветривания выемочных участков с обособленным разбавлением метана по источникам выделения (схемы типа 2-В, 3-В) q_оч определяется по формуле (13.31), q_уч – по формуле (13.33)

q_оч=(q_оп+ q (13.33)

где k_д.пл- коэффициент эффективности дегазации пласта ;

k_в.п - коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного пространства в призабойное; принимается в зависимости от способа охраны выработки, по которой удаляется исходящая струя воздуха (см. стр.42-43 [5]);

q-метанообильность ваработанного пространства, м³/т;

q=[k_э.п (х-х₀) (1-k_д.пл)]+(, (13.34)

где k_д.с.п, k_д.с.н, k_д.в.о, k_д.в.п – коэффициенты, учитывающие соответственно, эффективность дегазации подрабатываемых угольных пластов и пород, надрабатываемых сближенных пластов, выработанного пространства и эффективность изолированного отвода метана, доли ед.

Значения коэффициентов k_д.пл, k_д.с.п, k_д.с.н, k_д.в.о принимаются из табл.13.1, а, k_д.в.п в соответствии с пунктом 6.2.3 [5].

Таблица 13.1-Способы и значения коэффициентов эффективности дегазации.

Абсолютная метанообильность очистного забоя и выемочного участка определяется по формулам:

, (13.35) , (13.36)

где А_оч – добыча из очистной выработки, т/сут.

Критерием, определяющим необходимость проведения дегазации, является повышение метанообильности очистного забоя сверх допустимой по фактору вентиляции .

>= (13.37)

где V_max-допустимая по ПБ максимальная скорость движения воздуха в лаве, м/с; V_max=4 м/с;

S_min-минимальное поперечное сечение лавы свободное для прохода воздуха, м²,

S_min=S_оч.min k_о.з (13.38)

S_оч.min- минимальная площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки в свету, м²; при механизированных крепях принимается по табл.6.5 [5].

k_о.з- коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработанного про­странства непосредственно прилегающей к призабойному; принимается по табл.6.4 [5].

С- допустимая по ПБ концентрация метана в исходящей струе очистного забоя, %;

-коэффициент неравномерности метановыделения; принимается по табл.6.3 [5]

Выбор способов дегазации производится на основе анализа данных о структуре газового баланса выемочного участка с учётом возможных в конкретных условиях коэффициентов эффективности дегазации. В первую очередь дегазируется источник, из которого выделяется наибольшее количество газа. Выбор способов дегазации производится с таким расчетом, что бы нагрузка на очистной забой по газовому фактору была больше плановой на 10-30%.

Коэффициент эффективности дегазации, при котором, будет достигнута плановая нагрузка на очистной забой, определим по формуле:

, (13.39)

где I_р, I_оч – соответственно, допустимая и фактическая метанообильность очистного забоя, м³ / мин.

При дегазации нескольких источников выделения метана суммарное значение коэффициента эффективности дегазации k’_дег определяется как сумма частных коэффициентов отдельных источников выделения метана:

, (13.40)

где k_дег.і - коэффициент эффективности дегазации источника метановыделения с учётом его доли в общем, газовом балансе очистного забоя:

, (13.41)

где k_дег.j - коэффициент эффективности дегазации источника метановыделения;

n_i - коэффициент, характеризующий долевое участие данного источника в общем метановыделении.

Доля метановыделения из отдельного источника в общем метановыделении до дегазации определяется по формуле по формуле:

, (13.42)

где q_і – относительное метановыделение отдельного источника.

Ожидаемое среднее метановыделение в очистной выработке (, м³/мин) и на выемочном участке (, м³/мин) определяется:

= (13.43),

= (13.44),

где - среднее фактическое газовыделение в очистной выработке на расстоянии 15-20 м от очисного забоя, м³/мин;

.- средний расход газа в исходящей из выемочного участка вентиляционной струе на расстоянии 15-20 м от ходка (уклона, квершлага), м³/мин.

Газовыделние и определяется на основе инструментальных наблюдений в соответствии с п.3.3.2 [5];

- длина очистной выработки, для которой рассчитывается ожидаемое газовыделение, м;

- длина очистной выработки, для которой определено фактическое газовыделение, м;

А_р – планируемая добыча угля, т/сут;

А_ф – средняя добыча угля, при которой определялось фактическое метановыделение, т/сут;

k_c.р – коэффициент, учитывающий изменение системы разработки; рассчитывается по формулам, приведенным в табл.3.10 [5];

k_г.р – коэффициент, учитывающий изменение метанообильности выработок с глубиной; определяется согласно [5] стр.48.