30-40 м от лавы и выключаются при отходе ее на 150 м. В работе постоянно находятся два-три отростка.
Отвод метана из выработанного пространства по неподдерживаемым выработкам с помощью газоотсасывающих установок производится по трубопроводу, проложенному через перемычку, изолирующую неподдерживаемую выработку от действующей (рис. 6.4). Наибольший эффект достигается, когда неподдерживаемая выработка примыкает к угольному массиву или охраняется целиками, крепь из нее не извлекается, а усиливается стойками или кострами. Если неподдерживаемая выработка охранялась со стороны действующей лавы целиками или бутовой полосой, то в них устраиваются каналы шириной 1,5-2,0 м с интервалом 10 м, обеспечивающие свободный выход метана из выработанного пространства в выработку. Со стороны очистного забоя погашаемая выработка ограждается, чтобы в нее не могли войти люди.
Расчет параметров и выбор газоотсасывающих установок при отводе МВС по трубопроводу или неподдерживаемой выработке за пределы выемочных участков, а также меры безопасности при их эксплуатации приведены в подразделе 6.3.
6.1.4.2. Изолированный отвод метана по неподдерживаемым выработкам за счет общешахтной депрессии обеспечивает высокий эффект, если неподдерживаемые выработки не погашают, а крепь усиливают, как это указано выше.
Неподдерживаемые выработки должны ограждаться, чтобы в них не могли пройти люди. Выпуск МВС из них в действующие выработки осуществляется через смесительную камеру. Концентрация метана на выходе из смесительной камеры не должна превышать 2,0%.
Депрессия hн.в., обеспечивающая необходимый расход МВС
по неподдерживаемым выработкам, определяется по формуле (6.62). Величина Qсм, входящая в эту формулу, должна быть
не менее 0,3 Qуч (1 - 1 /kут.в.). При выполнении этого условия
эффективность отвода метана будет не менее 50%, что обеспечивает ликвидацию опасных скоплений метана на сопряжении лавы с погашаемой вентиляционной выработкой. Расход отводимой МВС не должен превышать 30% расхода воздуха, поступающего на участок.
Величина депрессии hн.в. должна быть не менее фактической (hн.в.ф), измеренной в выработках, параллельных газо-
отводящему пути. Она определяется как сумма депрессий действующих выработок, соединяющих выработанное пространство с местом установки смесителя. Если hнв> hнвф, то данный способ без дополнительного источника тяги не может быть применен.
Снижение метанообильности выемочных участков, достигнутое при изолированном отводе метана по неподдерживаемым выработкам за счет общешахтной депрессии, не должно учитываться при расчете максимально допустимой нагрузки, так как эффективность отвода метана изменяется во времени.
6.1.4.3. Отвод метана из выработанного пространства по коротким трубопроводам с помощью пневматических вентиляторов или эжекторов с выпуском МВС в исходящую струю участка применяется для борьбы с местными скоплениями метана на сопряжении очистной выработки с вентиляционной (в погашаемом тупике) при метановыделении из выработанного
пространства от 1,5 до 4,0 м3/мин. Опасные местные скопления метана в тупиках погашения ликвидируются, если обеспечивается эффективность отвода метана не ниже 70%.
На рис. 6.6 показана схема отвода метана из погашаемого тупика с помощью эжектора.
Пневматические вентиляторы, используемые для отвода МВС, изготавливаются из материалов, исключающих возможность воспламенения метана при ударах и трении вращающихся частей о корпус вентилятора.
Размещение газоотводящего трубопровода (установки) должно осуществляться по схеме, утвержденной главным инженером шахты. При разработке схемы необходимо предусматривать следующее.
Электрооборудование должно размещаться от смесителя установки (смесительной камеры) на расстоянии не менее 15 м по направлению движения вентиляционной струи.
Длина газоотводящего трубопровода должна быть не менее 40-50 м. В качестве смесителя может использоваться металлическая труба диаметром 0,8-1,0 м, длиной 1,5-2,0 м, закрепленная у выходного отверстия трубопровода с помощью металлических распорок.
Выбор диаметра трубопровода, источника тяги (эжектора, пневматического вентилятора), а также мер, обеспечивающих безопасность отвода метана, производится в соответствии с пунктом 6.3.2.
Рис. 6.6. Схема отвода метана из погашаемого тупика вентиляционной выработки в исходящую струю выемочного участка с помощью эжектора: 7 — эжектор; 2 — газоотводящий трубопровод; 3 — регулировочное окно; 4 — клапан-заслонка; 5 — перемычка; 6 — смесительная камера
Расчет параметров изолированного отвода и мероприятия по безопасности долины быть включены в паспорт выемочного участка.
6.1.4.4. Отвод метана из выработанного пространства в исходящую струю выемочных участков по трубопроводам с помощью специальных установок (типа УСМ-02, УВГ-1) рекомендуется применять для борьбы с местными скоплениями метана на сопряжении очистной выработки с вентиляционной (в погашаемом тупике) при метановыделении из выработанного пространства до 3,0 м3/мин. Установку УСМ-02 рекомендуется применять при метанообильности выработанного пространства до 1,5 м3/мин, а УВГ-1 — до 3,0 м3/мин.
Схема установки УСМ-02 приведена на рис. 6.7, а установки УВГ-1 — на рис. 6.8. Размещение установок в выработках должно осуществляться по схеме, утвержденной глав-
Рис. 6.7. Схема отвода метана из погашаемого тупика вентиляционной выработки в исходящую струю выемочного участка в помощью установки УСМ-02: 1 — центробежный вентилятор; 2 — газоотводящий трубопровод; 3 — гибкая гофрированная труба; 4 — смесительное устройство; 5 — регулировочное окно; 6 — клапан-заслонка; 7 — перемычка
ным инженером шахты. При разработке схем необходимо учитывать следующее.
Электрооборудование должно размещаться от смесителя установки на расстоянии не менее 15 м по направлению движения вентиляционной струи.
Установка должна подключаться к подстанции, питающей вспомогательные токоприемники, кроме токоприемников очистного забоя (комбайн, конвейер).
Схема электроснабжения участка должна обеспечивать:
Рис. 6.8. Схема отвода метана из погашаемого тупика вентиляционной выработки с помощью установки УВГ-1: 1 — перемычка; 2 — патрубок; 3 — заслонка; 4 — регулировочное окно; 5 — гибкое соединительное звено; 6 — газоотводящий трубопровод; 7 — вентилятор; 8 — смеситель
При эксплуатации установок необходимо осуществлять контроль концентрации метана в газоотводящем трубопроводе установки (за регулировочным окном по ходу вентиляционной струи) и на выходе из смесителя в 0,5 м от него переносными приборами эпизодического действия. Замеры длины осуществляться не реже одного раза в смену сменными инженерно-техническими работниками участка и не менее одного раза в сутки работниками участка ВТБ. Если концентрация метана в газоотводящем трубопроводе за регулировочным окном будет превышать 3,5%, то необходимо увеличить расход воздуха в трубопроводе за счет открывания задвижки окна.
Концентрация метана на выходе из смесителя не должна достигать 2% и более.
Концентрация метана на выходе из смесителя должна также контролироваться стационарным автоматическим прибором. Датчик устанавливается против смесителя в 2-3 м от него по направлению вентиляционной струи, при этом уставка датчика должна быть 1,3%.
6.1.4.5. Выпуск МВС из выработанного пространства через каналы в бутовой полосе, выкладываемой у вентиляционной выработки, может применяться для устранения скоплений метана у сопряжения лавы с вентиляционной выработкой при поддержании такой выработки в выработанном пространстве.
На рис. 6.9 показана рекомендуемая схема расположения каналов в бутовой полосе для отвода метана, при которой отпадает необходимость устройства в вентиляционной выработке смесительной камеры в местах выпуска газа, а на рис. 6.10 — с устройством, при необходимости, смесительных камер.
Согласно схеме, представленной на рис. 6.9, в бутовой полосе наряду с поперечными каналами 3 устраивается продольный канал 7, в котором происходит перемешивание метана с воздухом, поступающим из рабочего пространства лавы. Продольный канал играет роль камеры смешения. Из него МВС под действием общешахтной депрессии поступает в вентиляционную выработку через стенку 2, устраиваемую в выработанном пространстве у крепи выработки. За счет этой стенки МВС рассредоточивается по длине выработки вблизи лавы, что создает условия для хорошего перемешивания метана с воздухом. Устройство поперечных и продольных каналов не снижает несущей способности бутовой полосы.
Необходимая ширина канала b0 принимается в зависимости
от величины коэффициента kут.в. При kут.в.≤ 1.4 bo =1,0 м, при kут.в.= 1,4-1,6 bo= = 1,5 м, при kут.з.> 1,6 bo = 2,0 м.
Расстояние между каналами принимается равным 10 м. В действии должны находиться два канала. После устройства нового канала старый закладывается чураковой перемычкой. Действующие каналы во избежание доступа в них людей должны перекрываться металлическими решетками со стороны штрека (рис. 6.10). Каналы не следует устраивать под устьями дегазационных скважин.
При ширине канала 2 м расстояние между ними уменьшается до 5 ц. Ширина камеры смешения (продольного канала, см. рис. 6.9) и ширина стенки приведены в табл. 6.2.
Стенка устраивается из породы, бутокостров, чураков.
Рис. 6.9. Схема устройства каналов в бутовой полосе: V — продольный канал; 2 — стенка; 3 — вентиляционная выработка; 4 — лава; 3 — поперечный канал; б — просек
Для более свободного прохода к каналам МВС у бутовой полосы со стороны выработанного пространства устраивается канал (просек) шириной до 1,5 м.
Таблица 6.2 Параметры камеры смешения и стенки
|
Газовыделение из выработанного пространства, м /мин |
Ширина, м |
|
|
|
камеры смешения (продольного канала)
|
стенки
|
|
до 3
|
0,7
|
до 3
|
|
3-5
|
0,7-1,0
|
1,3-2,0
|
|
3-8
|
1,0-1,5
|
1,5-2,0
|
|
8-15
|
1,5-2,0
|
1,0-1,5
|
Рис. 6.10. Схема отвода МВС по каналам в бутовой полосе под вентиляционным штреком
Каналы по описанной схеме рекомендуется устраивать при ширине бутовых полос более 5 м при ручной и механизированной и более 2 м при пневматической закладках породы.
Если концентрация метана в МВС, отводимой через каналы, превышает 2% (для каналов, приведенных на рис.6.10), то для разбавления метана необходимо применять один из способов, рекомендуемых в Инструкции по разгазированию горных выработок, расследованию, учету и предупреждению загазирований к ПБ.
Способы предупреждения и ликвидации слоевых и местных скоплений метана в выработках выемочного участка приведены в приложении 3.
6.1.4.6. Подачу дополнительного расхода воздуха в погашаемый тупик для борьбы со скоплениями метана с помощью ВМП целесообразно применять при метановыделении из выработанного пространства до 2,0 м3/мин и длине столба до 800 м. Способ допускается применять только при отработке пластов угля, не склонного к самовозгоранию, по паспортам подготовки выемочных участков на действующих шахтах.
Подача ВМП определяется из условия разбавления метана, выделяющегося из выработанного пространства, до 1,0 %. ВМП устанавливается в выработке со свежей струей воздуха (рис. 6.11) в соответствии с требованиями ПБ.
Рис. 6.11. Схема подачи расхода воздуха в погашаемый тупик вентиляционной выработки вентилятором местного проветривания: 7 — ВМП; 2 — вентиляционный трубопровод; 3 — дощатая перемычка
Расход воздуха, подаваемого ВМП в погашаемый тупик, должен составлять не более 20% от расхода воздуха, необходимого дня проветривания выемочного участка.
6.1.5. Схемы с автономным проветриванием выемочных участков
На рисунках П.2.9-П.2.11 приложения 2 показаны типовые варианты схем с автономным проветриванием выемочных участков. Эти схемы необходимо предусматривать в проектах строительства новых шахт и на действующих шахтах при подготовке новых горизонтов, панелей, блоков в случае отработки пологих пластов тонких и средней мощности, особо опасных по выбросам и взрывам угольной пыли.
Схему, приведенную на рис. П.2.9, рекомендуется применять при отработке бремсберговых панелей столбами по простиранию, на рис. П.2.10 — при отработке уклонных панелей столбами по простиранию, а на рис. П.2.11 — столбами по восстанию.
В схемах с автономным проветриванием обеспечивается более высокая степень обособленности проветривания каждого очистного и тупикового забоев. При этом свежие струи, по-
ступающие в каждый такой забой, не имеют аэродинамической связи между собой внутри вентиляционного участка (блока, панели). Например, в схеме, представленной на рис.П.2.9, свежая струя поступает в каждую лаву по своему вспомогательному бремсбергу, которые изолированы друг от друга и от конвейерного бремсберга взрывоустойчивыми вентиляционными сооружениями. В каждый тупиковый конвейерный штрек свежая струя также поступает по своим фланговым выработкам. Принцип более высокой степени обособленности проветривания соблюдается и в отношении исходящих струй выемочных участков.
