---

Телеинформация, выдаваемая аппаратурой АГК, используется при определении фактической метанообильности выемочных участков, тупиковых выработок, крыла и шахты в целом.

Частота и пункты измерений концентрации метана и рас хода воздуха выбираются согласно требованиям ПБ. Фактическое метановыделение определяется в соответствии с Инструкцией по контролю состава рудничного воздуха, определению газообильности и установлению категорий шахт по метану по изложенной в пункте 3.3.2 методике на основании обработки результатов измерений за период устойчивой работы выемочного участка по добыче после посадки основной кровли менее чем за три месяца, предшествующих расчету, а при наличии телеизмерений расхода воздуха с записью на само пишущем приборе — не менее чем за месяц.

3.2. Прогноз метанообильности тупиковых выработок .

3.2.1. По природной метаноносности пласта

Метановыделение в тупиковую выработку (1п, м³/мин), проводимую по угольному пласту, определяется по формуле

I _n=I_nов+Iо.у.п. (3.1.)

где I_nов — метановыделение с неподвижных обнаженных поверхностей пласта, м³/мин; Iо.у.п. — метановыделение из отбитого угля, м³/мин.

Метановыделение с неподвижных обнаженных поверхностей пласта определяется по формуле

I_nов= 2.3 _* 10 ^–2 m_nv_n(x-x₀)k_T (3.2)

Где m_n— полная мощность угольных пачек пласта, м; если в сечении выработки выше пласта, по которому она проводится, имеется угольный пропласток, то в m_nследует включить

мошность этого пропластка:

v_n— проектная скорость подвигания забоя тупиковой виработки, м/сут; X — природная метаноносность пласта, м³/т; определяется по формуле

X=X _гk_WAз(3.3)

гае Хг — природная метаноносность пласта, м³/т с.б.м; значение Хг принимается по данным геологической разведки.

При расчете метановыделения в наклонные тупиковые выработки значение Хг принимается для восстающих выработок на глубине устья выработки, а для нисходящих — на глубине проектной длины выработки;

Х₀ — остаточная метаноносность угля, м³/т; для каменных углей и антрацитов с объемным выходом летучих веществ V^daf_об>165 мл/г с.б.м. определяется по формуле (3.4), а для антрацитов с V^daf_об от 100 до 165 мл/г с.б.м. — по формуле

(3.34);

Хо = Xо.г k_WAз; (3.4)

Хо.г — остаточная метаноносность угля, м³/т с.б.м.; принимается по табл. 3.1 в зависимости от выхода летучих веществ или определяется по формуле

Хо.г = 18,3 (V^daf) ^–6 ;

V^daf — выход летучих веществ, %;

k _WAз— коэффициент пересчета метаноносности пласта на уголь, (доли ед.) находим по формуле

k_WAз= 100-W-A₃ (3.6)

100

W,A₃- соответственно пластовая влажность и зольность угля, %;

k_T — коэффициент, учитывающий изменение метановы-деления во времени, доли tд.; зависит от времени Т_np, прошедшего от начала выработки до момента определения I _пов

принимается по табл.3.2 или рассчитывается по формуле

k_T = 1 - 0,91 охр (- 0,022 Т_пр). (3.7)

Таблица 3

Остаточная метаноносность углей

Таблица 3.2

Значения коэффициента k_T в зависимости от Т_пр

При определении метановыделения из неподвижных обнаженных поверхностей пласта остановленной выработки

I ^ост_пов в формулу (5.2) подставляется величина k_T, определяемая

как разность между значениями этого коэффициента, рассчитанными для времени Т_пр + Т_ост и Т_ост, где Т_ост — время, прошедшее с момента остановки работ по проведению выработки до их возобновления, сут.

Метановыделение из отбитого угля зависит от способа выемки и определяется следующим образом. При выемке угля комбайнами, буровым способом (выбуриванием) или отбойными молотками по формуле

I_о.y.n=Jk_my(X-X₀) (3.8)

где j — техническая производительность комбайна, бурового станка или суммарная производительность проходчнхов по выемке угля, т/мин. Принимается для комбайнов по табл.5.3. ,для буровых станков — по их техническим характеристикам. а при выемке угля отбойными молотками определяется по формуле

j = n_npN _в (3.9)

60 Т _см

где n_np— число проходчиков, одновременно работающих в смене по выемке угля;

N_в — норма выработки одного проходчика по выемке угля отбойным молотком, т/смену;

Тсм — время работы проходчиков в смене по выемке угля,ч.

k_mу — коэффициент, учитывающий степень дегазации отбитого угля, доли од.; находим по формуле

k_mу =аТ^в_у (3.10)

где Ту — время нахождения (дегазации) угля в призабойном пространстве, мин;

a, b — коэффициенты, характеризующие газоотдачу из отбитого угля; принимаются при дегазации отбитого угля (время транспортирования угля)

Ту <6 мин. соответственно равными 0,052 и 0,71, а при Ту > 6 мин а = 0,118, а в = 0,25.

Значение Ту рассчитывается по формуле

Ty = S _угL_цγ (3-11)

j

где S уг — площадь сечения выработки по углю в проходке, м²;

Lц — подвигание забоя за цикл непрерывной работы комбайна бурового станка, отбойных молотков, м: принимается для комбайнов при мощности пласта, меньшей диаметра резцовой коронки (барабана), равным длине коронки (барабана), а при мощности пласта, большей диаметра резцовой коронки, — расстоянию между арками (ранами), но не менее одного метра, при выбуривании пласта — подвиганию забоя за цикл,

а при выемке угля отбойными молотками — шагу установка крепи.

Таблица 3.3

Техническая производительность нарезного и проходческих комбайнов

При проведении выработок буровзрывным способом Iо.у.п. определяется по формуле

Iо.у.п. = 9 * 10 ^–3S_угL _взγ (X-X₀) (3.12)

где L вз— подвигание угольного забоя за взрывание, м;

γ — плотность угля, т/м³.

Максимальное метановыделение в призабойное пространство при ведении буровзрывных работ по углю определяется по формуле

Iз.п. max = 0,05S_угL_в.з γ (Х-Х₀) (3.13)

Метановыделение в призабойное пространство тупиковой выработки (Lв.з) при выемке угля комбайнами, отбойными молотками или выбуриванием определяется по формуле (3.1).

В этом случае при определении Iпов по формуле (3.2) длина призабойного участка выработки принимается равной 20 м при нагнетательном способе проветривания и 50 м — при нагнетательно-всасывающем с применением пылеулавливающих установок. Время проведения участка выработки Тпр рассчитывается как частное от деления длины призабойного участка на скорость проведения выработки, Io.у.п и коэффициент k_my определяются соответственно по формулам (3.8), (3.10), а Ту — по формуле (3.11).

Метановыделение в параллельные тупиковые выработки определяется по формулам:

при одновременном подвигании забоев

I п.пар= 2 (I _пов+ I о.у.п.); (3,14)

при проведении второй выработки после окончания проведения первой

I п.пар = I _пов +I ^ост_пов+Iо.у.п (3.15)

Значения Іпов, I ^ост_пов, Iо.у.п рассчитываются как для одиночных выработок по формулам, приведенным выше.

При пересечении угольных пластов ожидаемое метановыделение в тупиковые выработки определяется по формуле (3.1). При этом в формуле (3.2) коэффициент k_T определяется для времени

T np =m _в.пр + √S cos a _пл + 8/V _n

V_n sin a _пл (3.16)

где m _в.пр — полная мощность угольного пласта с учетом породных прослоек, м;

а_пл-угол падения пласта, град.

Если выработка пересекает несколько угольных пластов, то ожидаемое метановыделение в выработку определяется как сумма метановыделений из последнего пересекаемого пласта и обнаженных поверхностей ранее пересеченных пластов. Метановыделение с обнаженной поверхности ранее пересеченного угольного пласта находится по формуле (3.2), при этом значение k_T, определяется как разность между значениями этого

коэффициента, рассчитанными для времени

Т пр = l _у / V_n и Т = l _у / V_n

Где l у — расстояние от места полного обнажения ранее пересеченного пласта до забоя, м.

При проведении выработок вприсечку к выработанному пространству метановыделение определяются по формуле

I_n = a _гІ _пов+ 0,1 I _о.у.п. + I’ _в.п. (3.17)

где а_г— коэффициент, учитывающий газоотдающие свойства пласта; принимается равным 0,1 при расстоянии (lст, м) от ранее обнаженной стенки до стенки присечной выработки со стороны угольного массива lcm <bз.д, а при lст = b з.д — равным 0,5;

I’ _в.п — метановыделение из выработанного пространстве прилегающего к тупиковой выработке, м³/мин; b з.д — ширина условного пояса дренирования уголыного массива через поверхность обнажения пласта в подготовительных выработках, м; значение b з.д принимается по табл. 3.5 я зависимости от выхода летучих веществ из угля.

Метановыделение из выработанного пространства рассчитывается после анализа распределения воздуха в вентиляционной сети района проведения присечной выработки и оценки возможности поступления метана из выработанного пространства в выработку в соответствии с типовыми вентиляционными схемами, приведенными на рис. 3.1.

Для вентиляционных схем, приведенных на рис. 3.1 (а, b), метановыделение из выработанного пространства не поступает в выработку и I’ _в.п = 0.

Для вентиляционных схем, приведенных на рис.3.1 (в,г), метановыделение из выработанного пространства рассчитывается по формуле

I’ _в.п= 1,1 k _ocmI _в.п (3,18)

где 1,1 — коэффициент, учитывающий влияние изменения барометрического давления на выделение метана из ранее отработанного выемочного участка;

I в.п — метановыделение из выработанного пространства в

пределах выемочного участка с учетом газа, извлекаемого дегазационной установкой и изолированным отводом метана за пределы выемочного участка, м³/мин.

k_ocm — коэффициент, учитывающий изменение метановыделения из выработанного пространства во времени, доли ед.; принимается по табл. 3.4 в зависимости от времени, прошедшего с момента окончания отработки выемочного участка (T₁, мес.) до начала проведения выработки, или определяется

по формуле

k _oст = ехр(-0,53T^0,6₁) (3.19)

При T₁ >8 месяцам k_ocm = 0,16;

Рис. 3.1. Типовые схемы проведения тупиковых выработок, проводимых, вприсечку к выработанному пространству

Таблица 3.4

Значение коэффициента kост в зависимости от времени Т₁