---

При оплошной системе разработки, когда вышележащая лава отработана (выработанное пространство выше вентиляционного штрека), а также при комбинированной, когда один штрек пройден, а другой проходит вслед за лавой, а также при отработке крутонаклонных и крутых пластов щитовыми агрегатами типа АЩ, АНЩ k _пл = 1.

Если по формуле (3.37) значение k _пл < 0,5, то к расчету принимается k _пл = 0,5.

Относительное метановыделение из отбитого угля определяется по формуле

q _о.у= q’ _о.у+q” _о.у(3.39)

где q’ _о.у — относительное метановыделение из отбитого угля в лаве, м³/т;

q’ _о.у= xk _пл [l - 85 ехр (- п ) ] (b₂k_my + b₂k’_my(3.40)

q” _о.у — относительное метановыделение из отбитого угля в конвейерном (откаточном) штреке, м³/т;

q” _о.у = xk _пл [l - 85 ехр (- п ) ] b₂k”_my(3.41)

где b₂, b₃ — коэффициенты, учитывающие долю отбитого угля, соответственно находящегося на конвейере и оставляемого на почве в лаве, доли ед.; значения b₂ = 0,6, а b₃- 0,4 при

односторонней схеме выемки угля; b₂ = 1, а b₃ = 0 при двухсторонней схеме выемки угля в лаве;

k _my, k '_myk "_my — коэффициенты, учитывающие степень дегазации отбитого от массива угля соответственно в очистной выработке на конвейере (k_my), на почве в лаве (k'_my) и на

конвейере в выработке выемочного участка (k"_my), доли ед.;

k _my =aT^в_т.л ; (3.42)

k '_my = aT^в_т.п.л ; (3.43)

k "_my = aT^в_т.к - aT^в_т.л ; (3.44)

Т _{т, л} — время нахождения отбитого от массива угля на конвейере в лаве, мин;

Т _{т, л} = lоч / 60v _к.л.; (3.45)

v _к.л — скорость транспортирования угля в лаве, м/с;

Т _{т. п. л} — время нахождения отбитого от массива угля на почве в лаве при односторонней выемке угля, мин; принимается ориентировочно равным времени работы комбайна по выемке полосы угля на ширину захвата с учетом времени на концевые операции. При выемке крутонаклонных и крутых пластов время нахождения угля в лаве принимается по проекту;

Т _{т. к} — время нахождения отбитого от массива угля в конвейерном (откаточном) штреке в пределах выемочного участка, мин; определяется по формуле

п _l

Т _{т. к=} ( ∑) / 60 v _mi(3.46)

_i-1

где п_l — число участков длиной l_mi с различной скоростью движения угля;

l_mi — протяженность выработки с i-м видом транспорта, м;

v_mi — скорость транспортирования угля на участке l_mi м/с.

При транспортировании угля в пределах выемочного участка в вагонетках значение времени нахождения его на участке принимается по проекту, но не более 120 мин.

Значения коэффициентов а и b, входящих в формулы (3.41), (3.42), (3.43), принимаются в соответствии с пунктом 3.2.1.

При отработке высокометаморфизованных антрацитов значение

q' _о.у= 0,15 k _nл(x-x₁), а q" _о.у= 0,10 k _nл(x-x₁)

3.3.1.2. Метановыделение из сближенных угольных пластов (спутников)

Относительное метановыделение из спутников определяется по формуле

q _сп = Σ q _сп.пі + Σ q _сп.ні(3.47)

Относительное метановыделение как из подрабатываемого q _сп.пі, так и из надрабатываемого q _сп.ні пласта (спутника) определяется по формуле

q _спі = 1,14 υ _оч^–0,4m_cni/ m _в (х _спі – х _0і) (1- (М _{спі /} М _рі )) (3.48)

где m _cni — суммарная мощность угольных пачек отдельного

(і-го) спутника, м; для спутника, состоящего из углистосланцевых пород, т _спі принимается равной половине его действительной мощности;

x_cni — природная метаноносность і-го спутника, м³/т;

x _0i — остаточная метаноносность угля і-го спутника, м³/т; определяется так же, как х₀;

т_в — вынимаемая полезная мощность разрабатываемого пласта, м;

M _cni — расстояние по нормали между кровлей разрабатываемого и почвой сближенного (при подработке) пластов и между почвой разрабатываемого и кровней сближенного (при надработке) пластов, м;

М_р — расстояние по нормали между разрабатываемым и сближенным пластами, при котором метановыделение из последнего практически равно нулю, м.

Если природная метаноносность спутника не определена при разведке месторождения, то она принимается равной метаноносности ближайшего рабочего пласта с поправкой на зольность и влажность спутника, т.е.

х _cni = x (100 –А_з.с- W_с) / (100- А_з.- W ) (3.49)

где Аз.с, Wc — соответственно зольность и пластовая влажность спутника, %.

Величина Мр при подработке пологих и наклонных пластов определяется по формуле (3.50), а при подработке крутонаклонных и крутых пластов — по формуле (3.51)

М_Р = 1,3 L _очk _у.к.k _л √ m _в.пр(cos a_пл + 0,05 k_л); (3.50)

М_Р = k _у.кm _в.пр (1,2 +cos a_пл ); (3.51)

где т _в.пр — вынимаемая мощность пласта с учетом породных прослоек, м;

k _у.к — коэффициент, учитывающий влияние способа управления кровлей; принимается в формуле (3.50) при полном обрушении — 1,0; при частичной закладке, плавном опускании и удержании на кострах — 0,8; при полной закладке — 0,4; а в формулах (3.51) и (3.53) соответственно равен 60,45 и 25;

k_л — коэффициент, учитывающий влияние степени метаморфизма на величину свода разгрузки; определяется по формуле (3.52) или принимается по табл. 3.6.

k_л = 1,88 ехр (- 0,018 V^daf); (3.52)

Таблица 3.6

Значение коэффициента k_л

При определении М_р для лав длиной более 220 м в формулу (3.50) подставляется значение

1_ОЧ = 220 м.

При надработке пологих и наклонных угольных пластов значение М_р принимается равным 60 м, а при надработке крутонаклонных и крутых пластов определяется по формуле

M_p = k _у.к m _в.np(1,2-COS a_пл ) (3.53)

Если угольный пласт до его разработки или сближенный пласт был ранее подработан (надработан), то в расчетные формулы вместо х подставляется остаточная метаноносность х'₀, величина которой определяется по формуле

х'₀= х₀ + (х- х₀) М' _спi/ М ^п_p , (3.54)

где М' _спi — расстояние по нормали от сближенного до разрабатываемого пласта, который ранее подработал (надработал) его, м.

Если велась заблаговременная дегазация пласта (углепородной толщи), то в формулу (3.54) вместо х подставляется x(l — k_д). Значение k_д принимается в соответствии с Руководством по дегазации угольных шахт.

Расстояние М^п_р при расчете х'₀ определяется по горнотехническим параметрам выемочного участка (1_ОЧ, т _в.пр, k_л, k_у.к и др.) для пласта, который подработал (надработал) пласт-спутник.

Если х ≤ х₀ или х'₀≤ х₀, то считается, что метан из пласта не выделяется.

3.3.1.3. Метановыделение из вмещающих пород

При наличии данных по метаноносности вмещающих по род относительное метановыделение из них определяется по формулам:

п_п

q _пор = 1,14 υ ^–0,4_оч (q _пор1+ Σ q _порі) (3.55)

і=1

q _пор = (3 m _в.прх _пор γ_пор) / γ m_в(3.56)

q _порі = ((3 m _в.пр γ_порх _порі) / γ m _в )(m_ni/27m _в.пр)(1-(М _пі) / 30 m _в.пр) (3.57)

где q _пор1— относительное метановыделение из вмещающих пород, попадающих в зону интенсивного дробления, принятую равной 3 м _в.пр, м³/т;

q _порі — относительное метановыделение из вмещающих пород, попадающих в зону трещинообразования, равную 27 м _в.пр м^З/т;

х_пор — средняя метаноносность пород в 30-кратной вынимаемой мощности пласта (М_р - 30 м _в.пр, м³/т);

х _порі — метаноносность і-го слоя вмещающих пород, м³/т;

γ_пор — средняя плотность пород в зоне 3 м _в.пр, т/м³;

Y_nopi — плотность і-го слоя вмещающих пород, т/м³;

Mni — расстояние по нормали между кровлей разрабатываемого пласта и почвой метаноносного слоя пород, м;

т_п — мощность і-го метаноносного слоя породы, м;

п_п — число метаноносных слоев пород в 30 м _в.пр.

При отсутствии данных по метаноносности вмещающих пород применяется формула

q _пор = 1,14 υ ^–0,4_оч(х-х₀) k _c.n (Н-Н₀) (3.58)

где k _c.n — коэффициент, учитывающий влияние способа управления кровлей и литологический состав пород, доли ед.; значения ого берутся из табл. 3.7;

Н_о — глубина верхней границы зоны метановых газов, м;

Н — глубина разработки, м.

Таблица 3.7

Значения коэффициента k _c.nпри различных способах управления кровлей

3.3.1.4. Определение ожидаемого метановыделения из очистной выработки и выемочного участка

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 метановыделение 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 _о.п + q _'о.у + q "_о.у ) (1-k _д.пл)+ k _в.п. q _'в.п ; (3.59)

q _оч = (q _о.п + q _'о.у) (1- k _д.пл ) + q _'в.n; (3.60)

• при схемах проветривания выемочных участков с обособленным разбавлением метана по источникам выделения (схемы типа 2-В, 3-В) q _оч определяется по формуле (3.61), q _оч — по формуле (3.60)

q _оч = (q _о.п + q _'о.у) (1- k _д.пл )+ k _в.п. q _'в.п ; (3.61)

где k _д.пл — коэффициент эффективности дегазации разрабатываемого пласта, доли од.;

k _в.п — коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного пространства в призабойное, доли ед.

Ожидаемое метановыделение из выработанного пространства на выемочном участке — q _'в.п, м³/т; определяется по формуле

q _'в.п, = [k _э.п(х-х₀) (1- k _д.пл) + (Σ q _сп.пi + q _пор ) (1- k _д.с.п) + Σ q _сп.нi (1- k _д.сн)] (1 - k ‘_д.в.п )(1 - k _д.в.о ) (3.62)

где k _д.с.п — коэффициент, учитывающий эффективность дегазации подрабатываемых сближенных пластов и пород, доли ед.;

k _д.с.п — коэффициент, учитывающий эффективность дегазации надрабатываемых сближенных пластов, доли ед.;

k _д.в.о — коэффициент, учитывающий эффективность дегазации выработанного пространства, доли ед.;