Способы устранения слоевых скоплений метана

Основной мерой предотвращения опасных скоплений метана является вентиляция выработок, обеспечивающая поддержание допустимых концентраций газа. По правилам безопасности содержание метана в шахтном воздухе не должно превышать значений, приведенных в табл. 1.3.

Таблица 1.3.

Допустимое содержание метана в горных выработках

Выработки	Содержание СН4, %
Исходящая из очистной или тупиковой выработки, выемочного участка	≤1
Исходящая крыла или шахты	≤0,75
Поступающая на выемочный участок, в очистные выработки, к забоям тупиковых выработок и в камеры	≤0,5
Местные скопления метана	<2

 

При невозможности обеспечить допустимое содержание метана средствами вентиляции применяется дегазация шахт.

3.. Местные сопротивления.

К местным сопротивлениям относятся расширения, сужения, повороты, разветвления, вентиляционные окна.

Потери давления (h_м.с.) при проходе воздуха через местные сопротивления прямо пропорциональны скоростному напору воздуха, зависят от формы местного сопротивления и не зависят от его размеров:

,

где ξ – безразмерный коэффициент местного сопротивления; ρ_в – плотность воздуха, кг/м³.

Так как Q=νS, , то .

Величина - местное сопротивление,

где S – площадь поперечного сечения воздуховода, в котором скорость движения воздуха равна ν.

Коэффициент ξ может быть определен экспериментально, подсчетом по эмпирическим формулам [1, 7].

Билет 12

Метан. Происхождение и формы связи с горными породами

Метан (СН₄) – газ без цвета, запаха и вкуса, при обычных условиях весьма инертен. Его относительная плотность 0,5539, вследствие чего он скапливается в верхних частях выработок и помещений.

Метан образовался в результате разложения клетчатки органической массы под влиянием сложных химических процессов без доступа кислорода. Существенную роль при этом играет жизнедеятельность микроорганизмов (анаэробных бактерий).

Установлено, что на 1 т угля образуется 100-200 м³ метана.

В породах метан находится в свободном (заполняет поровое пространство) и связанном состоянии. На современных глубинах основное количество метана находится в связанном состоянии. При этом различают три формы связи СН₄ с твердым веществом: адсорбция, абсорбция и хемосорбция. Основное количество связанного метана находится в адсорбированном состоянии.

Количество метана, содержащегося в единице массы угля (породы) в естественных условиях, называется газоносностью.

Вредные свойства пылей тяжелых металлов и их ПДК

Лобовое сопротивление.

Лобовое сопротивление – сопротивление, оказываемое движущемуся воздуху находящимся в нем телом.

Величина лобового сопротивления может быть определена по формуле:

(2.25.)

,

где С – коэффициент лобового сопротивления; S_m – миделево сечение тела, м²; S – площадь поперечного сечения воздуховода, м².

Коэффициент С зависит от числа Rе, формы и степени шероховатости поверхности тела.

Билет 13

1 Категории рудников и шахт по газу. Порядок установления категорийности

Разделение угольных шахт по степени опасности их по метану (углекислому газу), устанавливаемое по газообильности выработок выемочных участков и шахт (рудников) в целом. Угольные шахты по метану подразделяются на следующие категории: I — до 5 м^3/т; II —5—10; III — 10—15; IV (внекатегорийные) — свыше 15 м^3/т или с суфлярными выделениями газа, V —шахты, разрабатывающие пласты, опасные или угрожаемые по внезапным выбросам угля или газа; VI — шахты, в которых происходят выбросы породы с выделением метана.

Плановые замеры дебита метана производятся в шахтах негазовых, I и II категорий не менее одного раза в месяц, в шахтах III категории — двух раз в месяц и в сверхкатегорных и опасных по внезапным выбросам угля и газа — трех раз в месяц.

По необычным выделениям метана категории устанавливаются при наличии подобных газопроявлений в предыдущие годы.

2 Виды давлений движущегося потока

Динамическое давление — это давление движущегося потока жидкости.

Давление нагнетания насоса

Это давление на выходе центробежного насоса во время его работы.

Перепад давления

Давление, развиваемое центробежным насосом для преодоления общего сопротивления системы. Оно измеряется между входом и выходом центробежного насоса.

Рабочее давление

Давление, имеющееся в системе при работе насоса.

 

3 Депрессия гонных выработок. Определение. Факторы, влияющие на величину депрессии

ДЕПРЕССИЯ - Разница между давлением воздуха наружной атмосферы и давлением в подземных выработках назыв. Д-ссей. Давление воздуха в рудничной обстановке предполагает постоянное нарушение равновесия воздуха, вызываемое либо его разрежением (уменьшением давления), либо уплотнением в каком-нибудь пункте рудника, обыкновенно в одном из выходов на дневную поверхность. В зависимости от этого, разность между давлением рудничного воздуха и давлением наружного воздуха называется депрессией (понижение давления) или компрессией (повышением давления). Д и компрессия измеряются в миллим. водяного столба, причем давление столба в 1 мм. высотой соответствует давлению одного клг. на 1 кв. м. Для таких измерений служит какой-нибудь измеритель Д-ии, напр., прибор Русселя.

 

Билет 14

 

1 Депрессия гонных выработок. Определение. Факторы, влияющие на величину депрессии

Наиболее часто встречаются радон, торон и актинон.

Радон. Попадая в организм человека, радон способствует процессам, приводящим к раку лёгких. Распад ядер радона и его дочерних изотопов в легочной ткани вызывает микроожог, поскольку вся энергия альфа-частиц поглощается практически в точке распада Концентрация радона в воздухе зависит, в первую очередь, от геологической обстановки (так, граниты, в которых много урана, являются активными источниками радона, в то же время над поверхностью морей радона мало

бесцветный инертный газ

Радо́н-220, историческое название торо́н

Радо́н-219, историческое название актино́н

 

 

2 Способы и условия применения заблаговременной дегазации угольных пластов

дегазация угольных пластов – процесс извлечения газа из угольного массива вакуум-насосами через скважины, подсоединенные к газопроводу; являющихся коллекторами газа; применяется в основном при разработке высокогазоносных угольных месторождений.

Различают Д. у. п. и п.: без разгрузки от горного давления — дегазация скважинами, пробуренными с поверхности, дегазация перед вскрытием коллектора выработкой, дегазация законтуренными и барьерными скважинами при проведении подготовительных выработок, дегазация скважинами, буримыми в угольный массив из подготовительных выработок по восстанию, падению или простиранию угольного пласта, дегазация дренажными выработками; с использованием эффекта разгрузки от горного давления — дегазация скважинами, буримыми из вентиляционного или откаточного штрека (см. Штрек) или из специальной выработки; скважинами, пробуренными с поверхности до дегазируемого пласта или до выработанного пространства, газосборными выработками или скважинами, проведенными параллельно залеганию пород на некотором расстоянии выше или ниже разрабатываемого пласта.

Отношение количества метана, выделившегося из угля при дегазации пласта, к природной его метаноносности называется степенью дегазации пласта; без разгрузки от горного давления она обычно составляет не более 0,3—0,5 и при предварительной подработке или надработке пласта в зависимости от природных и горнотехнических условий — 0,5—0,8.

 

 

3 Шахтная вентиляционная сеть. Структура и характеристики шахтной вентиляционной сети

Проветривание шахты осуществляется путём создания воздушного потока

в сети горных выработок. Принятое направление воздушных потоков в сети оп-

ределяет схему проветривания шахты и отдельных ее участков. В шахтную

вентиляционную сеть входят горные выработки и сооружения, по которым

движется воздух, а также выработки, вентиляционные сооружения и вырабо-

танное пространство, через которые просачивается атмосферный воздух. На-

правление воздушных потоков осуществляется с помощью вентиляционных

сооружений (вентиляторы, перемычки, двери, трубопроводы, кроссинги и др.).

Воздушные потоки, потоки вредных примесей (газов, пыли, тепла), венти-

ляционная сеть, вентиляционные сооружения и источники тяги в сети образуют

шахтную вентиляционную систему, которая характеризуется схемой движения

воздуха в сети, интенсивностью вентиляционного процесса (обмена и переноса

массы и энергии), аэродинамическим режимом воздушных течений. Её глав-

ными параметрами являются концентрация вредных примесей в шахтной атмо-

сфере, объёмные дебиты воздушных потоков (воздухораспределение в сети),

аэродинамические сопротивления горных выработок и сооружений, депрессия

источников механической и естественной тяги. Шахтная вентиляционная сис-

тема обычно находится в квазистационарном состоянии (т. е. в среднем ста-

ционарна).

 

Билет 15

Билет 16

Билет 17