Расчет допустимой нагрузки на забой по газовому фактору

Известно, что при отбойке и разрушении угля из него выделяется газ метан. Чем больше угля отбивается, тем больше газа выделяется в руднич-ную атмосферу. Важнейшим требованием по безопасности ведения горных работ является недопущение превышения максимально допустимой кон-центрации метана. Для исходящей струи очистного забоя это 1 %.Посколь-

ку для проветривания забоя (разбавления метана) можно подать ограни-ченное количество воздуха, то для каждого очистного забоя рассчитыва-

ется максимально возможный объем добычи из условия непревышения максимально допустимой концентрации метана. Это и есть допустимая на-грузка по газовому фактору. В данной работе для ее определения восполь-зуемся методикой, основанной на требованиях нормативного документа. Определение некоторых составляющих представленной далее методики за-висит от схемы проветривания выемочного участка. Поэтому сразу отме-

тим, что далее представлен вариант, подходящий для схем с последова-

тельным разбавлением метана по источникам выделения при направлении исходящей струи на массив (классический вариант возвратноточного про-ветривания).

 

 

где А ср г – допустимая нагрузка по газовому фактору, т;

q _р – относительная метанообильность выемочного участка, м³/т;

А _р –предполагаемая добыча, т;

Q _р – параметр, который зависит от схемы проветривания выемочного участка, пропускной способности очистной выработки по воздуху и дру-гих факторов.

Расчет относительной метанообильности является отдельной инженерной задачей. Детально расчет этой величины рассматривается при изучении дисциплины "Аэрология горных предприятий". В данной работе ее значение указано в исходных данных.

Очевидно, что предполагать добычу больше возможности комбайна не следует. Подставлять меньшее значение сразу не имеет смысла, так как данная методика является саморегулируемой, о чем будет пояснено ниже. Поэтому в качестве предполагаемой добычи подставляем значение нагруз-ки на забой по технической возможности очистного комбайна А _{ср к}.

Параметр Q _р определяется по формуле (13):

 

 

где S _{оч min} – минимальная площадь поперечного сечения очистного забоя, свободная для прохода воздуха, м²;

V _max – максимально допустимая по ПБ скорость воздуха в очистном забое, м/с (V max = 4 м/с);

k _ут ^в – коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство;

С – допустимая по ПБ концентрация метана в исходящей струе лавы, %;

C ₀ – концентрация метана в поступающей на выемочный участок вентиля-ционной струе, %.

Минимальная площадь сечения призабойного пространства комплексно-

механизированного очистного забоя может быть приблизительно рассчи-тана по формуле (14):

 

 

где В – длина секции механизированной крепи, м;

m _min – минимальная мощность пласта, м.

Коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное прост-ранство, определяется по номограмме, представленной на рисунке 1.

После того как произведен расчет по формуле (12), полученное значение А _{ср г} сравнивают с А _р. Дальнейшие действия в зависимости от результата сравнения представлены в таблице 5.

 

Алгоритм действий при сравнении А _{ср г} с А _р

Таблица 5

№	Условие	Действие
	А ср г А р (разница менее 3 %)	Расчет А ср г окончен, переходим к следующему разделу работы
	А ср г > А р (разница более 3 %)	Расчет А ср г окончен. Для дальней-ших расчетов принимаем значение А р, т. е. А ср к, и переходим к следую-щему разделу работы
	А ср г < А р (разница более 3 %)	Необходимо уменьшить значение А р и повторить расчет. Действие повто-ряется, пока не выполнится условие 1. Затем переходим к следующему разделу работы