Совершенствование схем проветривания лав шахты им. А.Ф. Засядько с целью обеспечения нормального пылегазового и температурного режимов
Saved in:
| Published in: | Физико-технические проблемы горного производства |
|---|---|
| Date: | 1999 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України
1999
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/189697 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Совершенствование схем проветривания лав шахты им. А.Ф. Засядько с целью обеспечения нормального пылегазового и температурного режимов / С.Г. Ирисов, Б.В. Бокий // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 1999. — Вип. 2. — С. 73-77. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859740401151246336 |
|---|---|
| author | Ирисов, С.Г. Бокий, Б.В. |
| author_facet | Ирисов, С.Г. Бокий, Б.В. |
| citation_txt | Совершенствование схем проветривания лав шахты им. А.Ф. Засядько с целью обеспечения нормального пылегазового и температурного режимов / С.Г. Ирисов, Б.В. Бокий // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 1999. — Вип. 2. — С. 73-77. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физико-технические проблемы горного производства |
| first_indexed | 2025-12-01T17:11:14Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 622.41
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СХЕМ ПРОВЕТРИВАНИЯ ЛАВ ШАХТЫ
ИМ. А.Ф. ЗАСЯДЬКО С ЦЕЛЬЮ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НОРМАЛЬНОГО
ПЫЛЕГАЗОВОГО И ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМОВ
к.т.н. Ирисов С.Г., инж. Бокий Б.В. (шахта им. А.Ф.Засядько)
В условиях шахты им. А.Ф. Засядько наиболее нагружены ла
вы пластов Ь и т з , которые разрабатываются на глубине
1000... 1300 м и более, где газоносность угля превышает 20...24
м3/т.с.б.м., а температура массива - 40...45°С. Это обуславливает
сложность проветривания добычных участков, абсолютная газо-
обильность которых достигает I уч.=40... 50 м3/мин, не считая потока
газа в смеси через участковый дегазационный трубопровод, а тем
пература воздуха т=28...39°С. Это приводит к частым остановкам
очистной выемки и к сокращению до 4-х часов продолжительности
рабочей смены.
Для снижения газообильности выработок применяется дега
зация подрабатываемого массива через скважины, пробуренные из
горных выработок и с поверхности. Однако такая дегазация зачас
тую дает отрицательный эффект, так как при столбовых системах
разработки пластов невозможно поддерживать в исправном со
стоянии участковый трубопровод, а поверхностные дегазационные
скважины (ЦДС) заполняются водой из водоносных горизонтов,
которая как поршень выдавливает каптированный скважиной газ
в выработанное пространство лавы. Поэтому в настоящее время
ПДС можно использовать только как газодобывающие [1).
МакНИИ рекомендовал для применения по пласту Ь прямо
точную схему нисходящего проветривания с подсвежением
(СПОРВ). Эту же схему другие авторы рекомендовали для улучше
ния климатических условий [2]. Наши наблюдения показали, что в
условиях пласта Ь СПОРВ присущи три основных недостатка. Во-
первых, невозможно подать к выходу из лавы достаточное количе
ство воздуха 0„ых, что обусловлено его утечками. Так, в 8-й восточ
ной лаве 0вых<300...350 при подаче на вход лавы 720...800 и общем
расходе, включающем подсвежение, 0уч= 1100... 1300 м3/мин. В 8-й
западной лаве Эвых=100...300 при <Эуч=2500...3200 м3/мин. Низкое
значение Эвых приводило к опасному повышению концентрации
метана См и к снижению скорости воздуха V до 1,0 м/с и ниже,
чего явно недостаточно при высокой т=тз=2б...270С (см.табл.). При
таких значениях т для охлаждения организма требуется, возможно,
более высокое значение V, однако все попытки увеличить непрони
цаемость чурановых стенок вдоль штреков оказались безрезультат-
73
ньми. Вероятно, здесь необходима выкладка бутовой полосы ши
риной 20...30 м, что несовместимо с высокими темпами подвига-
ния лавы (3...5 м/сутки), большой мощностью пласта (1,7-1,8 м) и
достаточно крепкими боковыми породами, представленными пес
чаниками и алевролитами. Во-вторых, при СПОРВ невозможен
изолированный отвод концентрированной смеси, поэтому необхо
димо разбавление всего выделяющегося в выработки метана, что
при 1уч.=40...50 м3/мин практически не достижимо. В-третьих, при
СПОРВ исходящая из лавы струя плохо перемешивается со струей
подсвежения, что приводит к неравномерному распределению См
по сечению выработки. Таким образом, после слияния струй в од
ной и той же выработке возникают два параллельных потока воз
духа, один из которых, примыкающий к выработанному простран
ству действующей лавы, имеет более высокие См и т, чем другой,
являющимся как бы продолжением струи подсвежения.
Выемка угля в 8-й восточной лаве пласта Ц сопровождалась
значительным газовыделением из почвы нижнего (вентиляционно
го) штрека, которое прекращалось после остановки комбайна. Это
дополнительное газовыделение в штреке несколько снижало разли
чие значений См, измеренных в разных точках данного сечения. В
этом случае характер распределения См по сечению, отстоящему от
лавы на расстояние Ь=10 м, описывала формула
См=Со+0,15у+0,5соз(7су)+1,13е-°-445х-0,бзт(1,4бх) (1)
где Со - концентрация метана в южном нижнем углу сечения
штрека, %; х,у - координаты точки замера Сс, начало которых со
ответствует южному нижнему углу поперечного сечения, м.
Через 40...60 мин после остановки комбайна газовьщеление
из почвы штрека снизилось и распределение См в том же сечении
(Ь=10 м) приобрело вид
См=Со+1,Ззт + [ 1,3(у-1,2)]+1,1 Зе°'445*-0,6зт( 1,46х) (2)
При длительной остановке комбайна и Ь=120 м распределе
ние См имело вид (начало координат в северном нижнем углу сече
ния)
См=0,20+0,1(0,8+у)х-0,2зт1,8х (3)
Северная, примыкающая к массиву, часть сечения характе
ризовалась См=0,3, а южная, в берме, -См=1,7%, а средневзвешен
ное по сечению при Ь=120 м - См=0,72%. Корреляционное отноше
ние для (3) составляло т)=0,924 при стг|=3,1-10-2 и Ю,01(21)=2,831.
Плохому перемешиванию струй способствовало два фактора:
относительно невысокая У=2,0...2,2 м/с и два ряда ремонтин, ус
тановленных вдоль оси штрека. Следует отметить, что концентра
ция Г метана в утечке воздуха через выработанное пространство
была ниже, чем См на выходе из лавы. В случае значительного обо
гащения утечки воздуха метаном неравномерность в распределе
нии См по сечению штрека могла быть еще большей.
74
В начальный период отработки выемочного поля, когда дли
на по простиранию выработанного пространства не превышала
Ьв=200...210 м, параметры вентиляционной струи на выходе из ла
вы были приемлемы. После посадки основной кровли, Ьв>200...210
м, околоштрековая чураковая стенка теряла свои воздухоизоли
рующие качества и величина (Эвих быстро снижалась с увеличением
и. В связи с этим было принято следующее решение: при
Ьв<200...210 м использовать СПОРВ; при Ьв>210 м применять воз
вратноточную схему проветривания с отводом метана на фланг по
неподдерживаемой части вентиляционного штрека с последующим
кантажом сетью изолированного газоотвода. После реализации
данного решения возникло три метановых потока: 20...25 поступа
ло на всас изолированного газоотвода и вакуум-насосами удалялось
за пределы участка; 10... 17 отводилось к центру шахтного поля ис
ходящей струей участка; 10... 15 м3/мин проникало через перемыч
ку на фланговую вентиляционную выработку.
Переход на возвратноточную схему проветривания привел к
увеличению (Эпьк с 300...350 до 1000... 1600 м3/мин при неизмен
ном режиме работы ВГП, что резко понизило См и улучшило клима
тические условия в лаве. За счет увеличения V усилился охлаж
дающий эффект вентиляционной струи (возникло ощущение холо
да) и снизилась ее температура (см. табл.1). Как следует из табл.1,
при увеличении температуры поступающей на участок струи п с
23...24 в зимнее время до Т1=27,10°С в марте 1997г. температура
струи воздуха на выходе из лавы тз осталась без изменений и даже
несколько снизилась, а температура воздуха на выходе с участка и
снизилась на 30°С. Аналогичное снижение тз и Т4 отмечено после
перехода к возвратноточной схеме проветривания 9-й и 10-й вос
точных лав (см. табл. 2), где х уменьшилось по всему маршруту
проветривания.
Таблица 1 - Температура воздуха в выработках участка 8-й
восточной лавы пласта Ь при прямоточной и возвратноточной схе
мах проветривания________ ___________________________________________
№№
п/п
Тип
схемы
Период
времени
Температу за воздуха на:
входе в
участок,
П, «С
входе в
лаву,
О, °С
выходе из
лавы,
гз, ос
выходе из
участка,
и, °С
1. СПОРВ Январь
1997 23,00 24,60 26,00 30,50
2. СПОРВ
Февраль
1997 24,00 25,20 27,00 30,50
3. Возврат
ноточная Март 1997 27,10 26,80 26,80 27,10
75
Таблица 2 - Температура воздуха в выработках участка 10-й
восточной лавы пласта Ь при прямоточной и возвратноточной схе-
мах проветривания________ ___________________________________________
№N6
п/п
Тип схе
мы
Период
времени
Температу]ра воздуха на:
входе в
участок,
и , ос
входе в
лаву,
Г2, °С
выходе из
лавы,
тз, °С
выходе из
участка,
Т4, °С
1. СПОРВ Ноябрь
1999 27,00 28,80 31,00 32,00
2. СПОРВ Декабрь
1999 28,00 29,00 32,00 33,00
3. СПОРВ Январь
2000 27,00 29,00 30,00 30,60
4. СПОРВ Февраль
2000 27,20 30,00 30,20 31,40
5. СПОРВ Март 2000 26,20 28,80 30,20 31,60
6 .
Возврат-
ноточная
Апрель
2000 25,00 25,40 29,60 30,20
7. Возврат
ноточная Май 2000 23,00 23,10 28,80 29,50
Изображенная на рисунке схема проветривания является
комбинированной, включающей элементы возвратноточной и пря
моточной схем. Основная масса воздуха, прошедшего через лаву, и
меньшая часть метана, выделившегося на участке, удаляются за
его пределы по возвратной схеме, а большая часть метана и мень
шая часть воздуха (в виде утечки через перемычку) удаляются из
участка по прямоточной схеме проветривания. Все это позволяет
удерживать на низком уровне См в поддерживаемых выработках и
использовать исходящую из подготовительных забоев струю возду
ха для разбавления метана, проникающего через перемычку на
фланговую выработку.
В схеме подготовки пласта т з нет фланговых выработок, по
этому в трубопровод изолированного газоотвода поступает смесь с
высокой концентрацией метана, которая в погашаемой части 15-го
западного вентиляционного штрека достигает 40% и выше, что по
зволяет сжигать ее в котельне. Дебит метана в трубопроводе изоли
рованного газоотвода достигает 30 м3/мин и более, а в выработки
участка всего ч̂ =12... 15 м3/мин при суточной добыче из лавы 2...3
тыс. т угля. Таким образом, возвратноточная схема проветривания
позволяет снять проблему борьбы с метаном при отработке пласта
тз- Однако на глубинах 1100... 1300 м и более обостряется проблема
высокой температуры воздуха, которая уже не может быть решена
за счет оптимизации схем проветривания. Здесь необходимо искус
ственное охлаждение воздуха на принципах, изложенных в работе
13].
76
выводы
При разработке пласта /; не оправдано применение СПОРВ, так
как она не обеспечивает проветривания лавы.
Целесообразно использовать возвратноточную схему проветри
вания с отводом части метана на фланг по неподдерживаемой
выработке.
Возвратноточная схема проветривания на пласте т з позволяет
снять проблему борьбы с метаном за счет благоприятных усло
вий для изолированного газоотвода.
На глубине свыше 1100... 1300 м для решения проблемы борьбы
с высокой температурой воздуха необходимо применение воз-
духо-охлаждающих установок.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пудак В.В., Конарев В.В. Извлечение метана при ведении гор
ных работ и использование его как энергоносителя в ПО «До-
нецкуголь». «Экология и ресурсосбережение». - 1993. -№б.
2. Кузин В.А., Алабьев В.Р., Никифоров В.П., Недолужко В.Н. Тех
нологические схемы и параметры разработки глубоких горизон
тов шахт Красноармейского района. // Уголь Украины. - 2000.
- №9. - С. 32-34.
3. Мирончак О.П. Обоснование и разработка способа
рассредоточенного охлаждения воздуха в механизированных
забоях глубоких шахт. Автореферат диссертации на соискание
степени кандидата технических наук. Донецк, 1998. - 16 с.
77
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-189697 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2664-17716 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T17:11:14Z |
| publishDate | 1999 |
| publisher | Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ирисов, С.Г. Бокий, Б.В. 2023-04-20T17:32:39Z 2023-04-20T17:32:39Z 1999 Совершенствование схем проветривания лав шахты им. А.Ф. Засядько с целью обеспечения нормального пылегазового и температурного режимов / С.Г. Ирисов, Б.В. Бокий // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 1999. — Вип. 2. — С. 73-77. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 2664-17716 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/189697 622.41 ru Інститут фізики гірничих процесів НАН України Физико-технические проблемы горного производства Совершенствование схем проветривания лав шахты им. А.Ф. Засядько с целью обеспечения нормального пылегазового и температурного режимов Article published earlier |
| spellingShingle | Совершенствование схем проветривания лав шахты им. А.Ф. Засядько с целью обеспечения нормального пылегазового и температурного режимов Ирисов, С.Г. Бокий, Б.В. |
| title | Совершенствование схем проветривания лав шахты им. А.Ф. Засядько с целью обеспечения нормального пылегазового и температурного режимов |
| title_full | Совершенствование схем проветривания лав шахты им. А.Ф. Засядько с целью обеспечения нормального пылегазового и температурного режимов |
| title_fullStr | Совершенствование схем проветривания лав шахты им. А.Ф. Засядько с целью обеспечения нормального пылегазового и температурного режимов |
| title_full_unstemmed | Совершенствование схем проветривания лав шахты им. А.Ф. Засядько с целью обеспечения нормального пылегазового и температурного режимов |
| title_short | Совершенствование схем проветривания лав шахты им. А.Ф. Засядько с целью обеспечения нормального пылегазового и температурного режимов |
| title_sort | совершенствование схем проветривания лав шахты им. а.ф. засядько с целью обеспечения нормального пылегазового и температурного режимов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/189697 |
| work_keys_str_mv | AT irisovsg soveršenstvovanieshemprovetrivaniâlavšahtyimafzasâdʹkoscelʹûobespečeniânormalʹnogopylegazovogoitemperaturnogorežimov AT bokiibv soveršenstvovanieshemprovetrivaniâlavšahtyimafzasâdʹkoscelʹûobespečeniânormalʹnogopylegazovogoitemperaturnogorežimov |