Метановыделение из разрабатываемого пласта
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

При разработке каменных углей и антрацитов с объемным выходом летучих веществ V  больше 165 мл/г.с.б.м. относительное метановыделение из разрабатываемого пласта определяется по формуле (13.2), а из высокометаморфизированных антрацитов с объемным выходом летучих веществ от 100 до 165 мл/г.с.б.м – по формуле (13.3)

 

                                           qпл= qо.п+ qо.у+ kэ.п  (x-xо)                                      (13.2)

 

                                          qпл= kпл(х-х1) + qо.у+ kэ.п(x-xо)                                 (13.3)

 

где kэ.п- коэффициент, учитывающий эксплуатационные потери угля в пределах выемочного участка;

хо-остаточная метаноносность угля, оставляемого в выработанном пространстве, м3

 

                                          хо=0.01*хо.г*(100-Аз-Wр)                                  (13.4)

 

хо.г – остаточная метанононость угля, м3/т.с.б.м; принимается по табл.3.1 [5] в за­висимости от выхода летучих веществ.

qо.п- относительное метановыделение из очистного забоя при разработке каменных углей, кроме высокометаморфизированных антрацитов, определяется по формуле (7.5), а для высокометаморфизированных антрацитов – по формуле (13.6)

 

                                           qо.п=0.85 х kпл ехр(-n)                                    (13.5)

 

                                                 qо.п=0.75 kпл (х-х1)                                    (13.6)

где х - метаноносность угля с учетом зольности и влажности, м3

 

                                               х=0.01 хг (100- Аз-Wр)                                 (13.7),

 

х1 – остаточная метаноносность угля, выдаваемого за пределы выемочного участка, м3/т; определяется по формуле 

 

                                              х1=kW,A (0.15 V                                   (13.8)

 

kпл- коэффициент, учитывающий влияние системы разработки на метановыделение из пласта; согласно [5] , определяется по формуле

 

                                                            kпл=                                    (13.9),

 

bзд- ширина условного пояса газового дренирования угольного массива через поверхности обнажения пласта в подготовительных выработках, м; принимается по табл.3.5 [5] в зависимости от выхода летучих веществ Vdaf .

В формуле (7.9) знак «плюс» принимается, когда выше вентиляционного и ниже откаточного (конвейерного) штреков расположен массив угля (коренная лава), а также при системе разработки парными штреками (прямой ход). Знак«минус» принимается, когда выше вентиляционного и ниже откаточного (конвейерного) штреков разрабатываемый пласт отработан при системе разработки «парные штреки» (обратный ход) или когда выемочное поле оконтурено подготовительными выработками (столбовая система разработки).

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

n- показатель степени, зависящий от скорости подвигания очистного забоя (vоч, м/сут), выхода летучих веществ из угля (Vdaf, %) и глубины разработки (Н, м);

 

                                   n=а1vоч ехр(-0,001Н+b1 Vdaf)                               (13.10)

 

где а1, b1-коэффициенты, значения, которых принимается в зависимости от выхода летучих веществ; согласно [5] при Vdaf  22 % а1=1.435, а,b1= - 0.051; при Vdaf > 22 % а1=0.152, b1=0.051.

Cкорость подвигания очистного забоя определяется исходя из планируемой нагрузки на очистной забой

 

                                                Асут= lоч vоч mп g                                             (13.11)

 

где g объемный вес угля

 

                                                     vоч= ,                                         (13.12)

 

Относительное метановыделение из отбитого угля (qо.у) определяется по формуле

 

                                                      qо.у= ,                                       (13.13)

 

где -относительное метановыделение из отбитого угля в лаве, м3/т;

 

                            =х kпл [1-0.85ехр(-n)] (b2kту+b3k )                          (13.14)

 

-относительное метановыделение в конвейерном откаточном штреке (бремсберге), м3

 

                        =х kпл [1-0.85ехр(-n)b2 k                                          (13.15)

 

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

kту, k , k  - коэффициенты, учитывающие степень дегазации отбитого от массива угля соответственно в очистной выработке на конвейере (kту), на почве в лаве (k ), и на конвейере в выработке выемочного участка (k ), доли ед;

 

                                                   kту=                                                (13.16);

 

                                               k =                                             (13.17)

 

                                                k =                                       (13.18)

 

Т -время нахождения отбитого угля на конвейере в лаве, мин;

 

                                                   Т =                                                 (13.19)

 

vк.л- скорость транспортирования угля в лаве, м/с;

-время нахождения отбитого от массива угля на почве в лаве мин; при односторонней выемке угля принимается ориентировочно равным времени работы комбайна по выемке полосы угля на ширину захвата с учетом времени на концевые операции, а при двухсторонней выемке угля в лаве =0, и k =0; При выемке крутонаклонных и крутых пластов время нахождения угля в лаве принимается по проекту.

Т -время нахождения отбитого от массива угля в ярусном штреке в пределах выемочного участка, мин; определяется по формуле

 

                                        Т =                                                (13.20)

 

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

-скорость транспортирования угля на участке , 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.

-коэффициенты, характеризующие газоотдачу из отбитого угля; принимается при дегазации отбитого угля Ту£ 6 мин, соответственно равными 0.052 и 0.71, а при Ту> 6 мин  а .

При отработке высокометаморфизированных антрацитов значение

 

q =0.15 kпл (х-х1)         (13.21),    q =0.10 kпл (х-х1)             (13.22)

 

13.3.2.2 Расчет метановыделения из сближенных угольных пластов (спутников)

Относительное метановыделение из спутников определяется по формуле

 

                                       qсп=                                        (13.23)

 

Относительное метановыделение как из подрабатываемого qсп.пi , так и надрабатываемого qсп.нi определяется по формуле

 

                       qсп.К2 =1.14v                       (13.24)

 

где mсп.i- суммарная мощность спутника, м;

хсп.i- природная метаноносность спутника, м3/т;

х0i-остаточная метаноносность спутника, м3/т;

mв- вынимаемая мощность разрабатываемого пласта, м;

Мсп.i- расстояние по нормали между кровлей разрабатываемого и почвой сбли­женного (при подработке) пластов и между почвой разрабатываемого и кровлей сближенного (при надработке) пластов, м

Мр- расстояние по нормали между разрабатываемым пластом и сближенными пластами, при котором метановыделение из последнего практически равно нулю, м

Величина Мр при подработке пологих пластов определяется по формуле (13.25), а при подработке крутонаклонных и крутых пластов – по формуле (13.26)

 

                               Мр=1.3 ;                             (13.25)

 

                                 Мр=kу.к mв.пр (1.2+Cos пл)                                        (13.26)

 

где mв.пр- вынимаемая мощность пласта с учетом породных прослоек, м;

kу.к- коэффициент, учитывающий влияние способа управления кровлей; принимается в формуле (13.25) при полном обрушении принимается-1.0; при частичной закладке, плавном опускании и удержании на кострах – 0.8; при частичной закладке – 0.4; а в формулах (13.26) и (13.28) соответственно равен 60, 45 и 25.

kл- коэффициент, учитывающий влияние степени метаморфизма на величину свода разгрузки; принимается по табл. 3.6 [5] в зависимости от выхода летучих веществ Vdaf или определяется по формуле

 

                                        kл=1.88 ехр (-0.018 Vdaf)                                (13.27)

 

При определении Мр для лав длиной более 220 м в формулу (13.25) подставляется значение lоч=220 м.

При надработке пологих пластов Мр принимается равным 60 м, а при надработке крутонаклонных и крутых пластов определяется по формуле

 

                                   Мр=kу.к mв.пр (1.2 - Cos пл)                                 (13.28)

 

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

                                        х 0 + (х-х0)                                              (13.29)

где  - расстояние по нормали от сближенного да разрабатываемого пласта, который ранее подработал (надработал) его м;

Расстояние  при расчете х  определяется по горно-техническим параметрам выемочного участка (lоч, mв пр, kл, kу.к и др.) для пласта, который подработал (надработал) пласт-спутник.

 

Дата: 2019-03-05, просмотров: 225.