МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР ВСЕСОЮЗНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВОЕНИЗИРОВАННЫХ ГОРНОСПАСАТЕЛЬНЫХ ЧАСТЕЙ

МЕТОДИКА

РАСЧЕТА ЛИНЕЙНЫХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ ДЛИННЫМИ СТОЛБАМИ ПО ПАДЕНИЮ ПЛАСТА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ БЕЗОПАСНЫЙ ВЫХОД ГОРНОРАБОЧИХ ПРИ ПОЖАРАХ

Москва, 1978 г.

МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМШШНОСТИ СССР

ВСЕСОЮЗНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВОЕНИЗИРОВАННЫХ ГОРНОСПАСАТЕЛЫМХ ЧАСТЕЙ

МЕТОДИКА расчета линейных параметров системы разработки длинными столбами по падению пласта, обеспечиваниях безопаоны* выход ?ч>рнорабочих при пожарах

Москва

Объемный зео пожарных газов определяется по формуле (3)

5* Тепловая депрессия в выработке с нисходящим проветриванием определяется по формуле (I)

К_г = 60<* С/11 iC( 1,225 -0,6S) -Sl'h •%>

6* Максимальная депрессия,развиваемая главным вентилятором при пожаре на участке,определяется по формуле (5)

7* Количество воздуха,проходящего через лаву при пожаре, определяется по формуле (6)

в« Минимально допустимое по газу количество воздуха,проходящего через лаву,определяется по формуле (7)

где а • 5 (см.табл,ждя пласта Промучастка).

Иа расчета видно,что проветривание Выработок участка при пожаре будет устойчивым и безопасным с точки зрения газонакоп-ления.т.к. через лаву будет проходить больше минималько допустимого количества воздуха.

9* Определим значение допустимой длины выработки о нисходя-ч** проветриванием по формуле (8),предварительно определив по

-ю-

Peso кие

1)    По номограмме рисЛ определяем длину факела горячих

газов    :

при I/ я 2,5 у/с и S * 8 у² L^a 930 и .

2) . По номограмме рис#2 определяем среднюю температуру пожарных газов i _си ;

при if * 2,5 м/с,    S * 8 м² и L^* (f « 930 м

Ы* - МО °с.

3)    По номограмме рис.З определяем тепловую депрессию h₇ : при - 930 и, ос «15° и t_c„ « 190°С h_T «89 кг/и²

Отсюда следует,что ориентировочно принятая длина выработки, равная 1000 м,не лроходит,так как h_T ■ 89*^r/_M*>h_frrfw«80 кг/>г,

4)    По номограмме рис.Ч определяем допустимое на_участке количество воздуха Одоп.^{а эначвШ1}° выражения ф.

V    Ц' н

при    с„ *835%, а *5    и    7„ *10 м³/мин    О_доп*^00м⁸/ииа

и при Q, *1200 м³/_Мин    ф    _f|

5)    По номограмме рис.5 определяем значение параметра А:

при if ш 2,5 м/с и $ *8 м^    А    ■ *20 •

6)    По номограмме рис.6 определяем допустимую длину выработки Li усгл •

при ]ji- -—' = 0,11 ; Ь_тл<» 80 кг/м²; а -15° и А - 920 , L_J0O- 935 м.

Как видно ,предварительно выбранная длина выработки с нисходящим проветриванием,равная 1000 м,не обеспечивает устойчивость проветривания при пожаре.Эта длина по условиям безопасности не должна превышать *35 м.

’ис.З

0^5    1    «Is    г    2J5    i Рис.5

Рис.6

Настоящая Методика разработана на основании результатов исследований газодинамических процессов на добычных участках угольных шахт при резкой изменении режимов их проветривании.

Такие изменения возможны при пожарах в выработках участков отрабатываемых по падению рласта.

Предлагаемые в Методике расчетные зависимости предназначены для оценки возможности появления опасной ситуации на по~ жарком участке в условиях шахт Карагандинского бассейна.Кроме того ’’Методика*' позволяет определять устойчивость проветривания выработок с нисходящим движением воздуха в любых условиях

Эти расчеты выполняются для обеспечения безопасного ведения горноспасательных работ и безопасного выхода горнорабочих из аварийного участка»а также при проектировании для определении линейных параметров добычных учаотков»отрабатываемых по падению пласта.

I* ОБЩЕ ПОЛОЖЕНЬЯ

Возникновение пожара в выработках добычного участка,отрабатываемого по падению пласта с возвратточной через целик схемой проветривания,может вызвать резкое изменение дебита воздуха в очистном забое.Наибольшую опасность при этом пред-ставляот пожар в выработке с нисходящим цроветриванием,особен-но на сопряжении лавы с вентиляционным бремсбергом.В атом случае величина тепловой депрессии будет наибольшей и дебит воздуха может сократиться настолько,что сформируются метановые слои или содержание газа в исходящей из лавы струе превысит 2%

Поэтому ,для предотвращения появления опасной ситуации в случае возникновения пожара на таком участке,длина выработки с нисходящим проветриванием не должна превышать критического значения.

Если же при проектировании это условие не будет соблюдено , то при пожаре не участке может возникнуть угроза взрыва метана

Для определения допустимой длины выработки с нисходящим проветриванием необходимо определить;

а)    минимально допустимое количество воэдуха,при котором обеспечиваются безопасные условия ведения горноспасательных работ;

б)    максимальную делреосию,развиваемую главным вентилятором на участке;

в)    среднюю температуру пожарных газов в выработке с нисходящий проветриванием.

После чего на основании полученных параметров рассчитывается допустимая длина выработки с нисходящим проветриванием*

Наряду о этим в процессе ликвидации аварии зачастую возникает необходимость оценить газоопасность пожарного участка или устойчивость проветривания выработки о нисходящим движением воздуха.

Оценка гаэоопасности очистных забоев,работающих по падению пласта,заключается в сознании количества воздуха,которое бу-

-2-

двт поступать на участок и случае возникновения поиьра с минимально допустимым дебитом воздуха,определенным по газовому 4актору.

Устойчивость проветривания выработки с нисходящим движением струи определяется сравнением максимальное депрессии,создаваемой главным вентилятором на участке,с тепловой депрессией, возникающей в выработке при пожаре.При преобладании тепловой депрессии над максимальной - режим проветривания будет неустойчивым*

Ниже излагаются методы определения перечисленных параметров.

- 6~

Индексы] 1 пластов{&5*87»Кз,К7 KI0 1 ] __ | | KI2 | (Оараяь) j Чг | (иромучасток) Л ! 2 *5 \ 4 ! ь

Если количество воздуха,поступающего на аварийный участок, будет меньше значения Q д₀п**^т0 содержание метана в исходящей струе превысит 2% и участок будет газоопасным.В этом случае должны быть приняты меры по нормализации проветривания участка для обеспечения безопасности ведения горноспасательных работ»

2*4. Расчет допустимой длины выработки с нисходящим проветриванием

Допустимая длина выработки с нисходящим проветриванием определяется по формуле

(A+5o)h,„Ji--9p

----r=g^^M.    (в)

Msin* -h^jl -

где параметр А равен

A =    ~J;    is)

Iv*,- определяется по формуле (5),а Q _доп - по формуле

(7).

2.5. Примеры расчета ПРИМЕР I

Исходные данные:

Зябл¹- площадь поперечного сечения выработки с нисходящим проветриванием;

-9*

£ » 1000 м - фактическая длина выработки;

& ш 10°    -    угол    падения    выработки    (пласта);

0_И* 900 м¹/ыин - количество воздуха проходящего черва лаву при нормальной проветривании;

3* « 8Д ы¹/ыии - объем газовыделения на участке;

Кс* 50 кг/м^г - перепад даалений_#измеренный при установке паруса в выработке с нисходящим проветриванием;

Q_t« 560 ы¹/мин - количество воздуха_впроходящего через лаву при установленном парусе.

Определить устойчивость проветривания и газоопасность участка,работающего по падению пласта К^при возникновении пожара на сопряжении лавы с нисходящим вентиляционным бремсбергом* Определить допустимую длину выработки с нисходящим проветриванием.

Расчет

SBSrfiSXS&

I. Максимальная температура в очаге пожара определяется по формуле

ton * 700^А€*2,5 =dis*c,

здесь значение и принято из начальных условий (см.исходные данные).

2,5 >|Г 1 *0,« 2.S

U

=зэ<*

Я0',м.

2. Отрезок выработки с нисходящим проветриванием,на котором происходит полное охлаждение воздуха за очагом пожара,определяется по формуле (2)

1

Средняя температура пожарных газов в выработке с нисходящим проветриванием определяется до формуле (4)