Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

321 страница

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

В Руководстве изложены порядок проектирования вентиляции шахт, методы определения ожидаемого газовыделения в горные выработки, выбора эффективных схем проветривания выемочных участков, тупиковых выработок и шахт, методики расчета расхода воздуха для проветривания горных выработок, выбора вентиляторов местного и главного проветривания, воздухонагревательных установок, определения устойчивости проветривания шахт и основные способы повышения ее при конструировании схем, анализа состояния проветривания шахт и др. Руководство предназначено для всех организаций, занимающихся составлением проектов новых и реконструируемых шахт, проектов подготовки новых горизонтов и на период строительства шахт, паспортов выемочных участков действующих шахт и расчетами расхода воздуха, необходимого для проветривания угольных шахт

 Скачать PDF

Оглавление

Основные условные обозначения

1. Общие положения

     1.1. Геологоразведочные организация

     1.2. Угольные шахты

     1.3. Проектные организации

     1.4. Научно-исследовательские институты и служба ВГСЧ

2. Порядок проектирования вентиляции угольных вахт

     2.1. Проектирование вентиляции новых шахт и на период строительства

     2.2. Проектирование вентиляции реконструируемых шахт и новых горизонтов на действующих шахтах

3. Прогноз метанообильности выработок угольных шахт

     3.1. Прогноз метанообильности выработок по метаноносности угольных пластов

     3.1.1. Метановыделение из разрабатываемого пласта

     3.1.2. Метановыделение из сближенных угольных пластов (спутников)

     3.1.3. Метановыделение из вмещающих пород

     3.1.4. Метан обильность тупиковых выработок

     3.1.5. Метановыделение при проведении вертикальных стволов

     3.1.6. Определение относительной метанообильности шахты

     3.2. Определение ожидаемой абсолютной газообильности выработок действующей шахты

     3.2.1. Общие положения определения фактической газообильности горных выработок

     3.2.2. Определение метанообильности тупиковых выработок

     3.2.3. Определение газообильности очистных выработок и выемочных участков

     3.2.4. Определение ожидаемого метановыделения очистной выработки и выемочного участка

     3.2.5. Определение метанообильности шахты

4. Прогноз углекислотообильности горных выработок

     4.1. Прогноз углекислотообильности горных выработок по степени метаморфизма углей

     4.1.1. Углекислотообильность выемочного участка

     4.1.2. Углекислотообильность тупиковых выработок

     4.1.3. Углекислотообильность шахтопласта и шахты

     4.2. Определение ожидаемой углекислотообильности выработок действующей шахты

     4.2.1. Определение углекислотообильности очистных выработок и выемочных участков

     4.2.2. Определение углекислотообильности тупиковых выработок

     4.2.3. Определение углекислотообильности шахты

5. Способы и схемы проветривания шахт

     5.1. Выбор схемы и способа проветривания шахты

     5.2. Схемы проветривания выемочных участков

     5.2.1. Требования к схемам проветривания выемочных участков

     5.2.2. Классификация схем и область их применения

     5.2.3. Проверка схем проветривания выемочных участков по опасности местных скоплений метана

     5.2.4. Способы предупреждения образования местных скоплений метана

     5.2.5. Оценка схем проветривания выемочных участков по фактору эндогенной пожароопасности

     5.3. Схемы проветривания стволов и тупиковых выработок

6. Максимально допустимая нагрузка на очистную выработку по газовому фактору

     6.1. Расчет максимально допустимой нагрузки на очистную выработку при проектировании новых шахт

     6.1.1. Для очистных выработок типа лав по природной метаноносности угольных пластов

     6.1.2. Для систем разработки с камерообразными выработками

     6.2. Расчет максимально допустимой нагрузки на очистную выработку для действующих шахт

7. Расчет расхода воздуха для проветривания угольных шахт

     7.1. Расчет расхода воздуха для шахты в целом

     7.2. Расчет расхода воздуха для проветривания одиночных тупиковых выработок и вертикальных стволов

     7.3. Расчет расхода воздуха для проветривания очистных выработок

     7.4. Расход воздуха для проветривания выемочных участков

     7.5. Расход воздуха для проветривания погашаемых и поддерживаемых выработок

     7.6. Расход воздуха для проветривания камер

     7.7. Утечки воздуха через вентиляционные сооружения

     7.8. Выбор средств проветривания тупиковых выработок

     7.9. Подача вентиляционной установки

     7.10. Допустимые отклонения результатов измерений расхода воздуха от расчетных значений

8. Расчет депрессии шахты

     8.1. Общешахтная депрессия

     8.2. Размещение регуляторов расхода воздуха в горных выработках

9. Проектирование главных вентиляционных установок

     9.1. Вентиляторы для одиночной работы

     9.2. Вентиляторы для совместной работы

10. Устойчивость проветривания шахт

     10.1. Основные понятия и определения

     10.2. Определение устойчивости проветривания

     10.2.1. Детальный расчет устойчивости

     10.2.2. Определение устойчивости опытным путем

     10.3. Основные пути повышения устойчивости проветривания

11. Воздухонагревательные (калориферные) установки

     11.1. Общие технические требования к воздухонагревательным установкам

     11.1.1. На период эксплуатации шахты

     11.1.2. На период строительства шахты

     11.2. Методика проектирования шахтных безвентиляторных и вентиляторных воздухонагревательных установок

12. Совершенствование вентиляции действующих шахт

13. Использование ЭВМ для расчета вентиляции угольных шахт

Приложение 1. Классификация схем проветривания вентиляционных и выемочных участков

Приложение 2. Определение параметров изолированного отвода метана из выработанного пространства и характеристика УСМ

Приложение 3. Методика расчета технической возможности шахты по вентиляции

Приложение 4. Аэродинамические характеристики вентиляторов

Приложение 5. Примеры расчета расхода воздуха для проветривания шахты и нагрузки на очистной забой

Приложение 6. Расчет депрессии канала вентиляционной и воздухонагревательной установки

Приложение 7. Каталог значений коэффициентов аэродинамического сопротивления горных выработок

Приложение 8. Определение устойчивости проветривания выемочного участка и оформление результатов проверки устойчивости

 
Дата введения01.02.2020
Добавлен в базу01.01.2019
Актуализация01.02.2020

Этот документ находится в:

Организации:

04.06.1989ПринятГосстрой СССР
18.06.1989ПринятГосгортехнадзор СССР
15.08.1989УтвержденМинистерство угольной промышленности СССР
РазработанКарагандагипрошахт
РазработанДонгипрошахт
РазработанДонУГИ
РазработанВостНИИ (Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности)
РазработанВНИИОМШС
РазработанСибгипрошахт
РазработанМакНИИ
РазработанИГД им. А.А. Скочинского
РазработанВНИИГМ им. М.М. Федорова Минуглепрома СССР
РазработанДнепрогипрошахт
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР


РУКОВОДСТВО

по проектированию вентиляции угольных шахт

МАКЕЕВКА-ДОНБАСС 19 8 9

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАКЕЕВСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТ В ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

МакНИИ

СОГЛАСОВАНО с Госстроем СССР 4 июня 1989 г.

УТВЕРЖДЕНО Министерством угольной промышленности СССР 15 августа 1989 г.

СОГЛАСОВАНО Госгортехнадзором СССР 18 июня 1989 г.

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ВЕНТИЛЯЦИИ УГОЛЬНЫХ ШАХТ

Макеевка—Донбасс 1989

-10-

указанием их номеров, отметок устья и пересечения пласта, фактической мощности и структуры пласта и пересекаемых пород, результатов технического анализа угля, крепости вмещающих пород;

планы горных выработок по каждому разрабатываемому угольному пласту в пределах отработанной части шахтного поля действующей шахты, являющейся смежной с той частью шахтного поля, для которой требуется составить прогноз; на каждом плане горных выработок должны быть указаны границы отработанных за каждый месяц площадей пласта на зтажах (горизонтах), мощность пласта на площади отработки его за каждый месяц (общая, вынимаемая), геологические нарушения, обнаруженные в процессе ведения горных работ, места внезапных выбросов и суфлярных выделений метана (с указанием продолжительности и расхода его); места очагов действующих и списанных эндогенных пожаров; фактическая месячная добыча угля, число дней, в которые производилась добыча угля в каждом месяце, способы управления кровлей и выемки угля в очистных забоях, дегазационные скважины;

прилагаемую к плану горных выработок записку, в которой указаны способы и эффективность дегазации разрабатываемого пласта.сближенных пластов и выработанного пространства, параметры применявшихся способов дегазации, время и место подработки или надработки разрабатываемого пласта;

геологические разрезы по стволам и квершлагам с нанесением всех пластов и пропластков угля и углистого сланца с указанием их мощности и строения;

результаты технического анализа пластов и пропластков угля и углистого сланца.

1.2.3.    При реконструкции шахты, кроме того, шахты представляют проектной организации:

результаты газовой и депрессионной съемок и маркшейдерские данные о состоянии горных выработок на момент проектирования;

акты обследования состояния вентиляционных установок главного проветривания;

схему вентиляции с фактическим распределением расхода воздуха.

1.2.4.    На действующих шахтах определяют ожидаемую метанообияь-ность выемочных участков и тупиковых выработок в соответствии с разделом 3 настоящего Руководства, производят необходимые расчеты по газовому фактору, решают вопросы целесообразности дегазации, руководствуясь Руководством по дегазации угольных шахт и данными о фактическом газовом балансе выемочного участка, выбирают схему про-

- II -

ветривания выемочного участка и тупиковой выработки с учетом пластов угля, склонных к самовозгоранию, рассчитывают расход воздуха для проветривания шахты и выбирают средства проветривания тупиковых выработок.

1.2.5.    В соответствии с производственными программами развития горных работ выполняются текущий и перспективный (один раз в пять лет) расчеты расхода воздуха для проветривания отдельных выработок и шахты в целом.

Текущий расчет расхода воздуха производится два раза в год (не менее одного раза в полгода). При изменении, по сравнению с принятыми при расчетах геологических или горнотехнических условий (метанообильности, добычи, скорости проведения выработок, массы одновременно взрываемых взрывчатых веществ, мощности установленного оборудования и т.п.) расчеты расхода воздуха по отдельным объектам должны производиться повторно. При повторном расчете расхода воздуха в целом по шахте расход воздуха на проветривание поддерживаемых выработок, камер и внутренние утечки не пересчитываются. Для новых очистных и тупиковых выработок, выемочных участков и камер расчеты производятся при разработке паспортов.

Б тех случаях, когда ожидаемое метановыделение определялось по природной метаноносности, по мере накопления данных о фактическом метановыделении должен производиться повторный расчет расхода воздуха.

Расчет на пятилетие выполняется депрессионной службой ВГСО совместно с шахтой во время производства депрессионных и газовых съемок на шахте для периода наибольшей потребности в воздухе. При этом проверяется возможность пропуска расчетного расхода воздуха по горным выработкам, а при отсутствии такой возможности разрабатываются мероприятия по совершенствованию проветривания шахты (см.раздел 12).

1.2.6.    Выполнение расчета расхода воздуха возлагается на участок вентиляции и техники безопасности (ВТБ), начальника вентиляции шахты или лицо, выполняющее его функции. Результаты расчетов должны быть утверждены главным инженером шахты.

1.2.7.    Основными исходными материалами для расчета расхода воздуха для новых (реконструируемых) шахт и горизонтов являются схема вскрытия и подготовки, схема вентиляции, календарные планы развития горных работ, данные прогноза газообильности.

-12-

На действующих шахтах основными исходными материалами для расчетов расхода воздуха являются: производственная программа и календарные планы развития горных работ, схема вентиляции, результаты измерения расхода воздуха и концентрации газов в выработках. При наличии должны использоваться также данные газовых и депресионных съемок.

1.2.8.    Расчеты расхода воздуха выполняются для очистных выработок, выемочных участков, тупиковых выработок и камер, а также поддерживаемых и погашаемых выработок. Определяются утечки воздуха через вентиляционные сооружения. Общий расход воздуха для проветривания шахты определяется как сумма расходов воздуха для обособленно проветриваемых объектов и утечек воздуха и проверяется по допустимой концентрации метана (углекислого газа) в исходящей струе шахты (крыла).

1.2.9.    Приведенные в Руководстве значения коэффициентов неравномерности газовыделенин, коэффициентов утечек воздуха через выработанное пространство выемочных участков, коэффициентов, учитывающих поступление метана из выработанных пространств в очистные выработки, а также нормы утечек воздуха через вентиляционные сооружения могут уточняться для конкретных условий по согласованию с МакНШ или ВостНИИ на основании газовых и воздушных съемок.

1.3. Проектные организации

Определяют ожидаемую метанообильность (углекислотообильность) горных выработок проектируемой шахты или горизонта и производят необходимые расчеты по газовому фактору, решают вопросы целесообразности дегазации, пользуясь Руководством по дегазации угольных шахт, применяя при этом наиболее эффективные способы ее, обеспечивающие заданную нагрузку на очистной забой, выбирают схему проветривания выемочного участка, шахты и способ проветривания шахты с учетом пластов, склонных к самовозгоранию, рассчитывают расход воздуха для проветривания шахты, депрессию ее, выбирают вентиляторы главного проветривания и воздухонагреватели, определяют устойчивость вентиляции в соответствии с настоящим Руководством.

Разрабатывают проект вентиляции на период строительства шахты, включающий выбор схем проветривания при проходке и армировке стволов и проведении горизонтальных и наклонных тупиковых выработок, расчет расхода воздуха, выбор средств проветривания и способов и средств подогрева воздуха, подаваемого в выработки.

-13-

1.4. Научно-исследовательские институты и служба ВГСЧ

Консультируют проектные организации, производственные объединения (комбинаты) и шахты по всем вопросам проектирования вентиляции новых и реконструируемых шахт. При необходимости разрабатывают рекомендации по проектированию вентиляции для вновь применяемой технологии выемки угля и специфических условии бассейна, не нашедших отражения в данном Руководстве.

2. ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ УГОЛЬНЫХ ШАХТ

2.1.    Проектирование вентиляции новых шахт и на период строительства

2.1.1.    Для принятых в проекте последовательности отработки пластов, системы разработки и ее основных параметров (порядка отработки выемочных полей, скорости подвигания очистных и тупиковых забоев, технологии выемки и др.) определяется газообильность очистных и тупиковых выработок и выемочных участков (см.разделы 3 и 4) и выбираются способы дегазации (см.Руководство по дегазации угольных шахт).

По относительной метанообильности выемочного участка и принятой нагрузке на очистной забой выбираются возможные варианты наиболее приемлемых схем проветривания (см.раздел 3).

Рассчитывается максимально допустимая нагрузка на очистную выработку для. выбранных вариантов схем по газовому фактору (см. раздел 6) и сравнивается с нагрузкой, принятой по пропускным способностям ведущих технологических процессов (звеньев). Если последняя больше расчетной, то пересматривается схема проветривания выемочного участка с корректировкой прогноза метанообильности,нагрузки на очистной забой по газовому фактору и принимается минимальная из них.

2.1.2.    На основе анализа отбираются варианты, подлежащие экономическому сравнению.

2.1.3.    Для каждого из рассматриваемых вариантов конструируется схема проветривания панели, блока (определяемая,как правило, схемой проветривания выемочного участка),что практически предопределяет варианты схемы подготовки шахтного поля,подлежащего сравнению.Число очистных забоев в шахте,в панели (блоке) в первом приближении принимается,исходя из планируемой производственной мощности.

2.1.4, По каждому из сравниваемых вариантов рассчитывается

- 14 -

расход воздуха для проветривания блока или шахты (см.раздел 7).

2.1.5. Составляются возможные варианты схем проветривания шахты. Схема проветривания шахты принимается на основе анализа основных технических решений в увязке со всеми ведущими технологическими процессами (звеньями).

Выполняются технико-экономические расчеты и устанавливается число анализируемых вариантов.

2J.6. Для принятого наиболее экономичного варианта схемы проветривания шахты производится расчет вентиляции на первый период (I5-2S лет) эксплуатации шахты (см.ниже). В зависимости от схем вскрытия, подготовки и схемы вентиляции могут потребоваться расчеты на остальные периоды.

2.1.7.    Для первого периода устанавливаются наиболее характерные этапы развития шахты (сдача шахты в эксплуатацию, освоение проектной мощности, максимальное развитие горных работ, ввод новых горизонтов, блоков и т.п.) и для них составляются схемы проветривания шахты.

2.1.8.    Для каждой такой схемы производится расчет расхода воздуха в соответствии с Руководством (см.раздел 7) и тепловой расчет в соответствии с Единой методикой прогнозирования температурных условий в угольных шахтах, если естественная температура пород для проектируемой глубины разработки достигает 50° и более.

2.1.9.    Производится расчет и выбор воздухонагревателей (см. раздел II).

2Л.10. Для каждого этапа отработки и соответствующей ему схемы проветривания рассчитывается депрессия шахты и выбирается способ проветривания (см.раздел 8).

2Л.II. В соответствии с Руководством производится анализ устойчивости проветривания, шахты (см.раздел 10).

2.1.12.    Выбираются способы и средства проветривания тупиковых выработок (см.раздел 7).

2.1.13.    Выбираются вентиляционные установки главного проветривания, (см.раздел 9), приводные электродвигатели и определяются режимы работы вентиляционных установок.

2.1.14.    На период строительства шахты;

составляется прогноз метанообильности (углекислотообильности)

-15-

тупиковых выработок (см.разделы 3 и 4);

выбираются варианты схем проветривания стволов при их проходке, армировке, а также при проведении горизонтальных и наклонных выработок с учетом календарного плана работ;

выбираются схемы и средства для проветривания башенных копров; производится расчет расхода воздуха для каждой тупиковой выработки, выбор трубопроводов и средств проветривания по периодам развития горных работ, которые определяются соединением новых выработок в замкнутую сеть, позволяющую увеличить число подготовительных выработок, проветриваемых за счет общешахтной депрессии;

в каждый период развития горных работ определяется расход воздуха для проветривания горных выработок в соответствии с Руководством (см.раздел 7) и осуществляется тепловой расчет в соответствии с Единой методикой прогнозирования температурных условий в угольных шахтах и дополнениями к разделу 4 Единой методики, если естественная температура горных пород для проектируемой глубины разработки достигла 30°С и более;

производится расчет и выбор места воздухонагревательной установки;

определяются режимы работы вентиляционной установки на период проходки стволов и проведения тупиковых выработок. Выбор вентиляционной установки может осуществляться по периодам развития горных работ.

2.2. Проектирование вентиляции реконструируемых шахт и новых горизонтов на действующих шахтах

При проектировании вентиляции реконструируемых шахт необходимо, кроме указанных в пп.2.1 Л-2.1.I4 требований, выполнение дополнительных работ.

2.2.1.    Для определения источников и величины метановыделения, то есть для составления газового баланса на шахте следует проводить специальные газовые съемки на выемочных участках и на шахте в целом по методике, изложенной в Руководстве по производству депрессионных и газовых съемок в угольных шахтах.

2.2.2.    Для определения фактических аэродинамических сопротивлений ветвей, мест утечек и их величины проводится депрессионная съемка выработок шахты. Аэродинамическое сопротивление существующих выработок, используемых при реконструкции, принимается равным фактическому, если выработка находится в удовлетворительном состоя-

- 16 -

НИИ»

2.2.3. При изменении схем проветривания для повышения устойчивости вентиляции следует избегать диагоналей или стремиться к уменьшению их числа, правильно размещать отрицательные регуляторы, сокращать число вентиляционных установок главного проветривания (до одной на крыло, блок).

3. ПРОГНОЗ МЕТАНООБИЛЬНОСТИ ВЫРАБОТОК УГОЛЬНЫХ ШАХТ

3.1. Прогноз метанообильности выработок по метаноносности угольных пластов

Этим методом можно пользоваться для расчета ожидаемой метанообильности горных выработок при отработке угольных пластов в любых горно-геологических условиях. Для расчета ожидаемой метанообильности по метаноносности необходимые исходные материалы представляются в соответствии с п.1.1.1.

Кроме того, для составления прогноза необходимо иметь данные о последовательности отработки пластов, системе разработки и ее основных параметрах, в том числе: о порядке отработки выемочных полей (прямом, обратном); количестве подэтажей в этане (при разработке пласта по простиранию); скорости подвигания очистных и тупиковых забоев (стволов, уклонов, штреков и т.д.); времени от окончания подготовки участка до начала очистных работ; способе выемки угля в очистных и тупиковых забоях; величине заходки при проведении тупиковых выработок; продолжительности времени, прошедшего от отбойки угля до выдачи его из участка, шахты; эксплуатационных потерях угля; количестве слоев и порядке их выемки, вынимаемой мощности каждого слоя; расстоянии и времени опережения очистных забоев первого слоя по отношению к очистным забоям второго слоя (при большом количестве слоев - также по второму по отношению к третьему и т.дй продолжительности обнажения поверхности не вынимаемой тощи пласта в очистном пространстве; способах управления кровлей; способах проведения тупиковых выработок (одинарными или параллельными забоями, проходкой ствола бурением и т.д*); размерах тупиковых выработок (в свету, вчерне); ширине целиков между параллельными тупиковыми выработками; предполагаемых способах дегазации.

Относительная метанообильность выработок шахтопласта (^шп определяется по формуле

- 17 -

^ [^нч^О+^ст)^ач1]~*>^40[^1п('1 + ксткпоз)'|'^1пог+^1мон1 ^

Лшп

где Пач - число одновременно действующих выемочных участков в пределах шахтопласта; кст ~ коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанных пространств ранее отработанных этажей (горизонтов);

11п - метановыделение из обособленно проветриваемых тупиковых выработок, м3/мин;

метановыделение из одновременно погашаемых выемочных

*"• * ПиГ    о

участков, м /мин; принимается для каждого погашаемого участка равным 50% от метановыделения действующего выемочного участка; zw- метановыделение из монтажных выработок, м3/ыин; рассчитывается как Inofc для остановленных выработок; кпоЗ “ коэффициент, учитывающий способ подготовки выемочного участка; для условий Кузбасса принимается по табл.3,1, а для остальных бассейнов и месторождений кПоэ ~ * *

Таблица 3.1 Значения коэффициента, учитывающего способ подготовки выемочного участка

Способ подготовки выемочного участка

} Система разработки i .

Падение | !пласта j

... -I ... J

| КпоЗ

I

1 2

J I

! 3 !

1

[ 4

Параллельными выработ-Без разделения пласта на Крутое 0,7 нами на откаточном и слои, а также слоевая с вентиляционном грри- большим опережением ра-зонтах    бот одного слоя по отно

шению к другому

Параллельными выработ- То же    То же    0,8

ками на откаточном и одиночными на вентиляционном горизонтах

Слоевыми выработками Слоевая и комбиниро-    0,6

ванная с одновременной выемкой слоев    Пологое    0,7

Продолжение табл.3,1

I

2

3

4

Одиночными выработками

Пологое

1,0

Значение коэффициента кет Для условий шахт Донецкого и Львовско-Ьолынского бассейнов принимается равным 0,25, а для других бассейнов страны - 0,15. В случае, когда вентиляционная выработка пройдена по антрацитовому пласту, имеющему сближенные пласты (спутники), и примыкает к выработанному пространству ранее отработанных этажей (горизонтов), кст принимается равным 0,35.

Относительная ыетанообильность выемочного участка определяется как суммарное метановыделение из разрабатываемого пласта (f^e* ц3/т), сближенных угольных пластов и пропластков (tycn , м3/т) и вмещающих пород ( фПор » ма/т), т.е.

^(Ц1+ ^пор .    ^    ^

3.1.1. Метановыделение из разрабатываемого пласта

При разработке пласта без разделения на слои и схемах проветривания выемочных участков без цодсвекения (кроме щитовой системы разработки при отработке мощных пластов) относительное метановыде-ление из разрабатываемого пласта рассчитывается по формуле

^ги=кпД*->0+кэ.„(х-Х.), (3.3)

где кпд- коэффициент, учитывающий влияние системы разработки на метановыделение из пласта;

X - природная метаноносность пласта, м3/т;

- остаточная метаноносность угля, выдаваемого за пределы выемочного участка, м3/т; кап“ коэффициент, учитывающий метановыделение из эксплуатационных потерь угля в пределах выемочного участка,доли единицы, принимается по проекту; при- отсутствии данных о величине потерь - как частное от деления разности между подготовленными к отработке и извлеченными запасами угля к подготовленным;

Xq - остаточная метаноносность угля, оставляемого в вырабо-

-19-

танном пространстве в целиках, невынимаемых пачках И Т.Д., М3/т.

Пересчет природной метаноносности пласта Хг3/т с.б.м., и остаточной Х&г3/т с.б.м., на уголь X и Х0 осуществляется умножением Хг , Хаг соответственно на коэффициент

s 0,01(100 - W - fii ), где W - пластовая влажность угля, а йь - зольность угля, %.

При разработке пласта (или слоя) длинными столбами по восстанию (падению) или полосами по простиранию за X принимается максимальная, а при других системах разработки - средняя природная ыетаноносность в пределах этажа (подэтажа, яруса). При разработке подработанных или надработанных угольных пластов в расчетные формулы вместо X подставляется Xо , значения которого определяются по формулам (3.41), (3.42).

Значение Хг принимается по данным геологической разведки, а Хо.г определяется в зависимости от выхода летучих веществ из угля по табл.3.2.

Таблица 3.2

Остаточная метаноносность углей

Бассейны    !    Значения    Хо.г    ,м3/т    с.б.м.,    при    выходе

! летучих веществ. %    ___

j 2-8 ] 8-12 jl2-I8 [18-26 |2б-35 |з5-42 |42-50

Донецкий и Львов- 12,1-сно-Волынский 3,3

5,3-

4,1

■ 4,1-

3,2

3,2-

2,6

2,6-

2,2

2,2-

1,9

1,9-

1,7

Карагандинский, Зкибастузский и Печорский

7-6

6-5

5-4

4-3

3-2

Партизанский 1,5 и Угловский

1.5

1,5

1,3

1,0

1,0

Кузнецкий 3,5

3,0

2,5

2,0

2,5

2,5

-

Примечание. Значения Xgj-

для

других

месторождений страны

принимаются по рекомендациям МакНИИ или ВостНМ.


Величина остаточной метаноносности угля, выдаваемого за пределы выемочного участка X* , определяется по формулам:

при разработке каменных углей и антрацитов с объемным выходом


УДК 622,45.001.2(083.96)

В Руководстве изложены порядок проектирования вентиляции шахт, методы определения ожидаемого газовыделения в горные выработки, выбора эффективных схем проветривания выемочных участков,тупиковых выработок и шахт, методики расчета расхода воздуха для проветривания горных выработок, выбора вентиляторов местного и главного проветривания, воздухонагревательных установок, определения устойчивости проветривания шахт и основные способы повышения ее при конструировании схем, анализа состояния проветривания шахт и др.

Руководство предназначено для всех организаций, занимающихся составдением проектов новых и реконструируемых шахт, проектов подготовки новых горизонтов и на период строительства шахт, паспортов выемочных участков действующих шахт и расчетами расхода воздуха, необходимого для проветривания угольных шахт.

-20-

летучих веществ больше 165 мл/г с.б.ы.

х( = х [1 - кехр(-п)] к(;    (зл)

при разработке высокоцетаморфизованных антрацитов с объемным выходом летучих веществ от 100 до 165 мл/г с.б.м.

Хл(0И6У^е,б)(-®щ^).    (3.5)

где к - коэффициент, равный для условий Донецкого и Львовско-Волынского бассейнов 0,85, для Печорского 0,6, а для остальных бассейнов и месторождений страны - I;

П - показатель степени, зависящий от скорости подвигания очистного забоя, степени метаморфизма угля, глубины разработки;

к4- коэффициент, учитывающий долю газа, оставшегося в . отбитом угле;

V“s - объемный выход летучих веществ, мл/г с.б.м.

Значения п для Донецкого и Львовско-Волынского бассейнов определяются по формуле (3.6), а для других бассейнов и месторождений страны - по формуле (3.7)

n = a,Vo,exp(-0>0(HH+    (5.6)

H = a1v04 [0,002(27-Vdoi)2+1 J, (3.7)

где - коэффициенты, значения которых для Донецкого и Львов-ско-Ьолынского бассейнов принимаются: для углей с выходом летучих веществ    22%>    Qi    =    1,435,

hi =-0,051; при Vdot> 22% Q< = 0,152, ^=0,051.

Примечание. При глубине горных работ более 1000 м расчетное значение Н в формуле (3.6) принимается равным 1000 ы.

Значение Qi для Печорского бассейна принимается равным 0,1, а для других бассейнов и месторождений страны - 0,21.

Коэффициент 1^ определяется по формуле

(3.8)

к<и-сз2т®3,

- 3 -

Настоящее Руководство разработано МакЮШ, ДонУГИ, БостШШ,

ЙГД иц.АвА.Скочинокого, ВНИИОМШС, ВНЙИГМ им.М.М.Федорова,ВНИИГД, ЮТМ АН УССР, проектными институтами "Довгипрошахт", "Днепрогипро-шахт”, "Карагандагипрошахт" и "Сибгипрошахт” на основании научно-исследовательских работ, выполненных МакНИИ, ДонУГИ, ВостНИИ, ИГД им.А.А•Скочинского, ВНИИОЙШС, ВНИИГМ им.М.Й•Федорова, ДГЙ АН УССР И др.

Требования Руководства обязательны для всех организаций и предприятий угольной промышленности при проектировании и обеспечении проветривания угольных шахт, включая их строительство* С выходом Руководства утрачивают силу при проектировании шахт к расчете расхода воздуха для действующих шахт следующие документы: Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт, утвержденное Мин-углепромом СССР 10 апреля 1974 г*; Дополнения к "Руководству по проектированию вентиляции угольных шахт”, утвержденные Минуглепро-мом СССР 27 декабря 1979 г. ; Инструкция по расчету количества воздуха, необходимого для проветривания действующих угольных шахт,утвержденная Минуглепромом СССР 25 марта 1974 г.; Временная инструкция по проектированию вентиляции при проходке и углубке стволов, утвержденная Минуглепромом СССР 25 декабря 1980 г*; Временное руководство по нагнетательно-всасывающему проветриванию подготовительных выработок с применением пылеулавливающих установок, утвержденное Минуглепромом СССР 9 июля 1982 г.; Руководство по проектированию и организации проветривания подготовительных выработок действующих угольных шахт, утвернденное Минуглепромом СССР 16 мая 1984 г.; Временное руководство по выбору технологических схем проветривания и управления гаэовыделениен на выемочных участках, утвернденное Минуглепромом СССР 16 мая 1984 г.; Методические указания по применению "Руководства по проектированию и организации проветривания подготовительных выработок действующих угольных шахт", утвержденные Минуглепромом СССР 18 июня 1985 г., и другие действующие бассейновые инструкции, руководства, методики и рекомендации по расчету и проектированию вентиляции.

Выбор наиболее эффективного способа дегазации должен производиться в соответствии с Руководством по дегазации угольных шахт, выбор средств пылеподавления - Руководством tio борьбе с пылью и пылевзрывозащите на угольных и сланцевых шахтах, разрезах, обогатительных и брикетных фабриках, а тепловые расчеты - по Единой методике прогнозирования температурных условий в угольных шахтах.

- 4 -

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Дач - среднесуточная добыча с выемочного участка, т;

/!тп- среднесуточная добыча с шахтоппаста, т;

Дз - зольность угля, %\

В - масса одновременно взрываемых ВВ, кг;

&та)Г максимальная ширина призабойного пространства, м;

&min~ минимальная ширина призабойного пространства, м;

-    ширина забоя тупиковой выработки по углю, м;

Бз*д - ширина условного пояса газового дренирования угольного массива через поверхности обнажения пласта в подготовительных выработках, м;

С0 - концентрация газа в поступающей на выемочный участок вентиляционной струе, % (по объему);

С - допустимая концентрация газа в исходящей вентиляционной струе, % (по объему);

-    концентрация газа в пунктах I и 2,    %    (по    объему);

dip - диаметр трубопровода, м;

Н - глубина разработки, м;

МР - расстояние по нормали между разрабатываемым и сближенным пластами, при котором метанодыделение из последнего практически равно нулю, м;

МСП1- расстояние по нормали между кровлей разрабатываемого и

почвой сближенного (при подработке) и между почвой разрабатываемого и кровлей сближенного (при надработке)пластовум; he - давление вентилятора, даПа;

Изч - депрессия выемочного участка, даПа;

Ном - депрессия очистной выработки, даПа; hn - абсолютное метановыделение из выработанного пространства, м3/мин;

1оч - абсолютное метановыделение из очистной выработки, м3/мин;

1П - абсолютная метанообильность тупиковой выработки, м3/мин;

1М - абсолютное метановыделение из отбитого угля, и3/мин;

1ач - абсолютное метановыделение на выемочном участке, м3/мин;

Inol “ абсолютное метановыделение с неподвижных обнаженных поверхностей пласта, м3/ыин; кн - коэффициент неравномерности газовыделения;

km* - коэффициент, учитывающий движение воздуха по части

- 5 -

выработанного пространства, непосредственно прилегающей к призабойному пространству; кп - коэффициент, учитывающий выделение метана из боковых пород;

кпд - коэффициент, учитывающий влияние системы разработки на метановыделение из пласта; kyri *“ коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство; км.|н~ коэффициент, учитывающий утечки воздуха через вентиляционные сооружения; kr.a - коэффициент турбулентной диффузии;

к&.п ~ коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного пространства в призабойное; кэ.п * коэффициент, учитывающий метановыделение из эксплуатационных потерь угля в пределах выемочного участка; кт * коэффициент, учитывающий изменение метановыделения во времени;

-    длина крыла, и;

-    длина очистного забоя, м;

^ - длина трубопровода, м;

£&чр - длина очистного забоя, для которой рассчитывается максимально допустимая нагрузка, м;

2П - длина тупиковой, выработки, и;

1г% - длина звена трубопровода, и; щ - вынимаемая полезная мощность пласта, ы;

ГПп - полная мощность угольных пачек разрабатываемого пласта, м;

т&.пр~ вынимаемая мощность пласта с учетом породных прослоек ,м; ГПспь" суммарная мощность угольных пачек отдельного ( 1-го)

сближенного пласта (спутника),м; (для спутника,состоящего из углистосланцевых пород, принимается равной половине его действительной мощности);

Пцад - наибольшее число людей, одновременно работающих в очистной или тупиковой выработке;

Qg - подача вентиляционной установки, м3/с;

Оуч - расход воздуха на выемочном участке, м3/мин;

-    расход воздуха для обособленного проветривания

камеры, м3/мин;

Qdh - расход воздуха для проветривания очистной выработки, мз/мин;

- 6 -

Qar.§n ~

Ощ —

Qmi

^ЙЧ

fyfio? " tfn/i

^сл ”

tylu "

tycn.nr

^on.ni.™

утечки воздуха через надшахтное здание и вентиляционный канал, м3/мин;

расход воздуха в шахте, м3/аин;

расход воздуха, который необходимо подавать в призабойное пространство тупиковой, выработки, мэ/мин; относительная метанообильность выемочного участка, м3/т; относительная метанообильность очистной выработки, мэ/т| относительное ыетановыделенк'е из вмещающих пород, м3/т; относительное метановыделение из разрабатываемого пласта, м3/т;

относительное метановыделение из сближенных пластов (спутников), ы3/т;

Rt? ” % -

S -

sar -

Tnp ” tn "

V* -

^04    “

“*

^max"

^3mwf

Vi ~

y<bj -

W -

*r -

относительная метанообильность шахты, ы8/т; относительное метановыделение из отдельного подрабатываемого (верхнего) пласта (спутника), м8/т; относительное метановыделение из отдельного кадрабатываемого (нижнего) пласта (спутника),м3/т; относительное метановыделение из отбитого угля, м3/т; относительное метановыделение с очистного забоя,м3/т; аэродинамическое сопротивление трубопровода,^ (gana*cyh?)i удельное аэродинамическое сопротивление выработки ,kju/V; площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки в свету, м2; площадь поперечного сечения выработки в свету, м2; площадь забоя тупиковой выработки по углю, м2$ время проведения тупиковой выработки, сут.; естественная температура пород, °С; скорость воздуха, м/с; скорость подвигания очистного забоя, м/сут; скорость подвигания забоя тупиковой выработки, и/оут; максимально допустимая ПБ скорость воздуха в очистной выработке, м/с; минимально допустимая ПБ скорость воздуха в призабойном пространстве тупиковой выработки, м/с; скорость транспортирования угля по лаве, м/мин; выход летучих веществ, %; пластовая влажность угля, природная метаноносность пласта, м3/т сухой беззольной массы (м3/т с.б.м.);

- 7 -

X - природная метаноносность пласта, м3/т;

Xq - остаточная метаноносность угля, н3/т;

Хог - остаточная ыетаноносность угля, м3/т с.б.и.;

-    остаточная метаноносность угля при выдаче его за пределы выемочного участка, м3/т;

XJ - остаточная ыетаноносность угольного пласта после его надработки или подработки, м3/т;

Х - остаточная иетаноносность угля при выдаче его за пределы выемочного участка, м8/т с.б.и.;

Xcnt - природная метаноносность t -го пласта (спутника),

и3/®;

Д - коэффициент аэродинамического сопротивления; к^*М^аП( А - угол падения пласта, градус;

У - плотность угля, т/м3;

Jfg - плотность воздуха, кг/м8;

-    плотность угля I -го пласта (спутника), т/ма;

^    -    коэффициент полезного действия установки.

- 8 -

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Материалы для проектирования вентиляции новых и реконструируемых шахт, а также на период их строительства предоставляются заказчиком в соответствии с Временной инструкцией по разработке проектов и смет для промышленного строительства СН 202-81* *

Состав рудничного воздуха, климатические условия в подземных выработках, допустимые содержания углекислого газа, метана,вредных газов и пыли, скорость воздуха в горных выработках должны соответствовать требованиям действующих Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах (ПБ).

Организация проветривания строящихся, реконструируемых и действующих шахт осуществляется по проекту вентиляции, являющемуся частью общего проекта шахты.

Проект вентиляции на период строительства новой, реконструкции или подготовки горизонтов действующей шахты разрабатывается проектными институтами, проектными конторами, группами шахтостроительных комбинатов (трестов) и производственных объединений. В разработке проектов участвуют геолоразведочные организации, шахты и научно-исследовательские институты, участие которых заключается в следующем.

1.1.    Геологоразведочные организации

1.1.1.    Согласно положению о порядке передачи разведанных месторождений полезных ископаемых для промышленного освоения, утвержденному Министерством геологии СССР 21 июля 1970 г., геологоразведочные организации представляют организациям, занимающимся составлением прогноза газообильности:

данные о природной метаноносности угольных пластов и вмещающих пород в пределах полей проектируемых шахт;

схемы и карты опробования рабочих пластов с прогнозом газоносности и нанесением верхних границ зоны метановых газов, геологических нарушений, изогипс почвы или кровли пластов, геологоразведочных скважин (с указанием их номеров, отметок устьев и пересечений пластов, мощности и структуры пластов), линии геологических разрезов и, если возможно, изогаз; при отсутствии изогаз указывается природная нетаноносность в м3/т с.б.м. по скважинам газового опробования;

результаты технического анализа угольных пластов и пропластков, массовый и объемный выход летучих веществ, логарифмр , плас-

- 9 -

товую влагу и зольность угля и генетическую классификацию углей в процентах;

схематические геологические разрезы с нанесением верхних границ зоны метановых газов и, если возможно, изогаз;

геологические разрезы скважин по форме, принятой в данном бассейне или районе, с обязательным нанесением всех пластов и пропластков угля и углистого сланца, указанием их мощности, расстояний между ними, структуры вмещающих пород и их крепости по шкале проф. Протодьяконова;

обводненность пересекаемых породных и угольных пластов;

геотермические условия пересекаемых породных и угольных пластов;

константу, характеризующую химическую активность угля по отношению к кислороду воздуха, и группу угольных пластов, склонных к самовозгоранию;

процентное содержание в угле компонентов группы фюзинита.

1.1.2.    Представляемая документация должна быть выполнена в соответствии с Временными техническими требованиями угольной промышленности к геологоразведочным работам и исходным геологическим материалам, представляемым для проектирования нового строительства и реконструкции шахт и разрезов, утвержденными Минуглепромом СССР 19 октября 1970 г.

1.2.    Угольные шахты

1.2.1.    Накапливают и представляют данные о фактической метано-обильности шахт, шахтопластов, крыльев, этажей, выемочных участков и отдельных выработок за период работы в соответствии с- Инструкцией по проверке состава рудничного воздуха, определению газообильности и установлению категорий шахт по метану.

1.2.2.    Представляют организациям, занимающимся составлением прогноза газообильности:

гипсометрические планы рабочих пластов с их выходами на поверхность в пределах границ поля действующей шахты и смежных с ними участков пластов, для которых необходимо составить прогноз ме-танообильности или углекислотообильности горных выработок; на гипсометрическом плане каждого угольного пласта должны быть нанесенк: верхняя граница зоны метановых газов; геологические нарушения угольных пластов, установленные по данным геологической разведки и в процессе ведения горных работ; геологоразведочные скнажины с