Управление газовым режимом газообильных выемочных участков при подготовке спаренными выработками Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

Московский государственный горный университет

СЕМИНАР 3 і::::::::::::::::::::::::::::::::' ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ «НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА -

99»

: МОСКВА,- МГГУ, - 25.01.99 - -2901.99

© ' В.Н. Бобровников, А.А. Эннс,

Э.М. Шейман, В.В. Скатов, 2000

УДК 622.4:553.17:622.268.13

В.Н. Бобровников, А.А. Эннс, Э.М. Шейман,

В.В. Скатов

УПРАВЛЕНИЕ ГАЗОВЫМ РЕЖИМОМ ГАЗООБИЛЬНЫХ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ ПРИ ' ПОДГОТОВКЕ ' СПАРЕННЫМИ ' ВЫРАБОТКАМИ

горных работ около

есцеликовая отработка выемочных столбов в условиях высокой газо-обильности выемочных участков (до 50-70 м3/мин и более) и при прямоточной с подсвежением схеме вентиляции участков, когда исходящая вентиляционная струя за лавой движется на контакте с выработанным пространством, ведёт к образованию взрывоопасных местных (слоевых) скоплений метана в выработке за лавой.

За счет подготовки выемочного участка спаренными выработками с оставлением целика между основной конвейерной выработкой и выработкой, поддерживаемой на контакте с выработанным пространством и служащей для безопасного отвода мегановоздушного потока из выработанного пространства, можно нормализовать газовый режим и увеличить нагрузку на очистной забой. Эксперимент по управлению газовым режимом газообильных выемочных участков при их подготовке спаренными выработками проводился на выемочном участке лавы 312-ю пласта Четвёртого шахты «Комсомольская» ОАО «Ворку-та-уголь». Система разработки - столбовая, с отработкой столба по простиранию. Длина выемочного столба - 1350 м, длина лавы - 200 м. Подготовка выемочного столба осуществлена спаренными выработками с оставлением целика угля между ними - 6 м; в процессе отработки столба в период наблюдений ширина целика постепенно уменьшалась до 3 м (рис. 1), Глубина ведения

1000 м. Способ управления кровлей - полное обрушение.

Штрек 312-ю используется в качестве конвейерной выработки. Штрек 312-ю «бис» непосредственно примыкает к выработанному пространству лавы, служит для транспортировки угля из лавы до передней сбойки. Участок штрека за лавой используется в качестве неподдерживаемой выработки - канала для изолированного отвода метана из выработанного пространства. Схема вентиляции выемочного участка лавы 312-ю - прямоточная с подсвежением исходящего из лавы воздуха по конвейерному штреку и выдачей исходящей струи по задней сбоечной печи на нижнюю выработку конвейерный штрек 312-ю. Для проветривания выемочного участка по вентиляционному штреку 312-ю подается 9001100 м3/мин и 1200-1600 м3/мин по конвейерному штреку 312-ю для подсвеже-ния исходящей из лавы струи. Способ управления газовыдепением из выработанного пространства - изолированный отвод мегановоздушной смеси по конвейерному штреку 312-ю «бис», который после задней сбойки является неподдерживаемым.

Лава 312-ю начала работать с февраля 1997 г. До октября 1997 г. лава являлась резервнодействующей, а с октября 1997 г. работает по постоянной схеме. Среднесуточная нагрузка до октября 1997 г. составляла 500700 т/сут, в дальнейшем - около 1000 т/сут.

Абсолютная газообильность уча-

стка в 1998 г. составляла от 20 м3/мин в январе до 45 м3/мин в апреле, из них дегазацией удалялось от 13,5 до 33 м3/мин метана. Эффективность дегазации на участке - 60-75%, одновременно в работе находилось от 7 до 14 дегазационных скважин. Вентиляцией удалялось в среднем от 7,3 до 11,0 м3/мин метана, при этом 20-50% выделяемого из выработанного пространства в вентиляционную струю метана отводилось по конвейерному штреку 312-ю и 50-80% - по неподдерживаемому конвейерному штреку 312 «бис».

Анализ показателей вентиляции и дегазации экспериментального выемочного участка 312-ю пласта Четвёртого шахты «Комсомольская» позволяет сде-лать следующие выводы:

1. Изолированный отвод метановоздушной смеси по неподдерживаемой выработке при подготовке выемочного участка спаренными выработками улучшает условия проветривания, так как позволяет удалять до 80% выделяемого в вентиляционную струю на участке метана, при этом концентрация метана в конвейерном штреке 312-го составляла 0,2-0,4%, в неподдерживаемой выработ-ке-0,8-1,5%. Низкая концентрация метана в конвейерном штреке и отсутствие контакта с выработанным пространством исключают возможность местных и слоевых скоплений метана. За время работы выемочного участка в течение 1997-1998 гг. местных и слоевых скоплений метана не наблюдалось.

Г орный информационно-аналитический бюллетень

\№1

Управление газовыделением из выработанного пространства с помощью изолированного отвода метановоздушной смеси по неподдерживаемой выработке (лава 312-ю пл. Четвертого шахты «Комсомольская»

2. Наличие второй выработки упрощает организацию работ по дегазации выемочного участка и позволяет закладывать дегазационные скважины сразу же за линией очистного забоя. Одновременно с этим увеличивается срок эффективности работы дегазационных скважин до 5-8 месяцев, что в 1,5-2,0 раза выше по сравнению с 3-4 месяцами работы скважин при одиночной подготовке.

3. Наличие двух выработок на исходящей струе участка и двух фланговых уклонов позволяет обеспечить изолированный отвод метана за пределы выемочного участка, а также, при необходимости, увеличить количество воздуха на участке и, следовательно, повысить нагрузку на забой до

2000 т/сут (при газообильности выемочного участка до 100-105 м3/мин).

4. Для проветривания выемочного участка при его газообильности до 100105 м3/мин и при условии сохранения эффективности дегазации участка не менее 70% потребуется около 3000-3200 м3/мин воздуха. Реализовать это можно двумя способами:

а) увеличением подаваемого на участок количества свежего воздуха до 3000-3200 м3/мин. Состояние выработок участка позволяет это сделать без превышения допустимых скоростей движения воздушной струи;

б) сохранением подаваемого на участок количества свежего воздуха в пределах 2400-2500 м3/мин, увеличением размеров смесительной камеры

на фланговом вентиляционном уклоне до первой сбойки с выработками залегающего выше пласта Тройного и выпуском с пласта Тройного 500-600 м3/мин воздуха для разбавления исходящей струи.

5. Для обеспечения устойчивых параметров изолированного отвода метана неподдерживаемая выработка должна иметь остаточное сечение не менее 5-6 м2.

Таким образом, по условиям вентиляции, когда имеется возможность изолированного отвода метана, а также дегазации, подготовка газообильных выемочных участков спаренными выработками более предпочтительна, чем одинарная подготовка.

/ .-.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.■.У Бобровников В.Н. - докіор технических наук, Псчорниипроскч. Эннс.1..1. - Псчорниипроскч. Шей.ман Э.М., Скатов, В.В. — ОАО «Ворклчаччо.іь». /