f7c5bdfbe0c3aff8df20ce3ee693687b
.pdfРисунок 10 – Схема проветривания выемочных участков:
а – по схеме 3В-Н-г-пт при отработке столбами по падению; б – то же при отработке по восстанию
Метанообильные шахты
Эффективные схемы вентиляции угольных шахт в современных условиях отработ-
ки угольных пластов с высокой производительностью выемочных участков привязаны к типовым схемам вскрытия, подготовки и отработки газоносных пластов угля. Основные из съем вентиляции шахт следующие.
1 Схема вентиляции шахты при вскрытии шахтного поля наклонными и вертикаль-
ными стволами при блоковой подготовке (рисунок 11); 2 Схема вентиляции шахт при вскрытии горизонта вертикальными воздухоподаю-
щим и вентиляционным стволами и главным уклоном при панельной (этажной) подготов-
ке бремсбергового и уклонного полей (рисунок 12); 3 Схема вентиляции шахт при вскрытии горизонта вспомогательным и вентиляци-
онным стволами и главным уклоном при погоризонтной подготовке уклонного поля (ри-
сунок 13); 4 Схема вентиляции шахты при вскрытии шахтного поля вертикальными стволами
и капитальными квершлагами при погоризонтной подготовке с выемкой по падению (ри-
сунок 14)
5 Схема вентиляции шахты при вскрытии горизонта главным наклонным, вспомо-
гательным и блоковыми вертикальными стволами при панельной подготовке бремсберго-
вого поля (рисунок 15)
|
Вентиляционный ствол |
|
|
Конвейерный наклонный ствол |
Вспомогательный |
Фланговый вентиляционный ствол |
Ф |
|
|
Людской наклонный ствол |
Главны |
200 |
|
|
1000 - 1500 |
Уклоны панельные |
|
|
|
|
|
вспомогательный |
|
|
людской, конвейерный |
|
Воздухоподающий ствол |
|
|
Рисунок 11 – Вскрытие шахтного поля наклонными и вертикальными стволами при блоко- |
||
|
вой подготовке и восходящей отработке |
|
|
а) |
|
Ствол главный |
Ствол вспомогательный |
|
|
|
|
|
Главный вентиляционный штрек |
|
|
|
Главный откаточный штрек |
|
Воздухоподающий штрек |
|
|
Конвейерный штрек |
|
M |
|
|
200 |
Фланговые уклоны |
|
|
|
|
|
1500 M |
Конвейерный уклон |
|
|
|
Фланговый уклон |
|
|
|
Вспомогательный уклон |
|
|
Ствол воздухоподающий |
|
Главные уклоны |
|
|
|
Главный вентиляционный штрек |
|
|
б) |
|
|
|
Ствол вспомогательный |
|
Ствол главный |
Квершлаги |
|
|
|
|
Ствол вентиляционный |
|
|
|
Главный вентиляционный штрек |
|
|
Главный откаточный штрек |
уклоны |
|
20-40 м |
Фланговые |
Воздухоподающий штрек |
|
|
|
|
|
Конвейерный штрек |
|
|
200-250 м |
|
|
|
Главный людской уклон |
|
|
Главный конвейерный уклон |
|
2500 м |
|
|
Главный путевой уклон |
|
Ствол воздухоподающий
Рисунок 12 – Вскрытие горизонта вертикальными воздухоподающим и вентиляционным стволами и главным уклоном при панельной (этажной) подготовке бремсбергового и уклонного полей
|
Вспомогательный ствол |
Главный ствол |
|
|
|
Главный |
|
|
воздухоподающий |
200 м |
|
штрек |
|
|
Участковые уклоны |
|
|
|
Вентиляционный ствол |
|
Рисунок 13 – Вскрытие горизонта вспомогательным и вентиляционным стволами и главным уклоном при погоризонтной подготовке уклонного поля
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вспомогательный ствол |
|
Главный ствол |
|
|
|
|
|
|
|
Капитальные квершлаги |
|
|
|
Флангов |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фланговый ствол |
Участковые бремсберги |
Главный воздухопадающий штрек
Главный конвейрн |
Воздухоподающий ствол
Рисунок 14 – вскрытие шахтного поля вертикальными стволами и капитальными квершлагами при погоризонтной подготовке с выемкой по падению
Ствол блоковый №2 |
|
|
|
|
|
Ствол блоковый №1 |
Стволы блоковые №1,2 |
Ствол вспо |
Квершлаги вентиляционные блоковые |
Квершлаг глав |
|
Штрек |
вентиляционный |
|
|
M |
|
|
200 |
|
Штрек |
конвейерный |
|
|
Штрек магистральный |
конвейерный |
|
|
на |
|
Штрек конвейерный |
|
|
Штрек вентиляционный |
|
Бремсберги |
|
|
панельные |
|
|
|
Квершлаги конвейерные блоковые |
Бремсберги панельные: |
|
|
конвейерный, вспомогательный, |
|
|
людской |
Рисунок 15 – Вскрытие горизонта главным наклонным, вспомогательным и блоковыми вертикальными стволами при панельной подготовке бремсбергового поля
Приложение 2
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕХНИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ШАХТЫ ПО ВЕНТИЛЯЦИИ
1 Основные положения
Под техническими возможностями шахты по вентиляции (Аш.в ,т/сут) понимается максимально возможный суточный (годовой) объем добычи угля, который может быть обеспечен необходимым расходом воздуха в горных выработках, с учетом осуществления в планируемом периоде мероприятий по совершенствованию вентиляции и выполнения требо-
ваний ПБ и Правил технической эксплуатации (ПТЭ), регламентирующих проветривание шахты.
Технические возможности шахты по вентиляции на планируемый год, рассчитывают-
ся на основании календарного плана развития горных работ для группы одновременно дей-
ствующих очистных и тупиковых выработок с наиболее сложными условиями проветрива-
ния, которые в общем случае характеризуются следующими факторами:
максимальным удалением горных работ от вскрывающих вентиляционных вырабо-
ток;
максимальным числом одновременно действующих очистных забоев, обособленно проветриваемых тупиковых выработок, камер, поддерживаемых и погашаемых выработок;
максимальным ожидаемым газовыделением в очистных и тупиковых выработках и выемочных участках.
Расчет технических возможностей шахты по вентиляции на планируемый год выпол-
няется для каждой группы одновременно действующих в соответствии с графиком ввода -
выбытия очистных выработок.
Основой для расчетов Аш.в служат годовые календарные планы развития горных ра-
бот, схема вентиляции шахты на момент проведения расчетов, материалы последней депрес-
сионной съемки, характеристики фактических режимов работы главных вентиляционных ус-
тановок, а также параметры, характеризующие метанообильность выемочных участков и ту-
пиковых выработок.
2 Расчет технических возможностей шахты Расчет технических возможностей шахты по вентиляции на планируемую пятилет-
ку выполняется для очистных забоев, действующих в году, с наиболее сложными усло-
виями проветривания по формуле
n j |
|
Aш.в n г Аij A т , |
(1) |
i 1 |
|
где nг – число дней работы в данном году, сут; nj – число очистных забоев в j-ой группе;
Аij – технически возможная по вентиляции нагрузка на i-й очистной забой j-ой группы одновременно действующих очистных забоев в данном году, т/сут;
Ат – добыча из тупиковых выработок в планируемом году, т/год.
Расчет технической возможности шахты по вентиляции на планируемый год выпол-
няется для каждой группы одновременно действующих очистных забоев по формуле
nгр |
n j |
|
Аш.в |
Т j Aij Aт |
(2) |
j 1 |
i 1 |
|
где nгр – число групп одновременно действующих в течение года очистных забоев;
Tj – длительность работы в течение года j-ой группы очистных забоев, сут.
Технически возможная по вентиляции нагрузка на очистную выработку в планируе-
мом году Аpij устанавливается следующим образом.
Определяется расчетная нагрузка для каждой очистной выработки Аpij как минималь-
ная из максимально полученных по условиям механизации Амij или по газовому фактору Агij
[Аpij = min (Амij, Агij)]. Максимально возможная по условиям механизации нагрузка на очист-
ную выработку (Амij, т/сут) определяется в соответствии с технологическими схемами разра-
ботки угольных пластов и нормативами. Максимально допустимая по газовому фактору на-
грузка на очистную выработку (Агij) определяется по методике, приведенной в 6-ом разделе настоящих Рекомендаций.
Исходя из обеспеченности очистных выработок расчетным расходом воздуха, техни-
чески возможная по вентиляции нагрузка на очистную выработку в планируемом году при-
нимается равной: |
|
|
|
если Qожij ≥ Qpij, то Аpij = min (Амij, Агij) |
|
(3) |
|
|
Qожij |
1,93 |
|
если Qminij ≤ Qожij ≤ Qpij, то Аpij = min (Амij, Агij) |
(4) |
||
Qpij |
|||
|
|
||
если Qожij < Qminij, то Аpij не рассчитывается; |
|
(5) |
где Qожij – ожидаемый расход воздуха в очистной выработке (на участке) в планируемом периоде, м3/мин; определяется путем расчета воздухораспределения в вентиляцион-
ной сети;
Qpij - расход воздуха, необходимый для проветривания очистной выработки (участка) при нагрузке Аpij = min (Амij, Агij)
Qminij – минимально допустимый расход воздуха в очистной выработке (на участке),
м3/мин. В качестве Qminij принимается наибольший расход воздуха, рассчитанный по всем факторам раздела 7, кроме метановыделения .
В зависимости от схемы проветривания участка, значений ожидаемых метановыделе-
ний очистной выработки Iоч и выемочного участка Iуч, а также коэффициента утечек воздуха через выработанное пространство kут.в при определении Qpij, Qожij и Qminij необходимо брать данные по очистной выработке или выемочному участку в соответствии с рекомендациями,
изложенными в разделах 6 и 7.
При проведении расчетов для негазовых шахт в формулах (3), (4) следует принимать Qpij = Qminij j-той группы.
Длительность работы в течение года j-той группы одновременно действующих очист-
ных забоев Тj определяется по графику ввода-выбытия очистных выработок. В случае его изменения из-за уменьшения нагрузок на очистные забои по условиям вентиляции произво-
дится корректировка величин Тj в зависимости от запасов угля, нагрузок на очистные забои и мероприятий по их повышению.