Определение ожидаемого метановыделения в проходимую тупиковую выработку

Абсолютное метановыделение проектируемой тупиковой выработки I _п (м³/мин) определяется по выражению

kWA З

^I. п ^{= I}пов ^{+ I} о.у.п

где I _пов – абсолютное метановыделение из неподвижных обнаженных по-верхностей пласта в тупиковой выработке, м³/мин;

I _о.у.п–абсолютное метановыделение из отбитого угля,м³/мин.Абсолютное метановыделение с неподвижных обнаженных по-

верхностей пласта определяется по формуле

I _пов=2,3⋅10⁻²⋅ m _п⋅ v _п⋅(X − X ₀)⋅к_т

где m _п – полная мощность угольных пачек пласта, м;

v _п–планируемая скорость подвигания забоя тупиковой выработки,м/сут;

X –природная метаноносность угольного пласта на глубине залеганияпланируемой к проведению тупиковой выработки, м³/т; определяется по формуле

^{Х = X} Г ^{⋅ k}WA _З

где X _г – природная метаноносность пласта на глубине для которой опреде-лено фактическое метановыделение, м³/т с.б.м.; принимается по данным геологической разведки.

- коэффициент пересчета метаноносности пласта на уголь, (доли

ед.) находится по формуле

kWA	=		− W	− A З
З

W, А_З –соответственно пластовая влажность и зольность угля, %; X ₀–остаточная метаноносность угля,м³/т;определяется по формуле

^Х O ^{= X} ОГ^{⋅ k}WA _З

где X _ог – остаточная метаноносность угля, м³/т.с.б.м; определяется в зависимости от выхода летучих из угля по табл.1. k _Т – коэффи-циент, учитывающий изменение метановыделение во времени, доли ед.; зависит от времени Т_пр, прошедшего от начала выра-ботки до момента определения I_пов; принимается по табл. 2. или рассчитывается по формуле

k_T =1−0,91exp(−0,022 T_пр)

Время проведения участка выработки Т_пр рассчитывается как частное от деления длины призабойного участка на скорость проведения выработки.

Метановыделение из отбитого угля I_оуп, м³/мин зависит от способа вы-емки и определяется следующим образом.

Таблица 1

Остаточная метаноносность углей

Выход летучих	2-8	8-12	12-18	18-26	26-35	35-42	42-50
веществ,%
Остаточная
метанонос-	12,1-5,3	5,3-4,1	4,1-3,2	3,2-2,6	2,6-2,2	2,2-1,9	1,9-1,7
ность углей
X огм3/т.с.б.м
									Таблица 2
		Значения коэффициента k Т в зависимости от Тпр
Тпр сут.		k Т	Тпр сут.		k Т	Тпр сут.		k Т
		0,11				0,35				0,83
		0,13				0,41				0,87
		0,15				0,47				0,91
		0,17				0,53				0,94
		0,18				0,66				0,97
		0,27				0,76				1,00

При выемке угля комбайнами, буровым способом (выбуриванием) или отбойными молотками рассчитывается по выражению

I _о.у.п= jk_mу (Х − Х_о)

где j – техническая производительность комбайна, бурового станка или суммарная производительность проходчиков по выемке угля, т/мин. Принимается для комбайнов по табл. 3, для буровых станков – по их техническим характеристикам, а при выемке угля отбойными молот-ками – по формуле

_{j =} ⁿ пр ^Nв

60 Т_см

где n _пр – число проходчиков, одновременно работающих в смене по выем-ке угля;

N_в – норма выработки одного проходчика по выемке угля отбойныммолотком, т/смену;

Т _см–время работы проходчиков в смене по выемке угля,ч.

k_my –коэффициент,учитывающий степень дегазации отбитого угля,доли ед.; находим по формуле

Таблица 3 Техническая производительность нарезного и проходческих комбайнов

Тип комбайна							ГПКСН,	ГПКС,
ЧПП2Щ	ЧПП2М	КН78	ЧПП5	ЧПУ	ПК3Р	ГПКСП,
							ЧПП2	ГПКСВ
Техническая
производитель-	0,5	0,7	0,8	1,0	1,2	1,4	1,5	1,8
ность комбайна,
т/мин

k_my = aT_y ^b

где a, b – коэффициент, характеризующие газоотдачу из отбитого угля. Принимаются при дегазации отбитого угля Ту ≤ 6мин, соответст-

венно равными 0,052 и 0,71; а при Ту ≥ 6мин a = 0,118, а b = 0,25.

Т_у –время нахождения(дегазации)угля в призабойном пространстве,мин;

Значение Ту рассчитывается по формуле

_{Ty =} ^S уг _j^lц^γ

где Sуг – площадь сечения выработки по углю в проходке, м²;

lц – подвигание забоя за цикл непрерывной работы комбайна, бу-рового станка, отбойных молотков, м; принимается для ком-байнов при мощности пласта меньшей диаметра коронки (барабана), равным длине коронки (барабана), а при мощно-сти пласта большей диаметра резцовой коронки – расстоя-нию между арками, но не менее 1 м; при выбуривании пла-ста – подвиганию забоя за цикл, а при выемке угля отбой-ными молотками – шагу крепи.

γ – плотность угля т/м³; При проведении выработок буровзрывным способом 1оуп определяется

по формуле

I _о.у.п=9⋅10⁻³ S _уг l_вз y (Х − Х _о)

где lвз — подвигание угольного забоя за взрывание, м; у — плотность угля, т/м3.

Максимальное метановыделение в призабойное пространство при ве-дении буровзрывных работ по углю определяется по формуле:

I 'пов

I _о.у.п=0,05 S _угl_вз y (Х − Х_о)

Метановыделение в призабойное пространство проходимой тупиковой выработки Iз.п(м3/мин) при выемке угля комбайнами, отбойными молот-ками или выбуриванием определяется по формуле:

^I з..п ^{= I}пов ^{/ + I} о.у.п

где – абсолютное метановыделение из неподвижных обнаженных

поверхностей пласта в пределах зоны (длина призабойной зоны lз.п=20м) м3/мин;

I ^/пов=2,3⋅10⁻²⋅ m _п⋅ v _п⋅(X − X ₀)⋅к^/т

к ^/ Т =1−0,91⋅exp(−0.022Т^/пр)

где ^{Т/ пр} – время, прошедшее от начала проведения выработки до момента,

для которого определяется параметр ^{I / пов}, сут; при расчете параметра

^{I / пов} для призабойной зоны выработки

_Т / _{пр =} ^L ₌ ²⁰

v _п v _п