III От 10 до 15 Сверхкатегорные Свыше 15
Абсолютная и относительная метанообильность с увеличением глубины разработки, как правило, возрастает, вследствие чего переход на разработку более глубоких горизонтов, а также интенсификация угледобычи приводят к увеличению числа сверхкатегорных шахт, количество которых в настоящее время достигает в России около 40 % общего числа действующих шахт. По основным каменноугольным бассейнам процент сверхкатегорных шахт следующий: Донецкому — 50, Кузнецкому — 52, Печорскому — 67 %.
Относительная газообильность в целом ряде сверхкатегорных шахт Кузбасса, Донбасса и Печоры превышает 50 м3/т.
Как указывалось, с увеличением глубины разработки газовыделение, а следовательно, и газообильность шахт возрастают. Интенсивность нарастания относительной газообильности количественно оценивается ступенью метанообилъности, под которой понимают расстояние по вертикали между двумя горизонтами одного и того же пласта, относительная газообильность которых отличается на 1 м31т суточной добычи.
Ступень метанообильности Нм изменяется в зависимости от свойств угля и вмещающих пород, угла падения и ряда других факторов не только для одного месторождения, но даже для одного и того же пласта. Значение ступени метанообильности находится в пределах от 5 до 30 м.
Определив ступень метанообильности по действующим шахтам, можно рассчитать ожидаемую метанообильность на горизонтах, залегающих ниже наиболее глубоких из них на 100—200 м по вертикали, при условии, что горнотехнические условия остаются неизменными. Расчет производят по формуле
q = 2 + _Н – Но
Нм
Где: q — искомая газообильность шахты на глубине Н от поверхности»
м3/т;
Но — глубина зоны метанового выветривания — расстояние от поверхности до горизонта, на котором относительная метанообильность равна 2 м3/т. Нм — ступень метанообильности, м/м3/т.
В настоящее время разработана подробная методика прогноза метанообильности по данным, полученным при геологоразведочных работах. Эта методика изложена в специальной инструкции по прогнозу метанообильности, положена в основу «Временной инструкции по расчету количества воздуха, необходимого для проветривания угольных шахт».
Газовыделение в шахтах происходит неравномерно в течение суток, что объясняется разной интенсивностью метановыделения при выполнении различных операций, а также влиянием на выделение газа изменения барометрического давления. Колебания газового дебита бывают обыкновенные и экстренные.
Обыкновенные колебания возникают под влиянием процессов, сопровождающихся измельчением угля. Как правило, повышение дебита метана наблюдается при подрубке угля в очистных забоях, при взрывных работах по углю и т. п. На общешахтном балансе газовыделения эти колебания отражаются обычно незначительно, но в очистных забоях в зависимости от мощности пластов, коэффициент неравномерности, которым определяются колебания газового дебита, достигает величины 1,3—1,6. При этом в ряде случаев происходит загазирование выработок сверх допускаемых норм.
Экстренные колебания газовыделения возникают главным образом под влиянием быстрого изменения барометрического давления. На эти колебания было обращено внимание еще около 100 лет тому назад, так как они нередко служили причиной шахтных аварий. Так, в 1878 г. в Англии депутат от одного из каменноугольных округов Говен доложил палате общин, что взрывы метана происходили одновременно в нескольких соседних копях и часто совпадали с резкой переменой погоды.
Газовыделения, возникающие при быстром падении барометрического давления, объясняются тем, что свободный газ, находящийся в старых выработках, пустотах, имеющихся в выработанных пространствах, трещинах в угле и породах и т. п., начинает перетекать из области большего давления в область меньшего, т. е. в выработки, где может достигнуть опасных концентраций.
В современных крупных шахтах иногда возникают значительные газовыделения метана вследствие нестационарности дебита вентиляционных струй участков. Наблюдения показывают, что газовыделение резко возрастает чаще при увеличении дебита, по-видимому, за счет более интенсивного выноса метана из выработанного пространства.
Некоторые особенности имеет газовыделение в гидрошахтах. Эти особенности заключаются в том, что в начальный момент увлажнения метановыделение резко увеличивается, но затем через несколько минут снижается. В среднем метанообильность гидрозабоев при проведении выработок и очистной выемке несколько выше, чем забоев с обычной технологией.
При остановке гидромонитора газовыделение с поверхности мокрого забоя в течение первых 12 ч в 2—2,5 раза меньше, чем с забоя выработки, проводимой отбойными молотками, а газовыделение с неподвижных угольных стенок в выработках, проводимых гидроспособом, на 25—40 % меньше, чем в выработках обычных угольных шахт.
Неравномерность метановыделения в гидрошахтах, как показывают наблюдения, несколько выше, чем в шахтах с обычной технологией добычи.
Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 1902;