Аэродинамическое обеспечение метанобезопасных режимов вентиляции высокопроизводительных выемочных участков угольных шахт

• Автор: Колесниченко, Игорь Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 248 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ РАЗРАБОТКИ МЕТАНОНОСНЫХ ПЛАСТОВ УГЛЯ.

ф 1.1. Мировые тенденции развития технологий подземной

ш разработки угольных месторождений

1.2. Эффективность и безопасность разработки метаноносных

пластов в угледобывающих бассейнах России

1.3. Анализ изученности проблемы повышения интенсивности и

безопасности отработки высокометаноносных пластов угля.

Выводы.
2. МЕТОДОЛОГИЯ ОБОСНОВАНИЯ НАПРАВЛЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ ОСВОЕНИИ МЕТАНОНОСНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЯ.
2.1. Прогрессивные технологии интенсивной отработки запасов
выемочных участков на высокометаноносных угольных пластах
2.2. Основные направления обеспечения безопасности при интенсивной разработке метаноносных пластов угля
2.3. Методические принципы обоснования приоритетных технологических решений для повышения интенсивности отработки запасов метаноносных угольных пластов и обеспечения
взрывобезопасности шахтной атмосферы
Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАНОСОДЕРЖАНИЯ В УГОЛЬНЫХ
ПЛАСТАХ.
3.1. Метаносодержание и структура угольного вещества в пластах
3.2. Шахтные исследования неравномерности выделения метана из
угольных пластов
3.3. Исследование выделения метана в лаве увеличенной длины
при очистных работах
Выводы.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ ПОТОКОВ В ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СЕТИ ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА
4.1. Обоснование базовой схемы проветривания выемочного
участка для исследования.
в 4.2. Шахтные исследования распределения воздушных потоков в
вентиляционной сети выемочного участка
4.3. Моделирование распределение воздуха в вентиляционной сети
выемочного участка
Выводы
5. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ФОРМИРОВАНИЮ БЕЗОПАСНОЙ МЕТАНОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ В РАБОЧЕМ ПРОСТРАНСТВЕ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ
5.1. Методика прогнозирования газодинамического режима в лаве
5.2. Методика моделирования процесса формирования
метановоздушной смеси в рабочем пространстве лавы
5.3. Рабочая методика определения интенсивности выделения метана
из обнажнной поверхности угольного пласта.
5.4. Формирование параметров режима выделения метана в рабочем пространстве лавы в условиях различной метаноносности
угля в пласте.
Выводы.
6. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ И БЕЗОПАСНОЙ ОТРАБОТКЕ ЗАПАСОВ
ВЫСОКОМЕТАНОНОСНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ.
Ф 6.1. Реализация комплексного подхода к определению параметров
технологии очистных работ и вентиляционной сети выемочного участка.
6.2. Экономическая эффективность интенсивной выемки угля
в лавах большой длины на метаноносном пласте.
6.3. Критериальные основы управления распределением воздуха в вентиляционной сети выемочного участка по условию
взрывобезопасности метановоздушной смсси.
6.4. Обоснование топологии сети горных выработок и параметров распределения воздуха в пределах выемочного участка по условию взрывобезопасности метановоздушной смеси
6.5. Методика комплексного определения параметров технологии и вентиляционной сети выемочного участка
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Показатели работы шахт Кузбасса в г. Шахты, шахтоуправления А, млн. П3, ШТ. А3, тсут. Шахты, шахтоуправления А, млн. П3, шт. Аз, тсут. В таблице А объм добычи угля, млн. А3 средняя нагрузка на очистной забой, тсут. Н максимальная глубина разработки, м К категория шахты по газу, балл. В Кузбассе на шахте Распадская максимальная нагрузка на очистной забой была достигнута в лаве длиной более 0 м. В Печорском бассейне на шахте Воркутинская в лавах длиной более 0 м на пласте Четвртый мощностью 1, м при метанообильности выемочного участка м3мин нагрузка на очистной забой увеличилась с до тсут. В Украине на шахте Краснолиманская в декабре г. КДЦ на пласте мощностью 1,, м в лаве длиной 0 м. За 9 месяцев подвигание лавы составило 8,2 м. Максимальная суточная добыча была т. Во Франции в Лотарингском угольном бассейне на шахте Ля Ув в лаве длиной 5 м на пласте мощностью 4,5 м и с углом падения до были получены следующие показатели за смену добыто т рядового угля т товарного, за сутки 9 т 2 т, за месяц т т товарного. Выемка осуществлялась комбайном Электра с максимальной скоростью подачи ммин. В лаве применялся конвейер НВ0 шириной мм с двумя приводами мощностью по 0 кВт, имеющий производительность тч 6. На пласте Жиронделле мощностью 2,8 м при длине лавы 0 м интенсивность выемки была тч при скорости комбайна ммин и глубине захвата 0, м. В сутки было добыто 0 т угля при скорости подвигания забоя 8 мсут 5. Таблица 1. Бассейн Тип комплекса Среднсдсй ствующее количество очистных забоев Средняя длина очистного забоя, м Средняя производительность пласта, тм2 Объем очистной добычи, млн. Средняя нагрузка на забой, тсут. Кузнецкий КМ2 . Приведенные данные показывают, что высокая нагрузка на очистной забой была достигнута в лавах длиной более 0 м при применении мощных высокопроизводительных выемочных комбайнов. При этом газовый фактор продолжает оказывать влияние на интенсивность выемки угля в лаве. На метаноносных пластах одновременно с увеличением мощности и производительности оборудования необходимо совершенствовать технологические методы обеспечения высокой интенсивности работ, а также способы создания безопасных условий для людей в этих условиях. Говоря о влиянии газового фактора на интенсивность выемки, имеется в виду способность этого газа взрываться при образовании взрывоопасной смеси метана с воздухом. При взрывах этой смеси в результате воздействия взрывной волны и высокой температуры происходит разрушение горных выработок и травмирование людей. Шансы на выживание рабочих не только в месте взрыва, но и в прилегающих вентиляционносвязанных выработках, почти отсутствуют. В последние годы количество метаноопасных шахт уменьшилось. В Печорском бассейне осталось 5 шахт, в Восточном Донбассе 1 шахта. Наиболее метанооиасным регионом в России является Кузбасс. Так, в Кузнецком угольном бассейне с по г. При этом опасными по внезапным выбросам метана и угля и сверхкатегорийными являются шахты табл. Приложение I. Кузбасса. Однако взрывы метана происходят на шахтах III, II и I категории. Таким образом, можно сказать, что все шахты даже при незначительной абсолютной метаноносности являются опасными по возгораниям и взрывам метана. Например, в Восточном Донбассе на шахтах Аютинская и Юбилейная, где были отмечены только следы метана, произошли взрывы метановоздушной смеси с человеческими жертвами. Наиболее опасными являются шахты с высокой абсолютной метанообильностыо. В Печорском бассейне таких шахты три. В Кузбассе с абсолютной метанообильностыо более 0 м3мин в г. В г. Комсомолец и Полысаевская метанообильность снизилась до м3мин. Однако на шахтах им. Кирова, ЧертинскаяКоксовая, Новая2, Абашевская, Осинниковская, Алардинская и им. Ленина произошло увеличение абсолютной метанообильности. Таблица 1. Для оценки взрывоопасности были проанализированы аварии, произошедшие в шахтах Кузбасса, Печорского бассейна, Восточного Донбасса и месторождений Урала и Дальнего Востока на метаноносных пластах. По определению 4 неконтролируемый взрыв или возгорание метановоздушной смеси является аварией.