Аэрология

Изменение схем вентиляции участка вызывает перераспреде­ление метановыделения в участковые выработки. Так, вентиля­ция по схеме, показанной на рис. 17.6, а, способствует выносу ме­тана из выработанного пространства на вентиляционный штрек. При этом некоторое количество метана из выработанного про­странства поступает в нижней части лавы в призабойное простран­ство. В случае использования схемы вентиляции, показанной на рис. 17.6, б, основное количество метана выносится из вырабо­танного пространства на вентиляционный штрек, а в призабойное пространство поступает минимальное количество. При использо­вании схемы вентиляции, показанной на рис. 17.6, е, метан из выработанного пространства поступает в верхнюю часть лавы и там происходит резкое увеличение его концентрации. При этом вы­работанное пространство почти не проветривается, вследствие чего в. нем скапливается большое количество метана. Это создает опасность внезапных выделений его в призабойное пространство в случае резкого уменьшения атмосферного давления, массовых обрушений кровли и др. Вентиляция по схеме, показанной на рис. 17.6, г, обеспечивает вынос почти всего метана из вырабо­танного пространства в лаву. При этой схеме вентиляции из вы­работанного пространства поступает в лаву до 3 раз больше ме­тана, чем при схеме, показанной на рис. 17.5, а. Эти особенности влияния схем вентиляции на перераспределение метановыделения должны учитываться в условиях высоких нагрузок на забой, когда привнос в призабойное пространство лавы даже неболь­шого дополнительного количества метана может заметно ограни­чить нагрузку на забой.
Чтобы избежать повышения содержания метана в верхней ча­сти лавы при столбовых системах разработки параллельно вен­тиляционному штреку проводится дренажный штрек, соединяе­мый с вентиляционным штреком сбойками (рис. 17.7). При этом часть метана из выработанного пространства через сбойки
243

поступает в дренажный штрек, минуя лаву. Эффект усиливается, если в дренажном штреке создать меньшее давление, чем на вен­тиляционном.
Изменение аэродинамического сопротивления выработок обес­печивает возможность благоприятного перераспределения газо­выделения на участке. Последнее достигается изменением депрес­сии между выработками посредством изменения их сопротивле­ния, в результате чего изменяются направление и величина уте­чек воздуха через выработанное пространство и газовыделение из него. Например, если при вентиляции по схеме, показанной на рис. 17.6, а, увеличить сопротивление вентиляционного штрека, то направление утечек воздуха отклонится от лавы тем больше, чем больше будет увеличено сопротивление вентиляционного штрека. Последнее можно увеличить до такого предела, когда метан из выработанного пространства не будет поступать в лаву. Так как направление утечек воздуха в выработанном простран­стве зависит от аэродинамического сопротивления оконтуриваю-щих выработанное пространство выработок, то выбором этих со-
244
противлении можно достичь требуемого перераспределения газо­выделения из выработанного пространства.
Порядок отработки пластов в свите оказывает влияние на ко­личество газа, поступающего в выработанное пространство раз­рабатываемого пласта. При одновременной отработке сближенных пластов газовыделение по пластам распределяется наиболее рав­номерно при их минимальном взаимном опережении. В случае значительного опережения одного из пластов газообильность про­веденных по нему выработок может превышать в 4—5 раз газо­обильность выработок, проводимых по пластам, вынимаемых в последнюю очередь, а газовыделение из выработанного простран­ства может достигать 90 % общего газовыделения по участку. Эти особенности объясняются различными разгрузкой пластов от гор­ного давления, степенью десорбции содержащегося в пластах газа и нарушенностью (газопроницаемостью) междупластья при раз­личном порядке отработки пластов. Так, при выемке только одного пласта в свите неразрабатываемые смежные с ним пласты частично разгружаются от горного давления, а породы междупластья нарушаются, что увеличивает их газопроницае­мость. В результате этого десорбируемый вследствие уменьше­ния давления на этих пластах метан может выделяться в выра­ботки разрабатываемого пласта. При одновременной отработке сближенных пластов такое концентрированное газовыделение от­сутствует.
Система разработки оказывает влияние на выбор схемы вен­тиляции и на газовый баланс участков и шахты. Система разра­ботки с широкой сетью подготовительных выработок способст­вует абсолютному и относительному увеличению газовыделения из них и уменьшению газовыделения из очистных выработок. Так, в Донбассе при относительно небольшой протяженности под­готовительных выработок газовыделение из них составляет 10— 15 % общешахтного газовыделения. В Кузнецком и Карагандин­ском бассейнах, где протяженность подготовительных выработок большая, газовыделение из них достигает 60%.
Специальное проветривание выработанного пространства при­меняется с целью предупреждения поступления газа из вырабо­танного пространства в очистные забои и уменьшения скоплений метановоздушной смеси с высоким содержанием газа в вырабо­танном пространстве. Проветривание выработанного простран­ства возможно при управлении кровлей закладкой. Для этого в выработанном пространстве создаются специальные каналы (продольные и поперечные), по которым движется воздух в на­правлении от лавы к вентиляционному штреку или с откаточного штрека на вентиляционный и происходит соответствующий вынос газа. При таком способе проветривания количество воздуха в очистном забое может существенно уменьшиться вследствие увеличения утечек через выработанное пространство.
Дегазация обеспечивает уменьшение количества поступаю­щего в действующие выработки газа (см. раздел 2).
2*5

////////////////////////////////Щ

Рис. 18.2. Схема про­ветривания призабойной зоны тупиковой выра­ботки при всасывающем способе вентиляции:
/ — вентиляционный воз-
духопровод; 2 — область
активного переноса газов; 3 — застойная область