Для чего служат замерные станции в шахте
Выбор мест расположения замерных станций
Выбор выемочного участка для проведения газовой съемки
Контроль вентиляции шахт методом газовых съемок
Цель проведения газовых съемок
Съемки проводятся на газовых шахтах с целью определения:
-Абсолютной метанообильности горных выработок;
-Коэффициента неравномерности метановыделения;
-Газового баланса выемочных участков, крыльев, горизонтов и шахты в целом.
К элементам, составляющим газовый баланс выемочного участка, относится количество метана:
1. Поступающее на выемочный участок;
2. Выделяющееся из разрабатываемого пласта в призабойное пространство очистного забоя;
3. Выделяющееся из разрабатываемого пласта в подготовительные выработки, находящиеся в пределах участка;
4. Выделяющееся из выработанного пространства в призабойное пространство очистного забоя;
5. Выделяющееся в исходящую струю очистного забоя и выемочного участка.
К элементам, составляющим газовый баланс крыла, горизонта, и шахты в целом относится количество метана выделяющееся:
1. В выработки, по которым поступает свежий воздух на выемочные участки и обособленно проветриваемые подготовительные выработки;
2. Из всех выемочных участков, находящихся в пределах соответствующего крала, горизонта, шахты;
3. Из всех обособленно проветриваемых подготовительных выработок, находящихся за пределами выемочных участков;
4. Из выработанных пространств ранее отработанных этажей, горизонтов в выработки, по которым движется исходящая струя воздуха за пределами участков и обособленно проветриваемых выработок.
Выбранный для проведения газовой съемки выемочный участок должен отвечать следующим требованиям:
Очистной забой недолжен находится в зоне дизъюктивного геологического нарушения;
Расстояние очистного забоя от разрезной печи должно быть таким, чтобы на выемочном участке уже произошла осадка основной кровли;
В призабойном пространстве очистного забоя и в других выработках выемочного участка не должно быть действующих суфляров;
Месячная скорость подвигания очистного забоя в течении трех месяцев до производства газовой съемки не должна разниться более чем на 30 %;
В период проведения газовой съемки не должно происходить изменений режима выемки угля, работы вентиляторных и дегазационных установок, схемы проветривания участков и расхода воздуха поступающего в горные выработки.
Замерные станции в пределах выемочного участка располагаются таким образом, чтобы в результате проведения газовой съемки были определены все составляющие газового баланса выемочного участка. Поэтому замерные станции необходимо располагать в следующих местах:
В начале выработки, по которой воздух поступает на выемочный участок;
На свежей струе воздуха перед поступлением его в очистной забой;
Вблизи очистного забоя, в опережающей его тупиковой выработке;
В призабойном пространстве очистного забоя, вблизи сопряжения егос выработкой, в которую поступает исходящая струя воздуха, в этом пункте производятся поперечные газовые съемки;
Вблизи очистного забоя в выработке с исходящей струей воздуха;
В выработке, по которой поступает подсвежающая вентиляционная струя;
В выработках по которым движется исходящий из очистного забоя воздух, вблизи выхода его из выемочного участка.
Замерные пункты должны находиться в 15-20 м от разветвлений, слияний вентиляционных струй и от очистных забоев. В каждом конкретном случае места расположения замерных станций зависит от схемы проветривания выемочного участка и цели проведения газовой съемки
Например, на (рис.14.1) показаны места расположения замерных пунктов для прямоточной схемы проветривания выемочного участка с подсвежением исходящей вентиляционной струи и ее выдачей на выработанное пространство.
   |
В указанных пунктах измеряется поперечное сечение выработки в свету, скорость движения воздуха, а также отбираются пробы воздуха с последующим его анализом в лаборатории. По результатам измерений определяется абсолютная метанообильность во всех пунктах при каждом измерении, а также ее среднее значение за период проведения съемки
 |
Ii= 
(14.6)
Iср.= 
(14.7)
где Ci – концентрация метана при i-том замере, %;
Qi – расход воздуха при i-том замере, м 3 /мин;
Для определения доли метановыделения из выработанного пространства в призабойное и доли метановыделения из пласта в пункте 7 на расстоянии 10-15 м от соряжения лавы с конвейерным бремсбергом (вентиляционным штреком) выполняется поперечная газовая съемка. Место проведения съемки очищается от посторонних предметов (куски породы, лесоматериал и т.п.) и намечается 4-6 точек, в которых измеряется скорость движения воздуха и отбираются пробы воздуха (рис.14.2).
По результатам измерений в системе координат ci L строится график изменения концентрации метана в зависимости от расстояния от плоскости забоя f (ci) (рис 14.3). Если график имеет пологопадающий характер в сторону выработанного пространства (кривая 1) выделение метана из выработанного пространства в призабойное не происходит. Если график имеет минимум (кривая 2) выделение метана из выработанного пространства в призабойное происходит. Для определения доли выделения метана из выработанного в призабойное в системе координат ci mi vi и L строится график функции f (ci mi vi) (кривая 3). Затем из точки минимума на кривой 2 (точка А) восстанавливается перпендикуляр на кривую 3. Доля выделения метана из выработанного пространства в призабойное определяется как отношение площади фигуры NLED к площади фигуры ОМNLED
Kв.п= 
(14.8)
Доля выделения метана из пласта в призабойное пространство определяется как отношение площади фигуры ONDO к площади фигуры ОМNLED
Kпл= 
(14.9)
ЛИТЕРАТУРА ПО КУРСУ
1. К.З. Ушаков, А.С. Бурчаков «Аэрология горных предприятий» М. «Недра» 1987.
2. К.З. Ушаков, А.С. Бурчаков «Рудничная аэрология» М. «Недра» 1978.
3. Г.Л.Пигида, Е.А. Будзило, Н.И.Горбунов «Аэродинамические расчеты по рудничной аэрологии в примерах и задачах», Киев 1992.
4. Ф.А. Абрамов, В.А. Бойко «Лабораторный практикум по рудничной вентиляции» М. «Недра» 1966.
5. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. Киев 1994.
6. Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. Часть 1, М., 1979.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Лекция 11. Вентиляционные сооружения и устройства
1 Назначение и классификация вентиляционных сооружений и устройств
2 Поверхностные вентиляционные сооружения и устройства
3 Подземные вентиляционные сооружения и устройства
ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВА
1 НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ И УСТРОЙСТВ
Вгорной промышленности для проветривания подземных выработок и поверхностных сооружений применяются вентиляторы главного проветривания (главные и вспомогательные), вентиляторы частичного проветривания и вентиляторы общего назначения (сантехнические).
Вентиляторы главного проветривания обеспечивают подачу воздуха всей шахте (главные вентиляторы) или отдельному ее крылу (вспомогательные вентиляторы). Они располагаются на поверхности земли у устья герметически закрытых стволов или шурфов и действуют непрерывно.
Вентиляторы главного проветривания являются стационарным» электромеханическим оборудованием шахт. Для их установки сооружаются фундаменты, здания и воздухоподводящие каналы.
На газовых шахтах вентиляторы должны работать на всасывание. Работа нагнетанием допускается на негазовых шахтах и при разработке первых горизонтов шахт I и II категории по газу.
Главные вентиляторные установки должны оборудоваться реверсивными устройствами для изменения направления движения воздушной струи, поступающей в подземные выработки шахт.
Для привода вентиляторов главного проветривания применяются синхронные и асинхронные электродвигатели с фазовым и короткозамкнутым ротором.
К вспомогательным вентиляторам относятся также подземные вентиляторы, обслуживающие один или несколько эксплуатационных участков или блоков, периодически переносимые по мере подвигания горных работ. Широкое распространение такие вентиляторы получили на железорудных шахтах Криворожского бассейна и других районов (блоковые вентиляторы). Установка подземных вспомогательных вентиляторов на угольных и сланцевых шахтах допускается только с разрешения Госгортехнадзора.
Вентиляторы частичного проветривания служат для проветривания глухих забоев горных выработок, как правило, нагнетанием свежего воздуха по вентиляционным трубам и характеризуются малыми размерами, отсутствием специальных фундаментов и сооружений. Привод вентиляторов электрический, пневматический или гидравлический. Исполнение взрывобезопасное или нормальное.
Разновидностью вентиляторов частичного проветривания являются проходческие вентиляторы, предназначенные для проветривания забоев стволов и околоствольных выработок. Они устанавливаются на поверхности земли и нагнетают по трубам свежий воздух в забои.
Вентиляторы общего назначения (сантехнические) применяются для перемещения воздуха в системах приточно-вытяжной вентиляции производственных (обогатительных фабрик и др.) и жилых помещений, в котельных агрегатах, калориферных установках, системах пневмотранспорта и др.
По принципу действия шахтные вентиляторы делятся на центробежные и осевые.
Центробежный вентилятор (рисунок 1) состоит из рабочего колеса 1, спирального кожуха 2, направляющего аппарата 3, входного патрубка 4, диффузора 5 с выходным коленом 6.
Рисунок 1- Шахтный центробежный вентилятор
Воздушный поток поступает к рабочему колесу вентилятора через входной патрубок и направляющий аппарат. В колесе поток поворачивает на 90° из осевого в радиальное направление и под действием центробежной силы и динамического давления лопаток выбрасывается в спиральный кожух, откуда поступает в нагнетательный трубопровод или через диффузор и колено в атмосферу. Установленный перед рабочим колесом направляющий аппарат с поворотными лопатками служит для регулирования производительности.
Центробежные вентиляторы выполняются одно- или двустороннего всасывания. Их рабочие колеса имеют от 6 до 64 лопаток, загнутых вперед, назад или радиальных. Кожухи вентиляторов спиральные, как правило, постоянной ширины, с радиальным диффузором или без него.
Осевые вентиляторы низкого давления имеют одно рабочее колесо (одноступенчатые). Для повышения давления число рабочих колес увеличивается до двух и в редких случаях до трех ичетырех (многоступенчатые вентиляторы).
Рабочие колеса шахтных осевых вентиляторов имеют число лопаток от 8 до 20. Относительные диаметры их втулок составляют 0,3-0,7 диаметра рабочего колеса. Зазоры между лопатками колес и кожухом не должны превышать 1,5% длины лопаток.
Регулирование производительности осевых вентиляторов производится изменением углов установки лопаток рабочих колес иуглов установки закрылков лопаток направляющих аппаратов.
По развиваемому давлению различают вентиляторы:
— низкого давления, развивающие давление до 100 кг/м 2 ;
— среднего давления, развивающие давление до 200-300 кг/м 2 ;
По быстроходности вентиляторы делятся на:
1) Быстроходные, nу > 100 (осевые вентиляторы низкого и среднего давления).
2 ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВА
В период строительства шахт применяют постоянные и временные вентиляторные установки. Схема временной вентиляторной установки с наземным каналом представлена на рисунке 3.
Вентиляционный канал не должен обладать высоким аэродинамическим сопротивлением. Его депрессия должна быть не свыше 10% депрессии шахты.
1 — металлическое кольцо с канавками для воды; 2 — металлические балки;
3 —настил из досок; 4 — бетон или глина; 5 — земля
3 ПОДЗЕМНЫЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВА
Перемычки возводятся для разделения струй воздуха (свежей и исходящей) и прекращения поступления воздуха в выработку или в забой. Они могут быть дощатыми, каменными, кирпичными, бетонными и надувными. Перемычки должны быть воздухо- и газонепроницаемыми. Они рассчитываются на воздухо- 
и газопроницаемость, на сопротивление горному давлению, па взрывную волну.
Вентиляционные двери, так же как и перемычки, служат для разделения воздушных струй. Они устраиваются так, чтобы не возникало коротких токов воздуха при их открывании. Вентиляционные двери бывают деревянные, обитые железом, металлические, открывающиеся как вручную (рисунок 6), так и автоматически (рисунок 7).
а — металлические; 6 — деревянные
| Тип | Размеры поперечного сечения, м | Наличие коллектора и диффузора | Аэродинамическое сопротивление, Па∙с 2 /м 3 | |
| Трубчатый: однотрубный двухтрубный трехтрубный однотрубный двухтрубный » однотрубный двухтрубный однотрубный двухтрубный » Прямоугольный: » » » | d=0,7 d=0,6 d=0,6 d=0,9 d=0,75 d=0,6 d=0,75 d=0,9 d=0,9 d=0,75 d=0,8 1,2·0,6 1,5·0,75 1,65·0,75 2,50·1,0 |  Нет  » Есть
Перекидной бетонный мост | 5000-7500 1500-2500 500-750 100-300 100 |
Нет
»Замерные станции представляют собой участок выработки длиной 5-6 м, тщательно отшитый по бокам и кровле гладкими досками (рисунок 9) и имеющий плавное сужение и расширение под углом 10° в начале и конце. Конструкция их зависит от сечения выработки и типа крепи. Станции служат для замера скорости движения и определения количества воздуха, проходящего по выработке. Их располагают на прямолинейном участке выработки.
1 — отшивка; 2 — кружало
Лекция 11. Вентиляционные сооружения и устройства
1 Назначение и классификация вентиляционных сооружений и устройств
2 Поверхностные вентиляционные сооружения и устройства
3 Подземные вентиляционные сооружения и устройства
ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВА
1 НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ И УСТРОЙСТВ
Вгорной промышленности для проветривания подземных выработок и поверхностных сооружений применяются вентиляторы главного проветривания (главные и вспомогательные), вентиляторы частичного проветривания и вентиляторы общего назначения (сантехнические).
Вентиляторы главного проветривания обеспечивают подачу воздуха всей шахте (главные вентиляторы) или отдельному ее крылу (вспомогательные вентиляторы). Они располагаются на поверхности земли у устья герметически закрытых стволов или шурфов и действуют непрерывно.
Вентиляторы главного проветривания являются стационарным» электромеханическим оборудованием шахт. Для их установки сооружаются фундаменты, здания и воздухоподводящие каналы.
На газовых шахтах вентиляторы должны работать на всасывание. Работа нагнетанием допускается на негазовых шахтах и при разработке первых горизонтов шахт I и II категории по газу.
Главные вентиляторные установки должны оборудоваться реверсивными устройствами для изменения направления движения воздушной струи, поступающей в подземные выработки шахт.
Для привода вентиляторов главного проветривания применяются синхронные и асинхронные электродвигатели с фазовым и короткозамкнутым ротором.
К вспомогательным вентиляторам относятся также подземные вентиляторы, обслуживающие один или несколько эксплуатационных участков или блоков, периодически переносимые по мере подвигания горных работ. Широкое распространение такие вентиляторы получили на железорудных шахтах Криворожского бассейна и других районов (блоковые вентиляторы). Установка подземных вспомогательных вентиляторов на угольных и сланцевых шахтах допускается только с разрешения Госгортехнадзора.
Вентиляторы частичного проветривания служат для проветривания глухих забоев горных выработок, как правило, нагнетанием свежего воздуха по вентиляционным трубам и характеризуются малыми размерами, отсутствием специальных фундаментов и сооружений. Привод вентиляторов электрический, пневматический или гидравлический. Исполнение взрывобезопасное или нормальное.
Разновидностью вентиляторов частичного проветривания являются проходческие вентиляторы, предназначенные для проветривания забоев стволов и околоствольных выработок. Они устанавливаются на поверхности земли и нагнетают по трубам свежий воздух в забои.
Вентиляторы общего назначения (сантехнические) применяются для перемещения воздуха в системах приточно-вытяжной вентиляции производственных (обогатительных фабрик и др.) и жилых помещений, в котельных агрегатах, калориферных установках, системах пневмотранспорта и др.
По принципу действия шахтные вентиляторы делятся на центробежные и осевые.
Центробежный вентилятор (рисунок 1) состоит из рабочего колеса 1, спирального кожуха 2, направляющего аппарата 3, входного патрубка 4, диффузора 5 с выходным коленом 6.
Рисунок 1- Шахтный центробежный вентилятор
Воздушный поток поступает к рабочему колесу вентилятора через входной патрубок и направляющий аппарат. В колесе поток поворачивает на 90° из осевого в радиальное направление и под действием центробежной силы и динамического давления лопаток выбрасывается в спиральный кожух, откуда поступает в нагнетательный трубопровод или через диффузор и колено в атмосферу. Установленный перед рабочим колесом направляющий аппарат с поворотными лопатками служит для регулирования производительности.
Центробежные вентиляторы выполняются одно- или двустороннего всасывания. Их рабочие колеса имеют от 6 до 64 лопаток, загнутых вперед, назад или радиальных. Кожухи вентиляторов спиральные, как правило, постоянной ширины, с радиальным диффузором или без него.
Осевые вентиляторы низкого давления имеют одно рабочее колесо (одноступенчатые). Для повышения давления число рабочих колес увеличивается до двух и в редких случаях до трех ичетырех (многоступенчатые вентиляторы).
Рабочие колеса шахтных осевых вентиляторов имеют число лопаток от 8 до 20. Относительные диаметры их втулок составляют 0,3-0,7 диаметра рабочего колеса. Зазоры между лопатками колес и кожухом не должны превышать 1,5% длины лопаток.
Регулирование производительности осевых вентиляторов производится изменением углов установки лопаток рабочих колес иуглов установки закрылков лопаток направляющих аппаратов.
По развиваемому давлению различают вентиляторы:
— низкого давления, развивающие давление до 100 кг/м 2 ;
— среднего давления, развивающие давление до 200-300 кг/м 2 ;
По быстроходности вентиляторы делятся на:
1) Быстроходные, nу > 100 (осевые вентиляторы низкого и среднего давления).
2 ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВА
В период строительства шахт применяют постоянные и временные вентиляторные установки. Схема временной вентиляторной установки с наземным каналом представлена на рисунке 3.
Вентиляционный канал не должен обладать высоким аэродинамическим сопротивлением. Его депрессия должна быть не свыше 10% депрессии шахты.
1 — металлическое кольцо с канавками для воды; 2 — металлические балки;
3 —настил из досок; 4 — бетон или глина; 5 — земля
3 ПОДЗЕМНЫЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВА
Перемычки возводятся для разделения струй воздуха (свежей и исходящей) и прекращения поступления воздуха в выработку или в забой. Они могут быть дощатыми, каменными, кирпичными, бетонными и надувными. Перемычки должны быть воздухо- и газонепроницаемыми. Они рассчитываются на воздухо- 
и газопроницаемость, на сопротивление горному давлению, па взрывную волну.
Вентиляционные двери, так же как и перемычки, служат для разделения воздушных струй. Они устраиваются так, чтобы не возникало коротких токов воздуха при их открывании. Вентиляционные двери бывают деревянные, обитые железом, металлические, открывающиеся как вручную (рисунок 6), так и автоматически (рисунок 7).
а — металлические; 6 — деревянные
| Тип | Размеры поперечного сечения, м | Наличие коллектора и диффузора | Аэродинамическое сопротивление, Па∙с 2 /м 3 |
| Трубчатый: однотрубный двухтрубный трехтрубный однотрубный двухтрубный » однотрубный двухтрубный однотрубный двухтрубный » Прямоугольный: » » » | d=0,7 d=0,6 d=0,6 d=0,9 d=0,75 d=0,6 d=0,75 d=0,9 d=0,9 d=0,75 d=0,8 1,2·0,6 1,5·0,75 1,65·0,75 2,50·1,0 |  Нет  » Есть Нет » Есть »  Нет Есть » » » » Перекидной бетонный мост То же | 5000-7500 1500-2500 500-750 100-300 100 |
Замерные станции представляют собой участок выработки длиной 5-6 м, тщательно отшитый по бокам и кровле гладкими досками (рисунок 9) и имеющий плавное сужение и расширение под углом 10° в начале и конце. Конструкция их зависит от сечения выработки и типа крепи. Станции служат для замера скорости движения и определения количества воздуха, проходящего по выработке. Их располагают на прямолинейном участке выработки.
1 — отшивка; 2 — кружало