Для оценки обеспеченности расчетным количеством воздуха обособленного проветриваемых объектов выполнено сравнение фактического и расчетного количества воздуха в сетях вентиляторов главного проветривания.
Результаты проветривания по группам объектов проветривания и внутренние утечки воздуха представлены в таблице 3.8.
Таблица 3.8 - Обеспеченность объектов проветривания воздухом
| Группы объектов | Вспомогат. ст. ВОКР-1,8 | Вент. ст. ВОД-21 | ||
| Факт. | Расч. | Факт. | Расч. | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Выемочные участкиПодготовительные забоиКамерыПоддерживаемые выработкиВнутренние утечкиИтого | 5,510,512,54,032,0 | 4,95,98,00,917,9 | -12,021,033,0 | -9,41,611,0 |
Используя данные таблицы 3.8 производим расчет обеспеченности объектов проветривания расчетным количеством воздуха в сетях вентиляторов главного проветривания.
Сеть вентилятора ВОКР-1,8 вспомогательного ствола:
(åQф1/1,1åQр1) *100= (32,5/1,1*19,7) *100=150%
Сеть вентилятора ВОД-21 вентиляционного ствола:
(åQф2/1,1åQр2) *100= (33,0/1,1*11,0) *100=272,7%.
Результаты расчетов показали, что для проветривания горных выработок шахты поступает достаточное количество воздуха, а в отдельные выработки - избыточное.
Более загружена сеть вентилятора ВОКР-1,8, вспомогательного ствола пласта m3, в котором воздух полезно используется на проветривание одного выемочного участка и трех камер. Менее загружена сеть вентилятора ВОД-21 вентиляционного ствола пласта m3, в котором 12,0 м3/с воздуха поступает на проветривание двух разрезных печей лав № 14 и 15 и примыкающих поддерживаемых выработок, а остальной воздух - 21,0 м3/с расходуется на непроизвольные внутренние утечки.
3.6.1.3 Оценка состояния проветривания шахты
В целом, по результатам съемки при существующей сети выявлен перерасход воздуха на проветривание камер, поддерживаемых выработок и на внутренние утечки:
электровозного гаража 4 горизонта - Qф=4,5 м3/с; Qр=2,1 м3/с;
ЦПП и насосной станции - Qф=4,0 м3/с; Qр=2,0 м3/с.
Распределение депрессий по основным вентиляционным маршрутам приведено на рисунке 3.1
Из депрессиограммы видно, что их наиболее крутые участки приходятся на каналы вентиляторов и стволы - как подающие, так и воздуховыдающие. Это вызвано недостаточным сечением каналов вентиляторов и значительным перерасходом воздуха на внутренние утечки и внешние подсосы в сетях общих вентиляторов главного проветривания.
Распределение депрессии производится по двум маршрутам через выемочные участки №1 и №2.
Выемочный участок №1 проветривается вентилятором главного проветривания ВОД-21, протяженность маршрута - 5320 м. Выемочный участок №2 проветривается при помощи вентилятора главного проветривания ВОКР-1,8, протяженность маршрута - 3100 м.
Удельная средняя депрессия по маршрутам рассчитывается по формуле:
hср. уд. марш. =100åhмарш. /åLмарш. (3.44)
hср. уд. марш. =100 (86+150) / (3100+5320) =2,8 Па/100 м.
Удельная депрессия по свежей струе составляет:
hуд. св. =100* (26+63) /1500+3400=1,8 Па/100м,
Удельная депрессия по исходящей струе:
hуд. исх. =100* (60+87) /1480+1816=4,46 Па/100 м.
Удельная депрессия по выработкам (вент. ходок - В1, вент. ствол - В2, в районе вент. установки ВОД-21 - В3, вспомогательный ствол - В4, в устье вспомогательного ствола - В5, в районе вент. установки ВОКР-1,8 - В6 (см. рисунок 3.1)) составляет:
hуд. В1=100*26,5/410=6,46 Па/100 м,
hуд. В2=100*16/300=5,33 Па/100 м,
hуд. В3=100*15/20=75 Па/100 м,
hуд. В4=100*25/590=4,23 Па/100 м,
hуд. В5=100*10/5=200 Па/100 м,
hуд. В6=100*11/15=73,3 Па/100 м.
В этих выработках удельная депрессия превышает среднюю.
Удельная мощность, затрачиваемая на подачу 1 м3/с полезно используемого воздуха, кВт. с/м3:
nуд=__________åQвi*hвi __________= 45*80+55*165________ = 0,06
100* (åQуч+åQпв+åQпод. в+åQк) 100 (622+348+905+348)
Так как nуд< 5 кВт. с /м3, то шахта не относится к трудно проветриваемым.
3.6.1.4 Меры по улучшению проветривания действующей шахты на текущий период
На основании анализа состояния проветривания и результатов расчетов вентиляционной сети шахты необходимо:
Осуществить устойчивое управляемое проветривание, а также углубку трех уклонов - людского, вспомогательного, конвейерного, для чего:
а) установить вентиляционные двери в устье людского уклона с расходом воздуха не более 1,6 м3/;
б) закрыть разгрузочную яму с 3 западного конвейерного штрека на людской уклон с расходом воздуха не более 0,5 м3/;
в) установить вентиляционные двери в 5 западном откаточном штреке между людским и вспомогательным уклонами с расходом воздуха не более 1,5 м3/с;
г) провести качественную герметизацию имеющихся, а при необходимости, установку дополнительных вентиляционных сооружений в сети вентилятора ВОКР-1,8 вспомогательного ствола:
вентиляционных дверей в вентиляционном ходке 5 горизонта - до 2,3 м3/с;
в 3 западном конвейерном штреке до 2,2 м3/с;
электровозном гараже 4 горизонта до 2,2 м 3/с;
вентиляционном ходке склада ВМ - до 1,8 м3/с;
насосной камере и ЦПП 4 горизонта - до 2,0 м3/с;
сбойке 3 горизонта - до 1,3 м3/с;
бетонных перемычках в обходной выработке 2 горизонта - до 0,3 м3/с;
д) сократить внешние подсосы воздуха на вентиляционной установке ВОКР-1,8, суммарно до величины не превышающей 5,2 м3/с.
с целью более экономного проветривания объектов сети вентилятора ВОД-21 вентиляционного ствола пласта m3.
а) произвести качественную герметизацию бетонитовых перемычек в:
панельном бремсберге - до 0,3 м3/с;
вентиляционном стволе пласта m3 - до 0,3 м3/с;
бремсберге №5 - до 0,2 м3/с;
через изолированные участки отработанных 10-13 лав - суммарно до величины не превышающей 0,8 м3/с;
б) сократить внешние подсосы воздуха на вентиляторной установке ВОД-21 вентиляционного ствола пласта m3 - суммарно до величины не превышающей 7,3 м3/с;
После выполнения выше предложенных рекомендаций в полном объеме, сократить производительность обоих вентиляторов до минимальной, т.е. Перевести углы установок лопаток рабочих колес обоих вентиляторов на 15°.
Выполнение рекомендаций, выданных на основании депрессионной съемки и расчета вентиляционной сети шахты, позволит упорядочить воздухораспределение в объектах проветривания, повысить их устойчивость. А уменьшение производительность вентиляторов главного проветривания, позволит получить экономию электроэнергии порядка 0,8 млн. кВт. - час/год.
3.6.2.1 Общая характеристика.
В результате выполнения работ установлено, что основными газовыми компонентами углей являются: метан, азот, углекислый газ и другие.
Содержание метана изменяется в зоне метанового выветривания от 0 до 43,2%. В метановой зоне достигает 96,8%. Содержание азота с 90,6%, в зоне газового выветривания, уменьшается до 1,7% в метановой зоне.
Водород присутствует в небольших количествах; преобладают концентрации от 0,1 до 0,6%, максимальное значение 8,5%. Большие концентрации водорода, как правило, отмечены в газосборнике, что обусловлено, по-видимому, не герметичностью КГН, техническими погрешностями при отборе проб.
В свободно выделившемся газе водород присутствует только в небольших количествах: от 0 до 2,8%.
Гелий присутствует в большинстве газовых проб, где он определяется с содержанием от следов до 0,015%
Шахта "Житомирская" отнесена к сверхкатегорийным по метану. Первое проявление метана зафиксировано на глубине 83 м во второй западной лаве. Относительная газообильность горных выработок составила 78,31 м3/т сут. добычи. Внезапные выбросы не отмечены.
В целом для всех пластов свиты С72 и для оцениваемого пласта m3, характерна более высокая природная газоносность.
Пласт m3 не склонен к самовозгоранию.
3.6.2.2 Интенсивность газовыделения в горные выработки
В таблице 3.9 приведены данные о газовыделении в лаву №16 выемочного участка №1.
Таблица 3.9 - Характеристика газовыделений в выемочный участок
| Газообильность, м3/мин | Составные части газообильности выемочного участка, м3/мин (м3/т) | Природная метаноносность пласта, Х, м3/т | Выход летучих веществ Vdaf,% | Суточная добыча угля, А, т/сут | % СН4 на исходящих струях | Схема проветривания выемочного участка | |||
| уч. Iуч. фqуч | Лавы Iоч. ф, qоч | Iпл (qпл) | Iвп (qвп) | лавы | уч. | ||||
| 0,21 | 2,45 | 0,2 | 2,34 | 8-12 | 250 | 0,2 | 0,1 | Прямо-точная с подсве-жением | |
В таблице 3.10 приведена характеристика газовыделения в проходимые пластовые выработки, данные даны по бортовому штреку лавы №17.
Таблица 3.10 - Характеристика газовыделения в бортовой штрек лавы №17
| Наимено-вание выработки | Абсолютное газовыделение, м3/мин | Скорость подвигания забоя | Площадь сечения выработки в свету, S, м2 | Способ проведения | |
| В призабойное пространство, Iз. п. | В подготови-тельную выработку | ||||
| Борт. Шт. л. №17 | 0,24 | 0,37 | 3,0 | 7,0 | БВР |
На шахте не проводится дегазация, однако, при отсутствии дегазации на выемочных участках газовых шахт третьей категории и выше следует определить необходимость применения дегазации по формуле: