Актуальность темы:

В настоящее время все чаще на шахтах Донбасса происходят взрывы метановоздушной смеси. Из-за взрывов метана гибнут десятки шахтеров, затрудняется добыча угля и проходка новых выработок. Над способами борьбы с этим природным явлением в настоящее время трудится огромное количество специалистов в области аэрологии. Поэтому предложеная мною методика имеет очень важное практическое значение для угледобывающих шахт Донбасса и Украины в целом.

Цель и задачи исследования:

Разработать и обосновать мероприятия по предупреждению загазирования горных выработок и совершенствования проветривания.

Научная новизна:

Предлогаемая методика оценки опасных загазирований горных выработок на действующих угольных шахтах позволяет сравнивать шахты по этим аварийным ситуациям и следовательно устанавливать наиболее опасные из них по загазированиям горных выработок.

Практическое значение и реализация полученных результатов:

Предложеной методикой можно оценивать опасность загазирования на выемочных участках, проходимых тупиковых выработках и по шахте в целом коэффициентами частоты и длительности загазирований. Она рекомендуется для использования при изучении дисциплин "Аэрология горных предприятий", "Рудничная вентиляция" для студентов горных специальностейи в качестве дополнения к действующемо нормативному документу "Инструкция по разгазированию горных выработок".

В главе 1:
Приводится краткая характеристика шахты и перспективы развития горных работ.Геологическая характеристика месторождения, вскытие, подготовка шахтного поля, система разработки, транспорт, проветривание и календарные планы доработки запасов. ГОАО "шахта Южно-Донбасская №1" расположена в 36 км к юго-западу от г донецка на территории Марьинского района. Административно подчинена Министерству топлива и энергетики Украины. Эксплуатационые работы на шахте начаты в 1973 году. Среднесуточная нагрузка на шахту в 1-полугодии составила 5010 т/сут при плане 3747т/сут. Шахтное поле вскрыто четырьмя вертикальными стволами. Скиповой ствол оборудован односкиповыми подъемами с семнадцатитонными скипами для подъема угля и одним односкиповым подъемом с тринадцатитонным скипом для подъема породы. Режим работы шахты 4-сменный по 6 часов каждая. Размеры шахтного поля по простиранию-8 км, по падению-4 км. В пределах шахтного поля имеется 8 угольных пластов мощностью 0,65-1,7м. В настоящее время шахта отрабатывает сближенные пласты С18, С13, С11 и С210. Поле вскрыто остальных пластов горизонтальными квершлагами, с углубкой скипового и клетевого стволов. Отрабатываемые пласты, их углы падения 2-14. Мощность этих пластов колеблица в следующих пределах: 0,8-1,7м. В геологическом строении Южно-Донбасского каменоугольного месторождения принимают участия докембрийские кристалические породы, девонский и нижне-девонский каменноугольные отложения, перекрытые толщей мезозойских и кайнозойских пород. Система разработки - погоризонтная с отработкой лав длинными столбами по восстанию. Размеры столбов по восстанию и простиранию определены по горногеологическим условиям и составляют от 600 до 1350м. Выемка угля производится узкозахватными комбайнами типа: ГШ-68, К-101, с механизированными крепями типа: М-88, КД-80, М-87, КД-90, М-98. Управление кровлей в очистных забоях поризводится ее полным обрушением.

В главе 2:
Приводится прогноз метанообильности шахты по природной метаноносности и расчет ожидаемого абсолютного метановыделения в планируемые очистные выработки и выемочные участки. Шахта относится к сверхкатегорной по метану, поэтому необходим поргноз метанообильности по природной метаноносности, расчет ожидаемого абсолютного метановыделения и сравнительный анализ результатов поргноза метанообильности очистных выработок и выемочных участков, получаемый с использованием данных газовоздушных съемок и природной метаноносности пластов. При разработке каменных углей и антрацитов с объемным выходом летучих веществ V daf больше 2,62 % относительное метановыделение из разрабатываемого пласта определяется по формуле: qпл= qоу+кэп(x-xo), где qоп - относительное метановыделение из очистного забоя, м3/т. qоп=0,85 х кпл exp(-n); кпл - коэффициент, учитывающий влияние системы разработки на метановыделение из пласта;

В главе 3:
Приводятся результаты исследования изменения концентрации метана в вентиляционных выработках выемочных участков, характеристика изменения концентрации метана в вентиляционных выработках выемочных участков по данным замеров шахтными интерфнромнтрами и датчиками автоматического контроля, результаты замеров содержания метана в горных выработках сравнительно анализируются.

В главе 4:
Приводятся результаты исследований и разработанная методика оценки загазирований горных выработок, характеристика загазирований горных выработок шахты, характеристика способов и средств, применяемых на шахте для предупреждения загазирований горных выработок, анализ причин загазирования и выбор мероприятий для предупреждения загазирований горных выработок.

В главе 5:
Приводятся основные методики расчета дегазации источников метановыделения в угольных шахтах. Обоснование необходимости дегазации источников метановыделения, выбора схемы дегазации, разработка схем дегазации с учетом доработки запасов шахты. Расчет параметров дегазационных скважен, расчет параметров дегазационной сети и выбор вакуум-насоса. Меры безопасности ведения дегазационных работ и технико-экономические показатели дегазации источников метановыделения.

В главе 6:
Приводится способ борьбы с метаном методом изолированного отвода метана из тупиков погашения вентиляционных штреков. Основные положения методики расчета параметров изолированного отвода метана, оценка схем проветривания выемочных участков шахты по опасности образования местных скоплений метана, выбор способов и средств предупреждения образования местных скоплений метана. Рачет расхода воздуха для проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из тупиковых вентиляционных штреков, расчет параметров и выбор средств изолированного отвода метановоздушной смеси. Меры безопасности при изолированном отводе метановоздушной смеси и технико-экономические показатели.

В главе 7:
Приводится выбор и обоснование способов и средств предупреждения и ликвидации слоевых скоплений метана в горных выработках. Расчет параметров способов и средств борьбы со слоевыми скоплениями метана и исследование состояния проветривания шахты.

В главе 8:
Приводятся результаты исследования состояния проветривания шахты и разработка мероприятий по его совершенствованию. Основные положения методики исследования проветривания шахты, анализ состояния проветривания шахты, разработка и обоснование мероприятий по улучшению порветривания шахты в текущем периоде. Совершенствование и разработка схем вентиляции шахты на период доработки запасов. Расчет расхода воздуха для проветривания шахты при доработке запасов и подачи вентиляторов главного проветривания, расчет минимальной и максимальной депрессии шахтной вентиляционной сети, проверка возможностей использования установленных на шахте вентиляторов. Технико-экономические показатели проветривания шахты.

Более детальная информация по анализу причин загазирования см. в эл. библиотеке.