Рекомендации при определении метанообильности выработанного пространства

44. Ожидаемое абсолютное метановыделение в выработанное пространство, м³/мин, рекомендуется определять по формуле:

, (52)

где:

A_сут - плановая суточная нагрузка на очистной забой, т/сут;

q_в.п - относительное метановыделение в выработанное пространство, м³/т.

При отработке мощных пластов с выпуском подкровельной пачки угля ожидаемое абсолютное метановыделение в выработанное пространство, м³/мин, рекомендуется определять по формуле:

, (53)

где I_о.п3 - абсолютное метановыделение из обнаженной со стороны выработанного пространства поверхности выпускаемой пачки угля, м³/мин:

, (54)

где:

A_сут.в.п - количестве угля, выпускаемого из верхней пачки пласта, т/сут;

n₁ - коэффициент, характеризующий газоотдачу пласта через обнаженную поверхность очистного забоя;

V_оч - среднесуточная скорость подвигания очистного забоя, м/сут;

К - коэффициент, характеризующий газоносность пласта на кромке свежеобнаженного забоя;

К_пл - коэффициент дренирования пласта подготовительными выработками;

m_в.п - мощность выпускаемой пачки угля, м;

l_кр - длина секций крепи, м.

При отработке пласта без разделения на слои и схемах проветривания выемочных участков с последовательным разбавлением метана по источникам выделения относительное метановыделение в выработанное пространство q_в.п, м³/т, рекомендуется рассчитывать по формуле:

q_в.п = (q_с.п.п + q_пор)(1 - К_д.с.п) + q_с.п.н(1 - К_д.с.н) +

+ k_э.п(X - X_о)(1 - К_д.пл), (55)

где:

q_с.п.п - относительное метановыделение из подрабатываемых пластов, м³/т;

q_пор - относительное метановыделение из вмещающих пород, м³/т;

К_д.с.п - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации подрабатываемых сближенных угольных пластов и вмещающих пород, доли единицы;

q_с.п.н - относительное метановыделение из подрабатываемых сближенных пластов, м³/т;

К_д.с.н - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации надрабатываемых сближенных угольных пластов, доли единицы;

k_э.п - коэффициент, учитывающий метановыделение из эксплуатационных потерь угля в пределах выемочного участка, доли единицы:

X - природная газоносность разрабатываемого пласта, м³/т;

X_о - остаточная газоносность угля (оставляемого в выработанном пространстве в целиках, невынимаемых пачках), м³/т;

К_д.пл - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации разрабатываемого пласта, доли единицы.

Относительное метановыделение из сближенных пластов, м³/т, рекомендуется определять по формуле:

(56)

Относительное метановыделение как из подрабатываемых , так и из надрабатываемых сближенных пластов, м³/т, рекомендуется определять по формуле:

, (57)

где:

m_с.пi - суммарная мощность угольных пачек отдельного i-го сближенного пласта, м;

M_с.пi - расстояние от разрабатываемого пласта до i-го сближенного пласта, м;

M_р - расстояние по нормали между разрабатываемым и сближенным пластами, при котором метановыделение из последнего практически равно нулю, м;

X_с.пi - природная газоносность i-го сближенного пласта, м³/т;

X_оi - остаточная газоносность угля i-го сближенного пласта, м³/т, определяется так же, как X_п.

Если природная газоносность сближенного пласта не определена при проведении геологоразведочных работ, то она может приниматься равной газоносности ближайшего рабочего пласта на глубине сближенного пласта с введением поправки на зольность и влажность, м³/т:

, (58)

где:

A_з.с, W_с - соответственно зольность и пластовая влажность сближенного пласта, %;

A_з, W_а - соответственно зольность и влажность угля, %.

При подработке пологих и наклонных пластов M_р, м, рекомендуется определять по формуле:

, (59)

где:

- угол падения пласта (среднее значение по длине забоя), град.;

k_у.к - коэффициент, учитывающий способ управления кровлей.

Значение k_у.к при полном обрушении кровли рекомендуется принимать равным 40, а при закладке выработанного пространства - 30.

Если при вынимаемой мощности пласта (или слоя) более 3,5 м величина M_р при расчете по формуле (59) получается более 300 м, то в дальнейших расчетах M_р рекомендуется принимать равной 300 м.

При надработке пологих и наклонных угольных пластов значение M_р рекомендуется принимать 35 м.

При подработке или надработке разрабатываемого или сближенных угольных пластов в расчетные формулы вместо X подставляется остаточная газоносность, м³/т, величину которой рекомендуется определять по формуле:

. (60)

При проведении заблаговременной дегазации пластов (углепородной толщи) в формулы (57) и (60) вместо X_с.пi и X подставляется величина X_с.пi(1 - К_д.пл) и X(1 - К_д.пл) соответственно. Значение k_д рекомендуется принимать в соответствии с методическим документом, определяющим порядок проведения работ по дегазации шахт.

Если X X_о или , то метан из пласта не выделяется.

Относительное метановыделение из вмещающих пород, м³/т, рекомендуется определять по формуле:

q_пор = k_пq_пл, (61)

где:

k_п - коэффициент, учитывающий выделение метана из вмещающих пород;

q_пл - относительное метановыделение из разрабатываемого пласта, м³/т.

Коэффициент k_п рекомендуется принимать равным:

до глубины разработки 500 м от поверхности при V^daf > 20% и полном обрушении пород кровли - 0,15, при полной закладке - 0,06, при V^daf 20% k_п = 0;

на глубине более 500 м от поверхности:

k_п = k_п500 + 0,001(H_пов - 500), (62)

где:

k_п500 - соответствующее значение k_п для глубины разработки до 500 м;

H_пов - глубина разработки от поверхности, м.

Относительное метановыделение из разрабатываемого пласта, м³/т, рекомендуется определять по формуле:

. (63)

Расчет ожидаемого абсолютного метановыделения в выработанное пространство выемочного участка, м³/мин, рекомендуется определять по формуле:

; (64)

I_уч = I_оч(2 - К_в) + I_в.п, м³/мин, (65)

где:

I_в.п.ф - фактическое абсолютное метановыделение в выработанное пространство по данным лавы-аналога; м³/мин;

l_оч.ф - фактическая длина очистного забоя, м;

l_оч - длина очистного забоя, м;

A_р - расчетная нагрузка на очистной забой, т/сут;

A_ф - средняя фактическая добыча угля в лаве-аналоге, т/сут.

и v - коэффициенты, определяются по формулам:

; (66)

. (67)

При расчете по лавам-аналогам n₁, m_в, l_оч, и К_т.у рекомендуется принимать по фактическим данным.