Проветривание шахты

5.1. ВЫБОР СПОСОБА ПРОВЕТРИВАНИЯ ШАХТЫ И ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА

Проектом принята единая система проветривания, фланговая схема и нагнетательный способ проветривания шахты.

Уголь пласта Владимировского является склонным к самовозгаранию. В районе проведения наклонных стволов при проходке выявлено геологическое нарушение, что в совокупности со сложной гипсометрией пласта увеличивает эндогенную пожароопасность вскрывающих выработок. Активизации процессов сушки и окисления угля будут способствовать прососы воздуха через целик, вследствие трещиноватости угольного массива и перепада давлений воздуха в соседних выработках, наличие пачек угля в кровле вентиляционного ствола и геологического нарушения, а также колебания теплофизических параметров воздуха в различные периоды года (температура, относительная влажность, барометрическое давление) в поступающей общешахтной вентиляционной струе.

НЦ ВостНИИ выдано «Заключение по обоснованию альтернативных вариантов подачи общешахтной вентиляционной струи и приведения наклонного вентиляционного ствола по пласту Владимировскому в пожаробезопасное состояние в условиях шахты «Владимирская» ЗАО «Сибирские ресурсы».

В соответствии с «Заключением…» снижение перепада давления между вентиляционным и конвейерным наклонными стволами достигается путем изолированной подачи воздуха по металлическому трубопроводу (сечение 6, 2 м²) от вентиляционного канала до сопряжения вентиляционного ствола со сбойкой на магистральный штрек синклинали «а» с выполнением комплекса дополнительных мероприятий по обеспечению его эндогенной пожаробезопасности.

Свежий воздух в обоих периодах работы шахты подаётся по металлическому трубопроводу, проложенному в вентиляционном стволе до сбойки с конвейерным стволом и магистральны штреком, в нижнюю точку ведения горных работ, обеспечивая бремсберговую схему проветривания.

Вентиляционный ствол на протяжении 170 м от вентиляционного канала до сбойки с магистральным штреком синклинали «а» закреплен арочной крепью КМП-А3У-13-22 с перетяжкой кровли ж/бетонной затяжкой до замковых соединений верхняка со стойкой и металлической решетчатой затяжкой боков. Участок вентиляционного ствола на протяжении 20 м(м выше и 15м ниже сопряжения его свентиляционным каналом), на котором пачка угля в кровле выработки превышает пожаробезопасное значение (0, 4м), усилен бетонной рубашкой. Кроме того, участки ствола в местах геологических нарушений усилены бетонной рубашкой.

Вдоль синклинали «а» пройден магистральный штрек. Между магистральным штреком и путевым стволом сооружён кроссинг (выработка над выработкой) для разделения свежей и исходящей струй воздуха.

Для организации проветривания в южной части шахтного поля по бремсберговой схеме, вентиляционный ствол проводится до оси синклинали «А» с проведением вдоль неё конвейерных штрековКСО-4 и лавы №4. По конвейерным штрекам, не оборудованным ленточными конвейерами при отработке запасов южной части шахтного поля будет подаваться основное количество воздуха для проветривания горных работ.

Проветривание выемочных участков ДСО и КСО осуществляется по возвратноточной схеме. Движение воздуха в очистном забое – восходящее.

Свежий воздух на выемочные участки КСО и подготовительные работы предусматривается подавать вентиляторами местного проветривания ВМ-6М и ВМЭ-8 по гибким вентиляционным трубопроводам диаметром 0, 6м, 0, 8м и 1, 0м в зависимости от их длины.

5.2 ВЕНТИЛЯЦИЯ, ДЕГАЗАЦИЯ

Прогноз газообильности горных выработок, расчёт количества воздуха для проветривания очистных и подготовительных забоев, поддерживаемых выработок и шахты в целом выполнен в соответствии с «Руководством по проектированию вентиляции угольных шахт», Макеевка-Москва, 1989 г.

Расчёт количества воздуха для проветривания шахты произведён для двух периодов:

1-й период (ввод в эксплуатацию лавы №2)

- очистные работы ведутся в лаве №2;

- подготовительные работы осуществляются в 3-х забоях.

2-й период (период максимального удаления горных работ)

- очистные работы ведутся в лаве №6;

- ведётся отработка камерно-столбовой системой участка КСО-7 (в работе 1 забой по отработке междукамерного целика (выемка заходок) и 1 забой по проведению камер);

- осуществляется проведение вентиляционного штрека №7 – подготовительный забой №1.

5.3 ПРОГНОЗ ГАЗООБИЛЬНОСТИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Для изучения газоносности в 2001 году на участке доразведки было пробурено 5 скважин (скважины 8433, 8434, 8440 на ХХII^а р.л., 8446 на ХХI^а р.л., 8452 на Моховской р.л.). Всего отобрано 3 пробы в герметические стаканы и 6 проб в керногазонаборники.

Отбор проб, оценка из представительности, анализ газа, расчёт природной газоносности по методике, принятой в Кузбассе в соответствии с требованиями «Инструкции по определению и прогнозу газоносности угольных пластов и вмещающих пород при геологоразведочных работах» выполнялись ГГП «Кузбассуглеразведка».

По результатам лабораторных исследований производился расчёт природной газоносности угольного пласта в точке опробования с учётом поправочного коэффициента 1, 25, учитывающего частичные потери газа при опробовании, хранении и транспортировке проб.

По химическому составу и соотношению основных газовых компонентов в пределах участка доразведки прослежена углекисло-азотная зона, образующая зону газового выветривания, мощность которой изменяется от 26 до 97 м.

Углекисло-азотная зона характеризуется содержанием углекислого газа 0-9%, азота- 77, 5-88, 2%. Метан в пробах практически отсутствует, в некоторых отмечается от следов до 31, 5%.

Интенсивной дегазации способствуют мощные пачки трещиноватых песчаников в верхней части разреза и наличие нарушений. С глубиной (свыше 120м) трещиноватость затухает, породы становятся монолитными. Соответственно газоносность возрастает. Максимальная глубина ведения горных работ по пласту Владимировскому составляет 100 м. Кроме того, газонакоплению на участке может способствовать наличие пликативной тектоники.

В среднем мощность зоны газового выветривания колеблется в пределах от 80 до 250 м, содержание метана – от следов до 5 м³/т с.б.м. на каждые 100 м.

При выполнении «Проекта строительства шахты «Владимирская» учитывались только прогнозные геологические данные по природной газоносности пласта Владимировского. На основании этого шахта была отнесена ко второй категории по газу метану.

Материалы по отбору проб воздуха в период строительства шахты с 09.08.02 г. по 10.03.04 г. свидетельствуют об отсутствии метана в горных выработках. Незначительная концентрация метана (СН₄ = 0, 1%) зафиксирована в одной пробе 10.03.2004 года. Содержание газов О₂ составляет в среднем 20, 6%; СО₂ - 0, 1%.

Согласно расчётам шахта должна быть отнесена к первой категории по газу метану. Тем не менее, учитывая возможность выделения метана с нижележащих пластов.

5.4 ГЛАВНАЯ ВЕНТИЛЯТОРНАЯ УСТАНОВКА

В зависимости от развития горных работ, проектом выделяются два периода в режимах проветривания шахты с параметрами: Q= 54, 6 м³/с; Н=162 даПа и Q= 63, 4м³/с; Н=161, 4 даПа.

Система проветривания шахты – единая, способ проветривания – нагнетательный.

В соответствии с расчётными параметрами вентиляторная установка может состоять из 4-х вентиляторов ВЦ-15М (2 -рабочих + 2 резервных) или из 2-х вентиляторов ВЦ-25М(1-рабочий+ 1 резервный).

Учитывая небольшой срок службы шахты (менее 15 лет), значительное сокращение капитальных затрат и сроков строительства, проектом предусматривается строительство нагнетательной вентиляторной установки в блоке с калориферной из 4-х вентиляторов ВЦ-15М одностороннего всасывающего типа. Главная вентиляторная установка строится в районе устья наклонного вентиляционного ствола.

Агрегаты располагаются по обе стороны нагнетательного канала в районе его устья. Переход с рабочего вентилятора на резервный осуществляется с помощью направляющего аппарата вентиляторной установки и передвижного вентиляционного короба, соединяющего (отсекающего) вентилятор с вентиляционным каналом. Реверсирование воздушной струи производится также с помощью передвижного вентиляционного короба.

Для привода вентиляторов принимаются асинхронные эл.двигатели типа 4 А-315-6УЗ (Р=110кВт; N= 985 об/мин; U= 0, 4 кВ).

Электроснабжение электрооборудования главной вентиляторной установки напряжением 0, 4 кВ осуществляется двумя кабельными линиями с разных секций шин РУ-0, 4кВ от трансформаторной подстанции ТП 6/6-0, 69-0, 4 кВ, расположенной на промплощадке шахты.

В качестве аппаратуры автоматизации принимается система автоматизированного управления и контроля вентиляторов главного проветривания шахт САУК ВГП.

Управление и контроль за работой калориферной установки выполняется аппаратурой САУК К.