Об утверждении Инструкции по применению схем проветривания выемочных участков шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок (с изменениями на 8 августа 2017 года)

Документ с изменениями, внесенными:

• приказом Ростехнадзора от 22 июня 2016 года N 236 (Официальный интернет-портал правовой информации www.pravo.gov.ru, 25.08.2016, N 0001201608250033);

• приказом Ростехнадзора от 8 августа 2017 года N 303 (Официальный интернет-портал правовой информации www.pravo.gov.ru, 31.08.2017, N 0001201708310029).

1. Настоящая Инструкция по применению схем проветривания выемочных участков шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок (далее - Инструкция) разработана в соответствии с Федеральным законом от 21 июля 1997 года N 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" (Собрание законодательства Российской Федерации, 1997, N 30, ст.3588; 2000, N 33, ст.3348; 2003, N 2, ст.167; 2004, N 35, ст.3607; 2005, N 19, ст.1752; 2006, N 52, ст.5498; 2009, N 1, ст.17, 21; N 52, ст.6450; 2010, N 30, ст.4002; N 31, ст.4195, 4196; 2011, N 27, ст.3880; N 30, ст.4590, 4591, 4596; Официальный интернет-портал правовой информации (www.pravo.gov.ru), 29 ноября 2011 года), Правилами безопасности в угольных шахтах (ПБ 05-618-03), утвержденными постановлением Госгортехнадзора России от 5 июня 2003 года N 50 (зарегистрировано Министерством юстиции Российской Федерации 19 июня 2003 года, регистрационный N 4737; Российская газета, 2003, N 120/1; 2004, N 71), в редакции приказа Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 20 декабря 2010 года N 1158 "О внесении изменений в Правила безопасности в угольных шахтах, утвержденные постановлением Госгортехнадзора России от 5 июня 2003 года N 50" (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 15 марта 2011 года, регистрационный N 20113; Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, 2011, N 16).

2. Инструкция предназначена для всех организаций, занимающихся разработкой проектов новых и реконструируемых шахт, проектов подготовки новых горизонтов, блоков и выемочных полей действующих шахт, паспортов выемочных участков и производством расчетов количества воздуха для угольных шахт. Инструкции используются условные обозначения, приведенные в приложении N 2 к настоящей Инструкции.     

(Пункт в редакции, введенной в действие с 11 сентября 2017 года приказом Ростехнадзора от 8 августа 2017 года N 303. - См. предыдущую редакцию)

________________

Приложения к Инструкции в Бюллетене не приводятся. Информация размещена на официальном сайте Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору: www.gosnadzor.ru. - Прим.ред.

3. Настоящая Инструкция регламентирует прогноз метанообильности и расчет параметров проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанного пространства.

4. Реализация схем проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанного пространства предусматривается как за счет общешахтной депрессии, так и с помощью газоотсасывающих установок (далее - ГОУ).

5. Расчеты параметров проветривания выемочных участков строящихся и действующих шахт выполняются по данным о природной газоносности угольных пластов, полученным при геолого-разведочных работах. Для действующих шахт расчеты параметров проветривания выемочных участков выполняются по данным о природной газоносности угольных пластов, полученным при их отработке.

Природная газоносность отрабатываемых угольных пластов действующих шахт по фактическим значениям метановыделения лав-аналогов определяется на основе данных метановыделения за весь период их отработки после посадки основной кровли.

6. Все расчеты и требования, предусмотренные настоящей Инструкцией, должны представляться в виде самостоятельного раздела "Проветривание выемочного участка" Паспорта (Проекта) выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок (далее - Паспорт). Данный раздел Паспорта должен проходить экспертизу промышленной безопасности.

7. Для организации безопасной эксплуатации выемочных участков с использованием схем проветривания с изолированным отводом метана из выработанного пространства должны соблюдаться следующие условия:

• обеспечение концентрации метана в расположенных в подземных горных выработках газоотсасывающих трубопроводах - не более 3,5%, а в подземных ГОУ - не более 3%;

• обеспечение концентрации метана в дренажных выработках, в вентиляционных скважинах, в расположенных на поверхности газоотсасывающих трубопроводах и на поверхностных ГОУ - до 3,5%;

• обеспечение концентрации метана на выходе из смесительной камеры  - не более 2%;

• изоляция выработанных пространств и газодренажных выработок от действующих горных выработок взрывоустойчивыми изоляционными перемычками;

• для схем проветривания с использованием газодренажных выработок - установка не менее двух взрыволокализующих устройств, в выработке за монтажной камерой и перед газодренажной скважиной.

8. При отработке выемочного участка Паспортом должен предусматриваться перерасчет количества воздуха по данным фактической метанообильности выемочного участка (очистной забой или выработанное пространство):

• ежемесячно;

• при превышении фактической метанообильности выемочного участка над проектной более чем на 10% в течение суток;

• при трехкратном в течение смены превышении концентрации метана относительно установленных норм;

• после посадки основной кровли.

Перерасчет параметров проветривания выемочного участка (очистной забой, выработанное пространство) должен проводиться в течение суток после установления вышеперечисленных фактов или окончания установленных сроков.

Основой для перерасчета метанообильности выемочного участка являются:

• при ежемесячном перерасчете - данные о средней фактической метанообильности очистного забоя и выработанного пространства за предшествующий месяц;

• при превышении фактической метанообильности выемочного участка (очистной забой или выработанное пространство) над проектной более чем на 10% в течение суток - данные о фактической метанообильности за сутки, в течение которых наблюдалось повышенное метановыделение;

• при трехкратном в течение смены превышении концентрации метана относительно установленных норм - данные системы аэрогазового контроля (далее - АГК) за смену, в течение которой происходило превышение концентрации метана;

• после посадки основной кровли - данные о максимальной фактической метанообильности в течение трех суток после начала повышения концентрации метана.

Результаты выполненных перерасчетов являются основой для корректировки проектных параметров проветривания выемочных участков.

Перерасчет параметров проветривания выемочного участка выполняется начальником участка аэрологической безопасности и утверждается техническим руководителем (главным инженером) шахты.

9. Раздел "Проветривание выемочного участка" Паспорта должен включать:

• краткое описание и обоснование необходимости применения принятых в Паспорте схемы проветривания, способов и средств борьбы с метановыделением;

• краткую горногеологическую и горнотехническую характеристику выемочного участка;

• определение метанообильности выемочного участка, выполненное в соответствии с расчетами, предусмотренными приложением N 3 к настоящей Инструкции;

• расчет параметров проветривания выемочного участка и выбор источника тяги (тип газоотсасывающих вентиляторов), выполненных в соответствии с расчетами, предусмотренными приложениями N 4-6 к настоящей Инструкции;

• проверку концентрации метана в метановоздушной смеси, поступающей к ГОУ, выполненную в соответствии с приложением N 7 к настоящей Инструкции;

• расчет вентиляционной сети с учетом максимального развития горных работ в планируемый период отработки выемочного участка;

• расчет максимально допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору, выполненный в соответствии с приложением N 8 к настоящей Инструкции;

• требования по эксплуатации и оборудованию поверхностных или подземных ГОУ, разработанные в соответствии с главами II и III настоящей Инструкции;

• требования к оснащению выемочного участка автоматической стационарной аппаратурой контроля содержания газов и пыли, централизованного телеконтроля расхода воздуха и пылевзрывозащиты с указанием мест установки и функционального предназначения датчиков контроля газа, пыли и воздуха, разработанные в соответствии с главой IV настоящей Инструкции;

• требования к режимам работы ГОУ в аварийных ситуациях, разработанные в соответствии с главой V настоящей Инструкции;

• требования к профилактике самовозгорания угля, разработанные в соответствии с главой VI настоящей Инструкции.

10. Графический материал раздела "Проветривание выемочного участка" Паспорта должен включать:

• выкопировку из плана горных работ с указанием вентиляционных сооружений, расчетного и фактического количества воздуха, подаваемого на выемочный участок, с указанием направления движения вентиляционных струй;

• горногеологический прогноз выемочного участка с нанесением опасных зон;

• не менее двух горногеологических разрезов в пределах выемочного столба;

• обобщенную расчетную схему вентиляционной сети шахты с условными обозначениями расходов воздуха;

• схему электроснабжения выемочного участка с расстановкой датчиков контроля газа, пыли и воздуха, включая схемы передачи телеинформации и отключения электроэнергии на выемочном участке;

• схему электроснабжения ГОУ с указанием конструкций молниезащиты и заземлителей всех ее элементов;

• для поверхностных ГОУ - дополнительно план поверхности с указанием расположения вентиляторных установок, их ограждения, устройств молниезащиты и заземления, помещений в пределах огражденной территории, линий электропередачи, горящих отвалов, промышленных и жилых зданий за пределами ГОУ с указанием безопасных расстояний;

• схему ГОУ и газоотсасывающих трубопроводов с размещением средств контроля, защиты;

• характеристику ГОУ с нанесением расчетной и рабочей точек;

• конструкцию смесительной камеры и камеры ГОУ при их подземном расположении. Конструкция смесительной камеры и требования к ней разрабатываются в соответствии с главой VII настоящей Инструкции.

11. Установленный настоящей Инструкцией порядок проектирования распространяется на схемы проветривания выемочных участков согласно приложению N 9 к настоящей Инструкции.

12. Проектирование и сооружение поверхностных ГОУ производятся в соответствии с настоящими требованиями по специальным проектам.

13. В качестве ГОУ разрешается использовать вентиляторные установки, допущенные к применению для работы с метановоздушными смесями с концентрацией метана от 0 до 100%, или вакуум-насосные установки.

14. ГОУ устанавливаются в соответствии с требованиями, предусмотренными технической документацией по их эксплуатации, вблизи устьев газоотводящих скважин или газодренажных выработок.

15. ГОУ должна состоять из рабочего и резервного агрегатов равной подачи, соединенных с вентиляционной скважиной (скважинами) или газодренажной выработкой (через изолирующую перемычку) металлическим трубопроводом. Соединение входных патрубков установки с всасывающим трубопроводом (коллектором) должно выполняться из негорючего материала и исключать притечки воздуха.

16. Прием в эксплуатацию ГОУ производится комиссией в порядке, установленном на шахте.

17. ГОУ должна работать непрерывно и обслуживаться до полной изоляции выемочного участка. Выключение ГОУ для проведения профилактических осмотров и ремонтов производится по письменному распоряжению технического руководителя (главного инженера) шахты с уведомлением не позднее чем за сутки начальника участка аэрологической безопасности.

18. При остановке ГОУ электроэнергия на обслуживаемом участке должна быть отключена, работы на выемочном участке прекращены, а люди выведены в выработки со свежей струей воздуха.

19. Газодренажные выработки и скважины должны быть закреплены на всем протяжении без применения элементов крепи из горючих материалов. Запрещается в газодренажных выработках нахождение оборудования и материалов с повышенной степенью пожарной опасности. При использовании газодренажных выработок для отработки нескольких выемочных участков, перед вводом в эксплуатацию очередного выемочного участка, должно производиться их обследование. Акт обследования газодренажных выработок утверждается техническим руководителем (главным инженером) шахты.

20. Всасывающие трубопроводы рабочего и резервного агрегатов должны быть оборудованы:

• герметичными обратными клапанами (типа "падающая ляда") для предотвращения поступления воздуха к рабочему агрегату ГОУ через резервный агрегат;

• регулировочными окнами для подсвежения отсасываемой метановоздушной смеси;

• устройством для производства замеров концентрации метана в отсасываемой метановоздушной смеси;

• специальными отверстиями для выполнения измерений по контролю производительности и депрессии ГОУ переносными приборами;

• шиберной заслонкой, установленной в общем всасывающем трубопроводе.

Все соединения трубопроводов должны быть разборными.

21. Выхлопной патрубок ГОУ должен располагаться вертикально и иметь высоту не менее 3 м от верхней кромки корпуса ГОУ.

22. При эксплуатации ГОУ в зимнее время должны предусматриваться специальные меры по предупреждению обмерзания газоотсасывающих трубопроводов и газоотсасывающих агрегатов.

23. Электроснабжение рабочего и резервного газоотсасывающих агрегатов должно осуществляться по первой категории электроснабжения.

24. Техническое обслуживание ГОУ проводится в соответствии с инструкцией по эксплуатации ГОУ, утвержденной техническим руководителем (главным инженером) шахты.

25. Для объектов поверхностной ГОУ согласно приложению N 10 к настоящей Инструкции предусматривается II категория устройства молниезащиты. Молниезащита ГОУ выполняется как защита от прямых ударов молнии и вторичных ее проявлений.

26. В основе молниезащиты должны быть предусмотрены надежная электрическая связь всех металлических элементов оборудования, объединенных в общее заземляющее устройство, использование экранирования и уравнивания потенциалов. На территории ГОУ не должно находиться незаземленных металлических предметов.

27. Гибкие соединения, уплотнения, виброгасящие прокладки в газоотводящем тракте должны быть шунтированы не менее чем двумя гибкими проводниками сечением не менее 25 мм.

28. Обсадные трубы вентиляционной скважины должны быть электрически объединены и соединены: на поверхности, в устье скважины - не менее чем двумя проводниками сечением не менее 25 мм с заземлителем оборудования ГОУ; в шахте - со специально выполненным искусственным заземлителем или с близко расположенными заземленными металлоконструкциями.

29. Для исключения попадания молнии в факел метановоздушной смеси необходимо над трубой сброса ГОУ устанавливать колпак, имеющий надежную электрическую связь с заземленными конструкциями установки. Для предупреждения возникновения искровых разрядов на обрезе труб сброса необходимо устанавливать металлический экран. Экран может быть выполнен в виде тора из стальной трубы наружным диаметром не менее 200 мм. Экран соединяется с выхлопной трубой сваркой.

30. Сопротивление заземления общего заземляющего устройства, измеренное у любого металлического элемента поверхностной ГОУ, должно быть не более 2 Ом. Места соединений всех металлических корпусов, конструкций и коммуникаций ГОУ должны иметь переходное сопротивление, не превышающее 0,05 Ом.

31. На территории ГОУ необходимо исключить присутствие случайных контуров, создаваемых посторонними металлоконструкциями (лестницами, трубами, стальными канатами) и металлоконструкциями самой ГОУ.

32. Электрические коммуникации (силовые, сигнальные, измерительные и другие кабели) на территории ГОУ должны прокладываться в траншеях, по земле - в металлических трубах, коробах или лотках. Все металлические коммуникации на вводе в объект должны быть присоединены к заземляющему контуру. При этом должно быть обеспечено надежное электрическое соединение между экранами кабелей, металлическими трубами, коробами или лотками, в которых они проложены, и заземлителем. Аналогичное заземление должно быть выполнено на противоположном конце кабельной трассы.

33. При совместной прокладке электрических кабелей должны быть выдержаны минимально допустимые расстояния между силовыми кабелями и кабелями вторичных цепей.

34. Для предупреждения импульсных перенапряжений во всех электрических цепях необходимо устанавливать защитные устройства, ограничивающие перенапряжение. В цепях управления и защиты электродвигателей необходимо применять устройства защиты от индуктированных перенапряжений и переходных процессов.

35. На опоре воздушной линии электропередачи (далее - ЛЭП) перед кабельной вставкой должны быть установлены нелинейные ограничители перенапряжения (далее - ОПН) на соответствующее номинальное напряжение. Максимальный импульсный ток (8/20 мкс), выдерживаемый этими ОПН, должен быть не менее 20 кА. Аналогичные защитные аппараты необходимо устанавливать у трансформаторов после кабельной вставки.

36. Защиту сети электропитания 0,6 кВ от перенапряжения следует выполнять в двух местах: у трансформатора и непосредственно у электроприемника. Сигнальные коммуникации, связывающие приборы в помещении, на обоих концах должны иметь варисторную защиту от перенапряжений.

37. Заземляющие проводники, перемычки, магистраль заземления и заземлители для труб сброса, корпусов агрегатов, электродвигателей, железной арматуры фундаментов, оболочек бронированных кабелей, средств взрывозащиты, установленных на газопроводе, должны быть выполнены в соответствии с требованиями ПУЭ.

38. ГОУ удаляется от ближайших жилых и технических сооружений, автомобильных дорог общего пользования, железнодорожных линий, высоковольтных линий передач, подстанций, трансформаторов и электрораспределительных устройств не менее чем на 30 м, от горящих отвалов - на 300 м, от негорящих - за пределы механической защитной зоны.

39. Территория ГОУ (скважина, газоотсасывающий трубопровод, вентиляторы, вакуум-насосы) обносится оградой высотой не менее 2 м, изготовленной из негорючего материала (металлическая сетка, решетка, колючая проволока). Расстояние от ограды до ГОУ, скважин, газоотсасывающих трубопроводов должно составлять не менее 30 м.

40. Пусковая аппаратура должна располагаться в специальном металлическом шкафу на расстоянии не менее 30 м от агрегатов и устья газоотводящих скважин или выработок.

41. При расположении ГОУ на поверхности системы сбора, передачи и регистрации информации о параметрах работы ГОУ должны обеспечиваться в рамках единой действующей системы АГК с обеспечением всех предусмотренных в ней функций.

При невозможности организации работы системы контроля параметров работы поверхностных установок в рамках единой шахтной системы (значительное удаление от поверхности технологического комплекса шахты) допускается организация автономного пункта сбора и регистрации информации для одной или нескольких ГОУ. При этом передача информации из автономных систем контроля в единую шахтную систему может осуществляться при помощи электронных носителей информации.

42. ГОУ должна обслуживаться дежурным машинистом, прошедшим обучение и отвечающим за работу установки в данной смене.

Машинист ГОУ обязан:

• в случае возникновения аварийной ситуации действовать в соответствии с планом ликвидации аварии (далее - ПЛА);

• осуществлять ежесменный осмотр вентиляторов (без его остановки) и трубопроводов;

• контролировать работу ГОУ и температуру подшипников;

• сообщать о возникновении аварийной ситуации и обо всех замеченных недостатках в работе ГОУ горному диспетчеру;

• проводить не реже одного раза в час замеры концентрации метана и депрессии рабочего агрегата и не реже четырех раз в сутки - содержания окиси углерода в отсасываемой метановоздушной смеси. Измерения содержания метана осуществляются переносными приборами эпизодического действия. При автоматическом контроле параметров отсасываемой метановоздушной смеси (концентрации метана и оксида углерода, расхода метановоздушной смеси, депрессии ГОУ) измерения данных параметров приборами эпизодического действия дежурным машинистом проводятся один раз в смену.

Результаты почасовых измерений и сведения о состоянии ГОУ заносятся в документацию регистрации работы ГОУ и передаются оператору АГК.

43. Специалист участка аэрологической безопасности должен осуществлять контроль концентрации метана и режимов работы рабочего и резервного агрегатов не реже трех раз в месяц.

44. Для обслуживающего персонала необходимо иметь специальное помещение, в котором должны находиться:

• средства связи (телефон, рация);

• приборы для измерения концентрации метана, производительности и депрессии ГОУ;

• документация регистрации работы ГОУ;

• инструкция по безопасной эксплуатации и техническому обслуживанию ГОУ;

• схема электроснабжения ГОУ;

• выписка из ПЛА;

• средства пожаротушения.

45. Помещение для обслуживающего персонала и пусковой аппаратуры располагается с учетом преобладающего направления ветров и обогревается паровыми, водяными или электрическими нагревательными приборами во взрывобезопасном исполнении. Запрещается применение печного отопления.

46. Запрещается курение и применение открытого огня на территории ГОУ. Снаружи на ограде ГОУ вывешиваются предупредительные плакаты: "Опасно - метан!", "Вход посторонним воспрещен!", "Курить строго запрещается!".

Сварочные, автогенные и все другие работы, которые могут привести к возникновению открытого источника пламени или искрообразованию, на территории ГОУ запрещены.

47. Проектирование и сооружение подземных ГОУ производятся в соответствии с требованиями настоящей Инструкции.

48. В качестве ГОУ специального назначения разрешается применять газоотсасывающие вентиляторные установки, техническая характеристика которых позволяет осуществлять отвод метановоздушных смесей с концентрацией 0-100%, или вакуум-насосные установки.

49. Подземная ГОУ должна состоять из рабочего и резервного агрегатов равной подачи.

50. ГОУ должна монтироваться в специально оборудованной камере (сбойке или нише), соответствующей следующим требованиям:

• крепление камеры должно быть выполнено из негорючего материала;

• подход к установке должен быть обеспечен с обеих сторон;

• камера должна проветриваться свежей струей воздуха.

51. Выработка, в которой за перемычку заводится всасывающий трубопровод, должна быть закреплена металлической крепью с перетяжкой из негорючего материала.

52. Агрегаты ГОУ должны монтироваться горизонтально на бетонном фундаменте и заземляться.

53. Всасывающие трубопроводы рабочего и резервного агрегатов должны быть оборудованы:

• герметичными обратными клапанами (типа "падающая ляда")  для предотвращения поступления воздуха к рабочему вентилятору через резервный;

• регулировочными окнами для подсвежения отсасываемой метановоздушной смеси;

• устройством для производства замеров концентрации метана в отсасываемой метановоздушной смеси;

• специальными отверстиями для выполнения измерений по контролю подачи и депрессии ГОУ переносными приборами;

• шиберной заслонкой, установленной в общем всасывающем трубопроводе.

54. Соединение входных патрубков газоотсасывающих агрегатов со всасывающими трубопроводами должно выполняться из гибкого трудногорючего материала и исключать притечки воздуха, все соединения трубопроводов должны быть разборными.

55. Прием в эксплуатацию ГОУ проводится комиссией в порядке, установленном на шахте.

56. ГОУ должна работать непрерывно и обслуживаться до полной изоляции выемочного участка. Выключение ГОУ для проведения профилактических осмотров и ремонтов производится по письменному распоряжению технического руководителя (главного инженера) шахты с уведомлением начальника участка аэрологической безопасности.

57. При остановке ГОУ (рабочий и резервный агрегаты) электроэнергия на обслуживаемом участке должна быть автоматически отключена, а люди выведены в выработки со свежей струей воздуха.

58. Профилактические осмотры и ремонты ГОУ должны производиться по графику не реже двух раз в месяц в выходные дни или нерабочие смены под руководством механика участка. График плановых осмотров и ремонтов согласовывается с начальником участка аэрологической безопасности и утверждается техническим руководителем (главным инженером) шахты.

59. Электроснабжение ГОУ должно быть независимым от электроснабжения обслуживаемого участка.

60. Электроснабжение ГОУ должно осуществляться от рабочей и резервной линий электроснабжения силовыми экранированными кабелями.

61. Подземная ГОУ должна быть оборудована средствами автоматизированной системы АГК. Сбор, передача и регистрация информации о параметрах работы ГОУ должны обеспечиваться в рамках единой действующей системы АГК. В зависимости от действующей системы АГК система регистрации результатов контроля может осуществляться самопишущими устройствами или заноситься и храниться в компьютерной базе данных с возможностью извлечения и обработки сохраненной информации.

62. Техническое обслуживание ГОУ производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации применяемых ГОУ, утвержденной техническим руководителем (главным инженером) шахты.

63. При любой остановке газоотсасывающего агрегата всасывающий трубопровод должен быть автоматически перекрыт шибером и должно быть открыто окно для проветривания ГОУ.

64. ГОУ должна обслуживаться дежурным машинистом, прошедшим обучение и отвечающим за работу установки в данной смене.

65. В камере ГОУ должны находиться телефоны, средства пожаротушения, документация регистрации работы ГОУ, контроль за ведением которой возлагается на механика участка, и выписка из ПЛА.

Машинист ГОУ обязан:

• в случае возникновения аварийной ситуации действовать в соответствии с ПЛА;

• осуществлять ежесменный осмотр вентилятора (без его остановки), трубопроводов и смесительной камеры и обо всех замеченных недостатках сообщать начальнику выемочного участка;

• измерять не реже одного раза в час содержание метана в трубопроводе и депрессию работающей ГОУ и не реже одного раза в смену - содержание оксида углерода в трубопроводе. Измерения содержания метана, оксида углерода и депрессии осуществляются переносными приборами эпизодического действия;

• обеспечивать контроль за подсвежением метановоздушной смеси, отсасываемой из выработанного пространства. При превышении допустимой концентрации метана 3% в метановоздушной смеси перед всасом ГОУ немедленно поставить в известность горного диспетчера и начальника участка аэрологической безопасности, после чего действовать по их указаниям.

66. Специалисты добычного участка не реже одного раза в смену, а специалисты участка аэрологической безопасности - не реже одного раза в сутки обязаны осуществлять контроль концентрации метана и оксида углерода экспресс-методом на выходе из смесительной камеры или в трубопроводе и в камере ГОУ.

67. Выемочные участки при схемах проветривания с отводом метана из выработанного пространства должны оборудоваться системой автоматического контроля состава и расхода воздуха в горных выработках. Аппаратура АГК должна обеспечивать непрерывное измерение состава и расхода воздуха в действующих горных выработках, контроль за положением дверей в вентиляционных шлюзах выемочного участка, телепередачу информации на диспетчерский пункт шахты и ее регистрацию, дистанционную сигнализацию о достижении содержания метана и выдачу команд на автоматическое отключение электрооборудования в соответствии с требованиями, указанными в пункте 68 настоящей Инструкции.

68. Датчики метана системы АГК устанавливаются в соответствии с требованиями по организации АГК в угольных шахтах:

• в выработке выемочного участка с входящей струей воздуха на расстоянии 10-20 м от сопряжения с главной воздухоподающей выработкой. Датчик отключает электроэнергию на выемочном участке при концентрации метана 0,5% и более. Информация с датчика должна передаваться на рабочее место оператора АГК и регистрироваться;

• в выработке выемочного участка с поступающей в очистную выработку вентиляционной струей воздуха на расстоянии не более 5 м от очистного забоя в верхней части сечения выработки, на стороне, противоположной лаве. Датчик отключает электроэнергию на выемочном участке при концентрации метана 0,5% и более. Информация с датчика должна передаваться на рабочее место оператора АГК и регистрироваться;

• в тупике воздухоотводящей выработки, погашаемой вслед за очистными забоями, за секциями крепи очистного забоя под кровлей выработки со стороны межлавного целика или выработанного пространства ранее отработанного выемочного участка. Датчик отключает электроэнергию в очистном забое и выработках выемочного участка по ходу исходящей струи при концентрации метана 2% и более. Информация с датчика должна передаваться на рабочее место оператора АГК и регистрироваться;

• в выработке с исходящей из очистного забоя струей воздуха, в верхней ее части, на расстоянии 10-20 м от забоя у стенки, противоположенной выходу из лавы. Датчик отключает электроэнергию в очистном забое и выработках выемочного участка по ходу движения исходящей струи при концентрации метана 1% и более. Информация с датчика должна передаваться на рабочее место оператора АГК и регистрироваться;

• в выработке выемочного участка с исходящей струей воздуха на расстоянии 10-20 м от сопряжения с выработкой, по которой исходящая струя выдается за пределы выемочного участка. Датчик отключает электроэнергию в очистном забое и выработках выемочного участка по ходу движения исходящей струи при концентрации 1% и более. Информация с датчика должна передаваться на рабочее место оператора АГК и регистрироваться;

• в обособленно проветриваемых выработках выемочного участка на расстоянии 10-20 м от сопряжения с выработкой, по которой исходящая струя воздуха выдается за пределы выемочного участка. Датчик отключает электроэнергию в очистном забое при концентрации метана 1% и более. Информация с датчика должна передаваться на рабочее место оператора АГК и регистрироваться;

• для схем с сохранением выработки в выработанном пространстве - в сохраняемой части выработки в месте ведения работ по сохранению выработки. Датчик устанавливается в верхней части сечения выработки на стороне, примыкающей к выработанному пространству. Датчик отключает электроэнергию в очистном забое при концентрации метана 2% и более. Информация с датчика должна передаваться на рабочее место оператора АГК и регистрироваться;

• в выработках с оборудованными смесительными камерами в 15-20 м от выхода из смесительной камеры по ходу движения вентиляционной струи. Датчик устанавливается под кровлей выработки на стороне смесительной камеры. Датчик отключает электроэнергию на выемочном участке и в выработках по ходу движения вентиляционной струи при концентрации метана 1% и более. Информация с датчика должна передаваться на рабочее место оператора АГК и регистрироваться;

• в камерах ГОУ над газоотсасывающими агрегатами. Датчик отключает электроэнергию, питающую ГОУ, при концентрации метана 1% и более. Информация с датчика должна передаваться на рабочее место оператора АГК и регистрироваться;

• в газоотсасывающих трубопроводах подземных и поверхностных ГОУ. Датчик устанавливается перед ГОУ и отключает электроэнергию на выемочном участке при концентрации метана более 3,5%. При расположении ГОУ на поверхности отключение электроэнергии на выемочном участке проводится диспетчером шахты после сообщения машиниста ГОУ.

69. Датчики стационарной аппаратуры АГК оксида углерода устанавливаются:

• в выработке с исходящей из очистного забоя струей воздуха, в верхней ее части, на расстоянии 10-20 м от забоя. Датчик отключает электроэнергию в очистном забое и выработках выемочного участка по ходу движения исходящей струи при достижении концентрации оксида углерода 0,0017% об. Информация с датчика должна передаваться на рабочее место оператора АГК и регистрироваться;

• в выработках с оборудованными смесительными камерами на выходе из смесительной камеры по ходу движения вентиляционной струи. Датчик устанавливается под кровлей выработки на стороне сооруженной смесительной камеры. Датчик отключает электроэнергию на выемочном участке и в выработках по ходу движения вентиляционной струи при достижении концентрации оксида углерода 0,0017% об. Информация с датчика должна передаваться на рабочее место оператора АГК и регистрироваться;

• в газоотсасывающих трубопроводах подземных и поверхностных ГОУ. Датчик контролирует содержание оксида углерода в исходящей из выработанного пространства струе. Информация с датчика должна передаваться на рабочее место оператора АГК и регистрироваться.

70. Расход воздуха на выемочных участках контролируется датчиками скорости движения воздушной струи, установленными в выработках с поступающими и исходящими из очистного забоя струями воздуха, а также в газоотсасывающих трубопроводах.

Датчики в выработках выемочных участков устанавливаются на незагроможденных участках выработок. Расстояние от места установки датчика до очистного забоя должно быть не менее 20 м.

(Абзац в редакции, введенной в действие с 11 сентября 2017 года приказом Ростехнадзора от 8 августа 2017 года N 303. - См. предыдущую редакцию)

Датчики скорости воздуха в газоотсасывающем трубопроводе устанавливаются на прямом участке газоотсасывающего трубопровода длиной не менее 10 диаметров трубы.

71. Контроль параметров работы ГОУ и концентрации газов в трубопроводах производится датчиками системы АГК. Расстановка датчиков в газоотсасывающем трубопроводе должна обеспечивать контроль фактического объема метановоздушной смеси, поступающей из шахты, и концентрации в ней газов.

72. Датчики контроля концентрации метана должны иметь диапазон измерений от 0 до 100%.

73. Стационарные датчики контроля запыленности воздуха устанавливаются:

• в выработке с исходящей из очистного забоя струей воздуха на расстоянии 30-40 м от очистного забоя под кровлей выработки в средней ее части;

• для схем проветривания с использованием смесительных камер в 20-30 м от выхода из смесительной камеры по ходу движения вентиляционной струи.

Места установки стационарных датчиков контроля запыленности, не предусмотренные настоящей Инструкцией, определяются техническим руководителем (главным инженером) шахты.

74. Информация о запыленности воздуха и пылеотложении в горных выработках передается на пульт диспетчера шахты и регистрируется оператором АГК в журнале контроля запыленности воздуха и пылеотложения на участке по рекомендуемому образцу согласно приложению N 11 к настоящей Инструкции. Технический руководитель (главный инженер) шахты устанавливает периодичность и список специалистов, ознакомление которых с информацией о запыленности воздуха и пылеотложении в горных выработках является обязательным.

75. Поверхностная ГОУ в ПЛА должна быть предусмотрена как самостоятельная позиция.

76. Подземная ГОУ должна быть предусмотрена позицией ПЛА выработки, в которой она установлена.

77. При возникновении аварийной ситуации в выработках выемочного участка режим работы ГОУ не меняется. Решение об изменении режимов работы ГОУ принимает ответственный руководитель ликвидации аварии.

78. При проектировании схем проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанного пространства на пластах, склонных и весьма склонных к самовозгоранию, должны предусматриваться:

• изоляция горных выработок от выработанных пространств действующих и ранее отработанных выемочных столбов взрывоустойчивыми изолирующими перемычками;

• проведение газоотводящих сбоек или бурение скважин на расстоянии друг от друга, равном 2/3 планируемого подвигания линии очистного забоя за инкубационный период самовозгорания угля, определяемый в соответствии с методикой определения инкубационного периода самовозгорания угля согласно приложению N 12 к настоящей Инструкции;

• проведение комплекса профилактических мероприятий по дезактивации разрыхленных потерь угля путем использования аэрозолей омагниченной воды, водных растворов антипирогенов с добавкой смачивателя и порошкообразных антипирогенов;

• инертизация выработанных пространств действующих и отработанных выемочных участков.

79. Схемы проветривания с изолированным отводом метана из выработанного пространства на фланговые выработки шахтного поля на пластах, отнесенных к категории "склонные к самовозгоранию", применяются при соблюдении следующих условий:

• разработка специальных мероприятий по предупреждению эндогенных пожаров;

• выемка пласта на полную мощность или с оставлением пачки угля в кровле пласта, не превышающей 0,4 м.

80. На пластах пологого и наклонного падения, отнесенных к категории "весьма склонных к самовозгоранию", при отработке выемочных полей столбами по простиранию (падению) необходимо предусматривать оставление между ними обработанных растворами антипирогенов, профилактических целиков с ненарушенным воздухонепроницаемым ядром не менее 3 м.

81. При применении схем проветривания с изолированным отводом метана из выработанного пространства после первичного обрушения основной кровли проводится оценка фона индикаторных газов и температуры газовоздушной смеси в выработанном пространстве выемочного столба. При изменении геологических или горнотехнических условий отработки выемочного столба (появление геологических нарушений в пласте, изменение величины шага посадки основной кровли, изменение режима проветривания) проводится контрольная проверка фона индикаторных газов.

82. Определение путей движения метановоздушной смеси, наличия аэродинамической связи с поверхностью, сближенными пластами и ранее отработанными столбами проводится специализированной организацией с использованием индикаторного газа. Полученные результаты используются при корректировке технических решений по профилактике самовозгорания угля и выборе контрольных точек в случае повторной оценки фона индикаторных газов.

83. В процессе отработки выемочных участков, проветриваемых по схемам с изолированным отводом метана из выработанного пространства, проводится текущая оценка эндогенной пожароопасности. Результаты оценки эндогенной пожароопасности оформляются актом.

84. Сооружение смесительных камер производится за пределами выемочного участка в выработках с исходящей струей воздуха. Сооружение смесительных камер в выработках со свежей струей воздуха производится при условии исключения дальнейшего использования этого воздуха для проветривания других объектов шахты.

85. Участок горной выработки, где оборудована смесительная камера, и участки по 5 м в обе стороны от нее должны быть закреплены негорючей крепью или обработаны негорючим материалом.

86. Размеры и конструкция смесительной камеры должны обеспечивать концентрацию метана в вентиляционной струе на выходе из смесительной камеры не более 2%.

87. Смесительная камера сооружается из огнестойкого материала (бетонная затяжка, стеклоткань) на всю высоту выработки по схеме, выполненной в соответствии с приложением N 13 к настоящей Инструкции.

88. Вход и выход из смесительной камеры должны располагаться не ближе 2 м от сопряжения с газоотводящей выработкой или от конца нагнетательного трубопровода ГОУ и ограждаться металлической решеткой.

89. Конструкция смесительной камеры должна обеспечивать регулирование метановоздушной смеси, исходящей из выработанного пространства, и воздуха, поступающего в смесительную камеру.

90. Контроль состояния смесительной камеры и замеры концентрации метана в метановоздушной смеси на выходе из нее осуществляются сменными специалистами добычного участка ежесменно и специалистами участка аэрологической безопасности не реже одного раза в сутки.

91. В горной выработке с обеих сторон от смесительной камеры устанавливаются взрыволокализующие устройства.

I. Определение метанообильности очистных забоев

Метанообильность очистного забоя определяется метановыделением из:

• обнаженной поверхности разрабатываемого угольного пласта;

• отбитого угольного массива, транспортируемого по очистному забою и по участковой конвейерной выработке или ее части, по которой проходит вентиляционная струя, поступающая в очистной забой;

• стенок горной выработки, по которой вентиляционная струя поступает в очистной забой.

II. Определение метанообильности обособленно проветриваемых конвейерных выработок

Метанообильность обособленно проветриваемых конвейерных выработок в пределах выемочного участка определяется абсолютным метановыделением из отбитого угля, транспортируемого ленточными и скребковыми конвейерами, и абсолютным метановыделением из стенок выработки, по которой производится транспортирование угля.

III. Определение метанообильности выработанного пространства

IV. Определение метанообильности выемочного участка

Ожидаемое абсолютное метановыделение на выемочный участок, м/мин, определяется по формуле

.    (49)

Приложение
к приложению N 3

     
Расчет скорости подачи очистного комбайна

I. Расчет расхода воздуха на выемочный участок по метановыделению в очистной забой

При изолированном отводе метана из выработанного пространства с помощью поверхностных или подземных ГОУ расход воздуха, необходимого для проветривания горных выработок выемочного участка, определяется как сумма расхода воздуха для проветривания очистного забоя с учетом изолированного отвода части воздуха через выработанное пространство () и расхода воздуха для обособленного проветривания определенной части конвейерного и (или) вентиляционного штреков (). Для данных схем проветривания выемочного участка общий расход воздуха для проветривания выемочного участка составит , м/мин. Для схем без обособленного проветривания конвейерного штрека .

Расход воздуха, м/мин, подаваемый к очистному забою для схем проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанного пространства, представленных в приложении N 9 к настоящей Инструкции (за исключением схем, приведенных на рисунках 1 и 4) определяется по формуле

,    (1)

где - расход воздуха, поступающего в очистную выработку по воздухоподающим выработкам, м/мин;

- расход воздуха, поступающего из очистной выработки в выработку с исходящей струей воздуха, м/мин;

- коэффициент, учитывающий оптимальные утечки воздуха из призабойного пространства очистной выработки в выработанное пространство;

- коэффициент, учитывающий расход воздуха или его утечки по поддерживаемой или погашаемой части воздухоподающей выработки в выработанном пространстве. Принимается по данным в соответствии с таблицей N 1 к настоящему приложению.

Расход воздуха, м/мин, подаваемый к очистному забою для схем проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанного пространства, приведенных на рисунках 1 и 4 приложения N 9 к настоящей Инструкции, определяется по формуле

.      (2)

Расход воздуха, м/мин, подаваемый к очистному забою для схемы проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси по выработанным пространствам действующей и смежной лав и вентиляционной скважине поверхностной (подземной) ГОУ, приведенного на рисунке 11 приложения N 9 к настоящей Инструкции, определяется по формуле

,    (3)

где - расход воздуха, необходимый для изолированного отвода по газодренажному штреку, м/мин, определяется по формуле

,     (4)

здесь - коэффициент, учитывающий, какая часть воздуха из поступающей к очистному забою струи отводится по газодренажному штреку, доли единицы; = 0,30-0,35.

II. Расчет расхода воздуха для изолированного отвода

Расход воздуха, необходимого для изолированного отвода метана из прилегающих к лаве выработанных пространств в газоотводящие (дренажные) выработки, м/мин, определяется по формуле

.     (16)

III. Расчет расхода воздуха для обособленно проветриваемых конвейерных выработок

Расход воздуха, необходимого для обособленно проветриваемых конвейерных выработок, м/мин, определяется по формуле

.     (17)

IV. Расчет расхода воздуха перед смесительной камерой

Расход воздуха в выработке, оборудованной смесительной камерой для снижения концентрации метана в метановоздушной смеси, поступающей в нее из выработанного пространства, рассчитывается с учетом принятой схемы проветривания выемочного участка.

Расход воздуха за смесительной камерой при ее оборудовании в выработке, по которой не проходит исходящая струя выемочного участка, м/мин, рассчитывается по формуле

,     (18)

где С - допустимая концентрация метана в выработке за смесительной камерой, %;

- концентрация метана в поступающей к смесительной камере вентиляционной струе, %.

При определении по данным природной газоносности сближенных пластов, не применяется.

Расход воздуха за смесительной камерой при ее оборудовании в выработке с исходящей струей лавы (выемочного участка), м/мин, рассчитывается по формуле

.     (19)

Расход воздуха за смесительной камерой при ее оборудовании в выработке с исходящей струей лавы и обособленно проветриваемой в пределах выемочного участка выработкой, м/мин, рассчитывается по формуле

.     (20)

V. Расчет параметров проветривания выемочного участка при бесцеликовой технологии отработки

При отработке лавы с одновременной выемкой межлавного целика угля согласно рисунку 12 приложения N 9 к настоящей Инструкции, расход воздуха для проветривания очистного забоя, м/мин, рассчитывается по формуле

.     (21)

Расход воздуха для проветривания межлавного целика угля, м/мин, определяется по формуле

.     (22)

Расход воздуха, отводимого по вентиляционному штреку, м/мин, определяется по формуле

.    (23)

I. Расчет депрессии в выработанном пространстве

Депрессия в выработанном пространстве , даПа, рассчитывается по формуле

,    (1)

где - удельное линейное сопротивление выработанного пространства, даН·с/м. Принимается в соответствии с таблицей N 1 настоящего приложения;

- удельное квадратичное сопротивление выработанного пространства, даН·с/м. Принимается в соответствии с таблицей N 1 настоящего приложения;

- безразмерный параметр, определяется по формуле

;    (2)

- расход воздуха, отводимого через выработанное пространство, м/с;

F - площадь фильтрационного потока, м, определяется по формуле

;     (3)

- длина выработанного пространства, м;

- размерный параметр, характеризующий крутизну изменения границ площадей фильтрации с линейным и квадратичным законами сопротивления, 1/м. Принимается в соответствии с таблицей N 1 настоящего приложения;

- расстояние от забоя лавы до зоны подбучивания пород кровли, равное четырем первичным шагам обрушения основной кровли, м; принимается по данным геологической службы шахт;

- коэффициент разрыхления пород кровли. Принимается в соответствии с таблицей N 1 настоящего приложения.

II. Расчет депрессии в газоотводящих (дренажных) выработках

Депрессия в поддерживаемых газоотводящих выработках , даПа, определяется по формуле

,     (4)

где - удельное аэродинамическое сопротивление газоотводящей выработки, даПа·с/м. Для поддерживаемых выработок определяется по графикам, согласно рисунку 1 настоящего приложения;

- длина газоотводящей выработки, м;

- расход воздуха, отводимого по газоотводящей выработке, м/с, определяется по формуле

,    (5)

здесь - притечки воздуха в выработанное пространство действующего выемочного участка из старых выработанных пространств или действующих выработок, м/с. Для проектируемых шахт принимается равным = 0 м/с. Для действующих шахт принимается по данным лавы-аналога или по результатам математического моделирования вентиляционной сети шахты;

- необходимый расход воздуха на подсвежение, отводимый по газоотводящей выработке метановоздушной смеси до концентрации 3,5%, м/с, определяется по формуле

,     (6)

где - предельно допустимая концентрация метана в газоотводящем трубопроводе (скважине) или газодренажной выработке, %;

- концентрация метана в метановоздушной смеси, выходящей из выработанного пространства, %, определяется по формуле

.    (7)

При определении по данным природной газоносности сближенных пластов, не применяется.

Рис.1. Удельное аэродинамическое сопротивление поддерживаемых газоотводящих выработок

Кривые на рисунке 1 настоящего приложения соответствуют выработкам:

1. 1. Закрепленные бетоном, кирпичом, бетонитами.

2. 2. Незакрепленные выработки или выработки с анкерной крепью.

3. 3. Закрепленные металлической аркой (=1 м).

4. 4. Закрепленные металлической аркой ( = 0,5 м).

5. 5. Неполные рамы из круглого леса ( = 2) или железобетонные стойки с металлическим верхняком ( = 2) ( - продольный калибр крепи. Равен отношению расстояния между стойками крепи к ширине стойки).

6. 6. Неполные рамы из круглого леса ( = 4).

7. 7. Неполные рамы из железобетонных стоек ( = 4) или металлическая арка ( = 1 м) с конвейером.

8. 8. Металлическая арка с конвейером ( = 0,5 м).

III. Расчет депрессии в вентиляционных скважинах

Расчет депрессии в вентиляционной скважине, даПа, рассчитывается по формуле

,     (8)

где - удельное аэродинамическое сопротивление скважин, даПа·с/м. Принимается в соответствии с таблицами N 2 и 3 настоящего приложения;

- длина скважины, м;

- расход воздуха, отводимого по скважине из газоотводящих выработок с учетом притечек воздуха , м/с, определяется по формуле

.    (9)

IV. Расчет депрессии в жестком газоотсасывающем трубопроводе

Определение депрессии в жестком газоотсасывающем трубопроводе , даПа, производится по формуле

,     (12)

где - депрессия во всасывающем трубопроводе, даПа;

- депрессия в нагнетательном трубопроводе, даПа.

Расход воздуха, отводимого ГОУ из выработанного пространства по трубопроводу, м/с, определяется по формуле

.    (13)

Определение депрессии в нагнетательной части жесткого газоотсасывающего трубопровода

Определение депрессии в нагнетательной части жесткого газоотсасывающего трубопровода , ДаПа, производится по формуле

,     (14)

где - общее аэродинамическое сопротивление жесткого трубопровода, даПа·с/м;

- расход воздуха, отводимого по трубопроводу, м/с;

,     (15)

здесь - удельное аэродинамическое сопротивление трубопровода, даПа·с/м, принимается в со ответствии с таблицей N 2 настоящего приложения;

- длина нагнетательного участка трубопровода, м;

- коэффициент утечек метановоздушной смеси из трубопровода. Определяется по формуле (16);

- аэродинамическое сопротивление фасонных частей на нагнетательном участке трубопровода, даПа·с/м. Принимается в соответствии с таблицей N 5 настоящего приложения.

Коэффициент утечек метановоздушной смеси из трубопровода определяется из выражения

,     (16)

где - коэффициент удельной стыковой воздухопроницаемости трубопровода, принимается по данным в соответствии с таблицей N 6 настоящего приложения;

- диаметр нагнетательного трубопровода, м;

- длина нагнетательного трубопровода, м;

- длина звена нагнетательного трубопровода, м;

- удельное аэродинамическое сопротивление трубопровода, даПа·с/м. Определяется по формуле (11) при значениях коэффициента , соответствующих данным таблицы N 4, или принимается в соответствии с таблицей N 2 настоящего приложения (как для обсаженных металлическими трубами скважин со сроком службы 5 лет и более).

V. Определение депрессии в огнепреградителе

При оснащении ГОУ системами огнепреграждения депрессия в огнепреградителе принимается по данным завода-изготовителя.

На действующих ГОУ депрессия в огнепреградителе определяется путем прямых измерений.

I. Расчет депрессии газоотсасывающей установки

Расчет депрессии газоотсасывающего вентилятора производится по формуле

,     (1)

где - депрессия в выработанном пространстве, даПа;

- действующий напор на сопряжении воздухоотводящей выработки и очистного забоя (знак "минус" при всасывающем способе проветривания и "плюс" при нагнетательном), даПа;

- депрессия в поддерживаемых газоотводящих выработках, даПа;

- депрессия в вентиляционной скважине, даПа;

- депрессии в жестком газоотсасывающем трубопроводе, даПа;

- депрессия в огнепреградителе, даПа.

II. Выбор газоотсасывающей установки

На характеристику ГОУ по расчетным значениям и , соответствующим начальному режиму ее работы, обеспечивающему требуемые параметры проветривания участка, наносится рабочая точка 1, согласно рисунку 1 настоящего приложения.

При расположении расчетной точки между двумя кривыми характеристик работы ГОУ принимается угол установки лопаток рабочего колеса (режим работы), соответствующий верхней характеристике. Когда рабочая точка расположена выше кривой максимальной характеристики предполагаемого к установке агрегата, режим его работы пересчитывается с учетом увеличения диаметра планируемых скважин (трубопроводов) или их количества либо принимается установка нескольких агрегатов в комбинации параллельно-последовательного соединения или их замена на более производительную ГОУ.

Рис.1. Определение допустимой величины подсвежения отсасываемой метановоздушной смеси

По формуле (2) определяется аэродинамическое сопротивление газоотводящей сети , даПа·с/м:

,     (2)

где - расчетная депрессия агрегата установки для рабочей точки 1, даПа;

- расчетная производительность агрегата установки для рабочей точки 1, м/с.

Кривая аэродинамического сопротивления газоотводящей сети наносится на характеристику ГОУ и определяются фактические параметры ее работы ( и ), которые будут соответствовать точке пересечения кривой аэродинамического сопротивления газоотводящей сети и ближайшего наибольшего угла установки лопаток рабочего колеса (точка 2).

В начальный период отработки выемочного участка угол разворота лопаток или число рабочих вентиляторов ГОУ уменьшают для обеспечения соответствия фактических параметров проветривания участка расчетным значениям (по расходу воздуха и концентрации метана в исходящей струе лавы). При обеспечении концентрации метана в исходящей струе лавы в пределах установленных норм отклонение фактического расхода воздуха от расчетной величины не должно превышать ± 10%.

При отклонении фактической производительности установки от расчетных режимов ее работы более чем на ±10% должна производиться корректировка режима работы установки.

Обеспечение расчетных параметров расхода воздуха в исходящей из очистного забоя струе воздуха и воздухом, отводимым по выработанному пространству, производится подачей дополнительного количества воздуха через регулировочное окно в газоотсасывающем трубопроводе перед ГОУ.

Определение дополнительного количества воздуха через регулировочное окно производится методом графического построения, согласно рисунку 1 настоящего приложения.

При обеспечении расчетной депрессии производительность ГОУ с учетом подачи воздуха через регулировочное окно составит величину (точка 3).

Расход воздуха на подсвежение, м/с, определяется по формуле (3).

.    (3)

Приложение
к приложению N 6

     
Аэродинамические характеристики газоотсасывающих вентиляторных установок

Рис.1. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВЦГ-7М

Рис.2. Аэродинамическая характеристика вентилятора УВЦГ-9

Рис.3. Аэродинамическая характеристика вентилятора УВЦГ-15

I группа. Схемы проветривания выемочного участка с отводом метановоздушной смеси по выработанному пространству, примыкающему к очистному забою.

Схемы проветривания данной группы применяются на всех пластах без ограничения.

Типовые схемы проветривания представлены на рисунках 1 и 2 настоящего приложения.

Отличие схем проветривания данной группы может заключаться только в месте расположения ГОУ (подземная, поверхностная) и газоотсасывающего трубопровода.

II группа. Схемы проветривания выемочных участков с отводом метановоздушной смеси по ограниченной между очистным забоем и задней сбойкой зоне выработанного пространства.

Схемы проветривания данной группы могут применяться на всех пластах без ограничения, в том числе и на пластах, склонных и весьма склонных к самовозгоранию, при условии выполнения требований главы VI настоящей Инструкции.

Типовые схемы проветривания представлены на рисунках 3-8 настоящего приложения.

Отличие схем проветривания данной группы может заключаться только в местах расположения:

ГОУ (подземная, поверхностная);

газоотсасывающего трубопровода;

перемычки для подсвежения метановоздушной смеси, поступающей из выработанного пространства в газодренажную сеть.

III группа. Схемы проветривания выемочных участков с отводом метановоздушной смеси по неограниченной зоне выработанных пространств действующего и ранее отработанного выемочных участков.

Схемы проветривания данной группы могут применяться только на пластах, не склонных к самовозгоранию.

Типовые схемы проветривания представлены на рисунках 9-12 настоящего приложения.

Отличие схем проветривания данной группы может заключаться только в местах расположения:

ГОУ (подземная, поверхностная);

газоотсасывающего трубопровода (скважин);

перемычки для подсвежения метановоздушной смеси, поступающей из выработанного пространства в газодренажную сеть.

Условные обозначения к схемам проветривания выемочных участков:

Рис.1. Схема проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси по выработанному пространству и жесткому вентиляционному трубопроводу (скважине), проложенному в горной выработке, подземной (поверхностной) ГОУ

Рис.2. Схема проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси по выработанному пространству и дренажной выработке, пройденной по верхнему слою, для схем отработки пластов с выпуском подкровельной пачки угля

Рис.3. Схема проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси по выработанному пространству в сохраненную горную выработку, изолированную от выработанного пространства монолитной изолирующей полосой, за счет общешахтной депрессии

Рис.4. Схема проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси по выработанному пространству и скважине (сбойке) в межлавном целике в газоотсасывающий (дегазационный) трубопровод и на поверхность ГОУ

Рис.5. Схема проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси по выработанному пространству подземной ГОУ с ее поэтапным перемонтажом вслед за подвиганием очистного забоя

Рис.6. Схема проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси по выработанному пространству в камеру смешивания, оборудованную в контролируемой горной выработке

Рис.7. Схема проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси по выработанному пространству и дренажным выработкам поверхностной ГОУ

Рис.8. Схема проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси через выработанное пространство по газоотводящей сбойке и дренажной выработке подземной ГОУ

Рис.9. Схема проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси по выработанному пространству и фланговой дренажной выработке поверхностной (подземной) ГОУ

Рис.10. Схема проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси по выработанному пространству и вентиляционной скважине поверхностной ГОУ

Рис.11. Схема проветривания выемочного столба с отводом метановоздушной смеси по выработанным пространствам действующей и смежной лав и вентиляционной скважине поверхностной (подземной) ГОУ

Рис.12. Схема проветривания выемочного участка с изолированным отводом метановоздушной смеси через выработанное пространство и сохраняемую в выработанном пространстве выработку за счет общешахтной депрессии или ГОУ

I. Определение константы скорости сорбции кислорода воздуха углем

В сорбционные сосуды при температуре 18-20°С загружается исследуемый уголь фракции 1-3 мм, массой от 50 до 120 г в зависимости от целей экспериментов. Сосуды герметично закрываются и термостатируются при температуре 10-20°С. Через определенные промежутки времени (1, 3 и 5 сут) из сосудов отбираются пробы и определяется в них убыль кислорода.

Расчет константы скорости сорбции кислорода воздуха углем , м/кг·сут,  определяется по формуле

,    (1)

где V - объем воздуха в реакционном сосуде, м ;

Н - масса навески угля, кг;

- время контакта воздуха с углем, сут;

- начальная концентрация кислорода, %;

- конечная концентрация кислорода, %.

II. Расчет инкубационного периода самовозгорания угля

Расчет инкубационного периода самовозгорания угля при проектировании вновь строящихся и реконструируемых шахт и разрезов, сут, определяется по формуле

, (2)

где - теплоемкость угля. Принимается = 0,3 кал/(г·К);

- критическая температура самовозгорания угля, град. Принимается = 80°С;

- начальная температура угля, град. Принимается = 12°С;

j - теплота испарения воды, кал/г. Принимается j = 540 кал/г;

- начальная влажность угля, %;

- удельная теплота десорбции метана. Принимается = 0,3 кал/мл;

X - природная газоносность угля, мл/г;

- коэффициент усвоения кислорода воздуха. Принимается = 0,15;

- концентрация кислорода на входе в угольное скопление, доли единиц. Принимается = 0,2;

- удельная теплота сорбции кислорода воздуха углем. Принимается = 3,0 кал/мл.

Для действующих шахт уточнение инкубационного периода самовозгорания угля производится 1 раз в 3 года по формуле

  при   ,      (3)

где - единичный отрезок времени, с. Принимается = 9·10 с;

- изменение температуры скопления угля за единицу времени, град.

Расчет инкубационного периода самовозгорания угля, сут, проводится по интегральной формуле с эмпирическими коэффициентами

,     (4)

где - скорость изменения температуры очага за счет генерации тепла при взаимодействии кислорода с углем, град/с;

- скорость изменения температуры очага за счет выноса тепла воздухом, град/с;

- скорость изменения температуры очага за счет выноса тепла испарением, град/с;

,     (5)

где - объем угля, м. Принимается 1 м;

- плотность угля, кг/м. Принимается 1200 кг/м;

П - пористость угля, относительные единицы. Принимается 0,7;

q - тепловой эффект окисления угля, Дж/м. Принимается 1,6·10 Дж/м;

- константа скорости сорбции кислорода воздуха углем, м/(кг·с);

- скорость воздуха, м/с;

- теплоемкость угля, Дж/(кг·град). Принимается 1300 Дж/(кг·град);

,    (6)

здесь - начальная константа скорости сорбции кислорода воздуха углем, м/(кг·с);

,  м/(кг·с)     (7)

здесь - экспериментально определённая константа скорости сорбции кислорода воздуха углем, м/(кг·с);

Е - энергия активации, Дж/(моль) - 40000;

R - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль·град);

Т - начальная температура скопления угля, град;

- активация константы скорости реакции при критической влажности (эмпирическая формула); доли единицы;

,     (8)

здесь W - текущая влажность угля, %;

- эмпирическая константа;

- эмпирическая константа;

- эмпирическая константа.

h - степень скорости дезактивации угля во времени, доли единиц.

Принимается -0,4-0,8;

, град/с    (9)

где - теплоемкость воздуха, Дж/(моль·град). Принимается 1000 Дж/(моль·град);

- плотность воздуха, кг/м. Принимается 1,3 кг/м.

,  град/с,    (10)

где j - теплота испарения воды, Дж/м. Принимается 1,6·10 Дж/м;

- молекулярный вес воды, кг/моль. Принимается 0,018 кг/моль;

- давление паров воды над углем, Н/м;

- влажность подаваемого воздуха, доли единицы. Принимается 0-1;

- давление паров воды над водой, Н/м.

,     (11)

     
, Н/м      (12)

где - давление паров воды над водой при температуре 0°С, Н/м.

, %,      (13)

где - изменение влажности скопления угля за единичный отрезок времени, %.

, %      (14)