Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференциясының ЕҢбектері



жүктеу 8.29 Mb.
Pdf просмотр
бет49/81
Дата12.01.2017
өлшемі8.29 Mb.
1   ...   45   46   47   48   49   50   51   52   ...   81

Литература 

 

1. Сюняев 3. И.-Химия и технология топлив и масел. 1985, № 6,  с. 2-6. 

2. Антошкин А. С, Глаголева О. Ф.- Нефтепереработка и нефтехимия,  1984, № 3, с. 6-8. 

3. Антошкин А. С, Сюняев Р. 3., Хайдура X. М-Химия и технология топлив и масел, 1984, № 3, 

с. 35-36. 

4. Махов А. Ф., Варфоломеев Д. Ф., Сюняев 3. И. и др.-Нефтепереработка и нефтехимия, 1981, 

№ 10, с. 7- 

5. Сюняев Р. 3., Сафиев О. Г.-Изв. вузов. Нефть и газ, 1984, № 2, с. 50-54. 



 

 

292 



Подсекция 

Горно-металлургический комплекс 

 

 

 

 

 

ВЛИЯНИЕ ДЛИНЫ ЛАВЫ НА ГАЗОВЫДЕЛЕНИЕ ПРИ ВЫЕМКЕ УГЛЯ  

ОЧИСТНЫМ КОМПЛЕКСОМ 

 

1



Абдугалиева Г. Ю.,  

2

Абдыгалиев А. К., Ауезканова А. К. 

1

КазНТУ имени К.И. Сатпаева, г.Алматы, 

2

ВКТУ  имени Д.Серикбаева 

г. Усть-Каменогорск, Республика Казахстан 

 

Внедрение  очистных  механизированных  комплексов  и  агрегатов  при  выемке  пластов  угля 



способствует интенсификации и концентрации горных работ. Интенсивное развитие и концентрация 

горных  работ  ограничиваются  высоким  метановыделением  в  горные  выработки  угольных  шахт. 

Влияние  его  возрастает  с  увеличением  глубины  разработки  и  ростом  нагрузки  на  очистные  забой. 

Очистные  выработки  являются  местами  наиболее  интенсивной  производственной  деятельности, 

следствием  которых  являются  выделение  газа  с  обнаженных  поверхностей  угольных  пластов, 

газовыделение из выработанных пространств и из отбитых углей.  

Одним  из  основных  факторов,  влияющих  на  относительную  и  абсолютную  газообильность 

выемочного  участка,  является  такой  технологический  параметр,  как  длина  лавы.  Длина  лавы 

определяет размеры газоотдающих поверхностей, площадь выработанного пространства. Длина лавы 

очистных  забоев  на  шахтах  карагандинского  бассейна  варьирует  в  широких  пределах,  достигая  до 

200 м и более. При таких длинах лав с поверхностей  обнажения пласта в призабойное пространство 

выделяется большое количество газа.  

Анализ  имеющихся  работ  [1,  2],  посвященных  изучению  влияния  длины  лавы  на  газовыделение  в 

выемочном  участке  показывает,  что  в  нем  все  еще  имеются  нерешенные  вопросы.  Отсутствует 

количественная  оценка  изменения  газовыделения  в  очистной  забой  в  зависимости  от  длины  лавы,  в 

большинстве  случаев  расчет  длины  лавы  очистного  забоя  производится  по  относительной 

метанообильности.  Знание  закономерности  влияния  длины  лавы  на  интенсивность  газовыделения  в 

очистной забой, позволяет управлять газовыделением путем выбора длины лавы. 

Для  этого  необходимо  установить  количественную  оценку  влияния  рассматриваемого 

технологического параметра на интенсивность газовыделения в лаву очистных забоев. 

Учитывая  трудоемкость  экспериментальных  наблюдений,  предлагается  нижеследующая 

методика аналитического определения влияния длины лавы на метановыделение в очистной забой. 

Оптимальный режим работы угольного комбайна при заданной длине лавы, при котором он работал 

бы  на  максимально  возможной  скорости  подачи  (V

n. 

→  max),  а  также  обеспечивалась  максимально 



допустимая нагрузка на очистной забой (А

о.з. 


→ max) требует соблюдения условия в соответствии с ПБ, 

выраженное уравнением [3, 4]: 



д

e

J

J

J

J

J

K

J

J







4

3

2



1

1

1



                                                (1) 

где J


1

 – дебит метана через свежеобнаженную поверхность угля, м

3

/мин: 


в

ij

n

обн

m

l

t

n

q

S

q

J

1

1



01

1

1



                                                           (2) 



 – средний удельный дебит метана через свежеобнаженную поверхность угля, м

3



2

·мин: 


1

1

01



0

1

01



0

1

1



1

1







n

t

n

t

t

n

q

dt

t

q

t

dt

)

t

(

q

t

q

                                            (3) 

где  q(t)  –  удельный  дебит  метана  через  свежеобнаженную  поверхность  угля  к  моменту  времени 

обнажения  t,  м

3



2



·мин.  Для  угольных  пластов  Карагандинского  бассейна  описывается  уравнением 

вида: 


1

01

1





n



t

q

)

t

(

q

,                                                           (4) 



 

 

293



где  q

01

  –  начальный  удельный  дебит  метана  через  свежеобнаженную  поверхность  угля  к  концу 



первой минуты обнажения, м

3



2

·мин; n


1

 – коэффициент, характеризующий степень снижения дебита 

метана во времени; S

обн.


 – площадь обнажения поверхности угля, м

2



в

ij

обн

m

l

S

 ,                                                            (5) 



где l

ij

 – расстояние от начала движения комбайна до і–го пункта лавы, м;  



m

в

 – вынимаемая мощность угольного пласта, м. 



Так  как  дебит  метана  с  поверхности  угля  при  времени  обнажения  t  ≥  100  мин  почти 

стабилизируется,  с  достаточной  точностью  для  инженерных  расчетов  дебит  метана  через 

старообнаженную поверхность угля 

1

, м

3

/мин можно определить по формуле: 



 





S



t

n

t

t

t

q

J

в

n

n

в





1



01

1

1



1

,                                                      (6) 

где t



 – время зачистки лавы комбайном и концевых операций при односторонней схеме выемки угля, 



мин; t

в

 – среднее время выемки одной полосы угля, мин; S



’ 

– площадь старообнаженной поверхности 

угля  к  началу  движения  комбайна,  м

2

;  К



е 

–  коэффициент,  учитывающий  выбытие  дебита  метана  из 

старообнаженной  поверхности  угля  из  газового  баланса  очистного  забоя  к  моменту  времени  t

ij



вычисляется по формуле: 

з

.

о

ij

e

l

l

,                                                                     (7) 

где J

2

 – дебит метана из отбитого угля, м



3

/мин с учетом работы. 

Для неравномерного движения 

2

2



02

2

n



ij

ij

ij

в

t

l

Bm

n

q

J





,                                                       (8) 



для равнозамедленного движения  

2

2



2

02

2



n

ij

o

ij

ij

в

V

t

l

Bm

n

q

J









,                                                 (9) 



где  В  –  ширина  захвата  комбайна,  м;  γ  –  средняя  плотность  угля,  т/м

3

;  V



–  начальная  скорость  подачи 

комбайна, м/мин; q

02 


– начальный удельный дебит метана из отбитого угля к концу первой минуты после 

отрыва угля от массива, м

3

/мин; n


– коэффициент, характеризующий степень снижения газовыделения из 

отбитого  угля;  Δl

ij

  –  расстояние  между  i-м  и  (і-1)  –  м  пунктами  лавы,  τ



ij

  –  продолжительность 

транспортирования отбитого угля в пределах выемочного участка, мин, определяется по формуле: 

к

ш

з

.

о

ij

ij

V

l

V

l



,                                                           (10) 

где V

о.з


, V

к

 – скорость движения цепи или ленты лавного конвейера и конвейера в штреке длиной l



ш

J



3

  –  дебит  метана  из  выработанного  пространства  очистного  забоя,  м

3

/мин.;  J



4

  –  дебит  метана  в 

свежей  струе  воздуха,  подаваемого  в  очистной  забой,  м

3

/мин.;  J



q

  –  допускаемый  ПБ  дебит  метана в 

очистном забое, м

3

/мин., определяется по формуле: 



1



2

96

0





з



.

о

д

S

,

J

.                                                    (11) 

На основе математической модели метановыделения в очистной забой разработана программа на 

языке Си для определения дебита метана в атмосферу очистного забоя при работе комбайна. 

С  целью  установления  влияния  длины  лавы  на  газовыделение  в  очистной  забой  проведены 

машинные  эксперименты  на  основе  предложенного  алгоритма  расчета.  Исследования  проведены  при 

неравномерной  работе  комбайна  и  возвратноточной  схеме  проветривания  с  вентиляционным  штреком, 

расположенным в выработанном пространстве. 

Результаты математического моделирования представлены в таблице. На рисунке приведены графики, 

построенные по данным расчета. 

 

 

 



 

 

294 



Таблица 

Изменение газовыделения в очистной забой в зависимости от длины лавы 

 

Мощность пласта, м 



Длина лавы, м 

1,5 


2,0 

2,5 


3,0 

4,0 


5,0 

50 


18,8 

23,36 


25,49 

31,59 


37,78 

43,98 


100 

19,78 


24,46 

28,86 


33,24 

39,98 


46,73 

150 


20,61 

25,56 


30,25 

34,91 


42,2 

49,48 


200 

21,43 


26,66 

31,61 


36,54 

44,38 


52,23 

 

10



20

30

40



50

60

0



50

100


150

200


250

Длина лавы, м

Г

а

зо



в

ы

д



е

л

е



н

и

е



м

3



и

н



6

5

4



3

2

1



 

 

1 – газовыделение в очистной забой при m



в

=1,5 м; 2 – при m

в

=2,0 м; 

3 – при m

в

=2,5 м; 4 – при m

в

=3,0 м; 5 – при m

в

=4,0 м; 6 – при m

в

=5,0 м. 

Рисунок – Графики изменения газовыделения в очистной забой  

в зависимости от длины лавы при скорости угольного комбайна V=6 м/мин. 

 

Представленные  графики  на  рисунке  наглядно  показывают  прямо  пропорциональную 



зависимость интенсивности газовыделения в очистной забой от длины лавы. 

Установленная  количественная  оценка  влияния  длины  лавы  на  дебит  метана  в  очистной  забой, 

позволяет  управлять  газовыделением  в  очистном  забое  путем  выбора  длины  лавы  при  комбайновой 

выемке  угольных  пластов  и  определить  оптимальную  нагрузку  в  лаву,  повысить  безопасность  и 

эффективность  ведения  подземных  горных  работ,  кроме  управления  средствами  вентиляции  и 

дегазации. 

 

Литература 

 

1.  Болгожин  Ш.А.,  Карабаев  Г.И.,  Хакимжанов  Т.Е.  Анализ  газовыделения  в  очистных  забоях  с 

переходом на узкозахватную выемку // Горное дело. – Алма-Ата: МВиССО КазССР, 1968. – Вып. 3. – С. 

34-37. 


2.  Устинов  А.М.,  Давыдов  Е.Г.  Управление  газовыделением  в  выемочных  участках 

газообильных шахт. // Научные труды КО ВостНИИ. - М., 1971. – Вып. 2. – С. 13-18. 

3. Хакимжанов Т.Е. Газовыделение в очистной забой. – Алма-Ата: Наука, 1986 –144 с. 

4. Абдугалиева Г.Ю. Исследование влияния скорости комбайна и длины лавы на газовыделение 

в очистной забой угольной шахты // Новости науки Казахстана. - 2010. - №3. – С. 72-78 

 

 

 

 

 


 

 

295



ЗАКЛАДОЧНЫЙ КОМПЛЕКС 

 

Абдыкалыкова Р.С., Ольшанский Д.С. 



КазНТУ  имени К.И.Сатпаева,  г. Алматы, Республика Казахстан 

 

С целью снижения потерь руды в недрах  рудник «Майкин переходит на системы разработки с 



твердеющей закладкой» 

Общее описание закладочного комплекса 

Технологическая схема приготовления закладочной смеси на закладочном комплексе приведена 

на рисунке 1 и включает следующие операции: 

- прием цемента из автоцементовозов в расходные емкости и дозированная подача его в агрегат для 

приготовления цементного молока; 

- прием известняка на склад и загрузка его в приемный бункер; 

- прием сухих хвостов из хвостохранилища на склад и загрузка их в приемный бункер; 

- прием отсевов дробильно-сортировочной фабрики (ДСФ) и загрузка их в приемный бункер; 

- дозированная подача извести в агрегат для приготовления цементного молока; 

- дозированная подача флотационных хвостов и транспортировка их в мельницу; 

- дозированная подача отсевов ДСФ и подача их в мельницу; 

- подача приготовленного цеммолока в мельницу; 

- дозированная подача воды в агрегат приготовления цеммолока; 

- совместный помол компонентов и приготовление закладочной смеси в мельнице; 

- транспортирование готовой смеси по трубопроводу к месту укладки; 

- технологический контроль за процессом приготовления смеси. 



Технология приготовления закладочной смеси 

1.Производительность и режим работы закладочного комплекса 

Согласно  нормам  технологического  проектирования    производительность  закладочного  комплекса, 

устанавливается, исходя  из  производительности рудника  по  добыче  руды  с  учетом  коэффициента  усадки 

закладки  и  дальнейшего  увеличения  производительности  рудника  по  добыче  объеме  75  тыс.  м

в  год 



(протокол от 16 мая 2008 г) 

,

ч

/

м

,

t

n

V

К

Qзз

год

ус

3

7



17

15

300



75000

106




 



где: К

ус

 – коэффициент усадки закладки; 



V

год


 – годовой объем погашенных пустот, м

3



n – число рабочих дней в году; 

t – время работы закладочного комплекса в сутки. 

Учитывая  возможные  технические  потери,  принимаем  окончательно  производительность 

закладочного комплекса 20 м

3

/ч. 


 

 


 

 

296 



Технология приготовления закладочной смес 

Уровень производительности закладочного комплекса определяется по содержанию в разгрузке 

мельницы крупного класса. 

Дозирование твердых компонентов закладочной смеси осуществляется по массе материала с учетом 

его влажности с помощью весовых дозаторов и конвейерных весов. Требуемый расход влажного твердого 

компонента закладочной смеси определяют по формуле: 



,

W

Q

q

G

i

ЗК

i

i







100


1

 т/ч, 


где: 

i

q

 - удельный расход сухого компонента на 1 м

3

 смеси, т/м



3



ЗК



Q

 - часовая производительность закладочного комплекса, м

3

/ч; 


i

W

 - влажность дозируемого компонента закладочной смеси, %. 

Дозирование  воды  и  пульпы  цементного  молока  осуществляется  объемным  методом  с 

регистрацией расхода расходомерами. 

Требуемое  количество  воды  подаваемый  в  агрегат  для  приготовления  цементного  молока 

определяется по формуле: 



,

Ж

:

Т

Q

q

Ж

:

Т

Ц

B

ЗК

Ц

ЦМ



 м

3



/ч 

где: 


Ц

 - подача цемента, т/ч; 



Ц

q

 - удельный расход цемента на 1 м

3

 смеси, т/ч; 



Ж

:

Т

  -  заданное  массовое  соотношение  твердого  к  жидкому  (соотношение  массы  цемента  к 

массе воды) в пульпе при приготовлении цементного молока. 

Работа  закладочного  комплекса  производится  согласно  “Технологической  карте  мельничного 

способа приготовления закладочной смеси и ей подачи в выработанное пространство”. 

Транспортировка закладочной смеси 

Расчет трубопроводного транспорта 

1 Исходные данные для расчета 

1.1 Параметры трубопровода 

производительность, м

3

/ч до 20-25 



Расстояние транспортирования, м …600 

вертикальный участок . . . 220 м 

1.2 Гранулометрический состав закладочной смеси после мельницы: 

-0,074 мм – 42,5% 

-0,074…0,14 мм – 14,8% 

-0,14…0,315 мм – 17,2% 

-0,315…0,63 мм – 14,4% 

-0,63…1,25 мм   – 6,3% 

-1,25…2,5 мм     – 4,0% 

+2,5                     – 0,8%    

итого                     100% 

По  общепринятой  классификации  частицы по  крупности  делится  на:  тончайшие  –  от  0  до  0,05 

мм, тонкие от 0,05 до 0,15 мм, мелкие от 0,15 до 2,5 мм и крупные свыше 2,5 мм. 

Определение параметров режима движения потока 

Основным  показателем  работоспособности  трубопроводного  транспорта  закладочной  смеси 

является  рабочая  скорость  её  движения,  которая  должна  быть  выше  критической  для  принятого 

состава смеси. 

1) Режим транспортировки в тонкодисперсной несущей среде определяется в основном мелкими 

и крупными частицами, которые способствуют раннему образованию турбулизации потока. 

Критическую скорость движения закладочной смеси определяем как для полидисперсной смеси: 







3

3

3



2

077


0

81

9



0037

0

104



0

66

0



9

,

,

,

,

,



S

a

C



U

S

a

C

V

I

I

I

I

кр

 

71



0

047


0

4

058



0

9

077



0

81

9



0044

0

66



0

4

,



,

,

,

,

,

,







 м/с 


где: С=7-12 – эмпирический коэффициент; 

С

I



=3-5 – эмпирический коэффициент; 

g – ускорение свободного падения; 



 

 

297



Д – внутренний диаметр закладочного трубопровода, м. 

2) Рабочая скорость движения закладочной смеси по транспортному трубопроводу определяется 

по формуле: 

19

1



3600

077


0

14

3



20

4

3600



4

2

2



,

,

,

пД

Q

V

р





  м/с 

V

р



>V

кр

      1,19% > 0,71% 



Коэффициент запаса  

68

1



71

0

19



1

,

,

,

V

V

K

кр

р

з



 

Режим движения устойчивый. 



3) Определение удельных потерь напора: 

128


0

1929


81

9

077



0

3

7



6

16

077



0

81

9



1929

19

1



3

0

32



3

16

32



2

2

,



,

,

,

,

,

,

,

Дg



i

см

см

p



















м/м 


где: τ – предельное напряжение сдвига смеси, τ=6,7 н/м

2



4) Определение дальности транспортирования. 

Дальность  транспортирования  смеси  по  горизонтальному  трубопроводу  определяется  по 

формуле 

1202


128

0

1



1

3

1



128

0

1000



1929

230


8

0

3



2



















,

,

,

,

,

i

К

K

i

H

K

L

о

см

в

I



 м 


где: К

I

=0.7-0.8 – коэффициент заполнения смесью вертикального става закладочного трубопровода; 



К

2

=1,3-1,6 – коэффициент надежности; 



К

3

 – коэффициент местных сопротивлений; 



Н – длина вертикального става до закладочного горизонта, м. 

Необходимо отметить, что существенное значение имеет время движения закладочной смеси по 

трубопроводу,  которое  зависит  от  скорости  её  движения.  Поэтому  дальность  транспортирования  с 

учетом «старения» смеси и увеличения i будет меньше на 10-12 %.\ 

 



жүктеу 8.29 Mb.

Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   45   46   47   48   49   50   51   52   ...   81




©emirb.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет