Совершенствование метода расчета концентраций метана по сети горных выработок, включающих рассредоточенные источники метановыделения

Abstract

Рассмотрены особенности функционирования шахтных вентиляционных систем, содержащих кластеры типа «выработанное пространство» с разностепенными законами движения воздуха в пределах каждого кластера. Предложены методы определения путей миграции метановоздушной смеси от границ кластера «выработанное пространство» на земную поверхность, расчета времени загазирования выработок, расположенных на этих путях, расчета концентраций метановоздушной смеси в них и метод распараллеливания расчетов воздухораспределения в шахтной вентиляционной сети методом поузловых невязок с учетом различного дебита метана, поступающего в горные выработки из кластера «выработанное пространство». Предложенная схема решения задач оценки состояния шахтной вентиляционной системы с учетом поступления в нее метана из кластера «выработанное пространство» позволит повысить точность вентиляционных расчетов и исключить нарушения требований Правил безопасности при их проведении.

Розглянуто особливості функціонування шахтних вентиляційних систем, які містять кластери типу «вироблений простір» з різноступеневими законами руху повітря в межах кожного кластера. Запропоновані методи визначення шляхів міграції метаноповітряної суміші від меж кластера «вироблений простір» на земну поверхню, розрахунку часу загазування виробок, розташованих на цих шляхах, розрахунку концентрацій метаноповітряної суміші у них і метод розпаралелювання розрахунків повітророзподілу у шахтній вентиляційній мережі методом повузлових нев'язок з урахуванням різного дебіта метану, який поступає в гірничі виробки з кластера «вироблений простір». Запропонована схема рішення задач оцінки стану шахтної вентиляційної системи з урахуванням надходження в неї метану з кластера «вироблений простір» дозволить підвищити точність вентиляційних розрахунків і виключити порушення вимог Правил безпеки при їх проведенні.

Specific functioning of the mine ventilation systems containing clusters of the «goaf» type with different-power laws of air motion within each cluster are considered. The authors propose methods for determining routs of methane-air mixture migration from the edges of the «goaf» cluster to the ground surface, and for calculating time period for gassing the tunnels located along and concentrations of methane-air mixture in these routs, and method for parallel calculating of air distribution in the mine ventilation network by method of site-to-site difference with taking into account different debits of methane flowing into the mine tunnels from the «goaf» cluster. The proposed method for estimating state of the mine ventilation system with taking into account methane flowing from the «goaf» cluster ensures more accurate calculating of ventilation systems with observing all requirements of safety regulations.