---
title: "Приказ Ростехнадзора от 01.12.2011 N 680"
number: "680"
issuer: "Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору"
issued_on: 2011-12-01
redaction: 2017-09-11
status: утратил силу
canonical: "https://bukva.ai/docs/prikaz-680-2011-rostehnadzor-federalnaya"
---
## Приказ Ростехнадзора от 01.12.2011 N 680
# Приказ Ростехнадзора от 01.12.2011 N 680
(ред. от 08.08.2017)
"Об утверждении Инструкции по применению схем проветривания выемочных участков шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок"
(Зарегистрировано в Минюсте России 29.12.2011 N 22815)
> [!WARNING]
> Начало действия редакции - 11.09.2017.
> Окончание действия документа - 31.12.2020.
> Изменения, внесенные [Приказом](https://bukva.ai/docs/prikaz-303-2017-rostehnadzor-federalnaya#p100959) Ростехнадзора от 08.08.2017 N 303, вступают в силу по истечении 10 дней после дня официального опубликования (опубликован на Официальном интернет-портале правовой информации [http://www.pravo.gov.ru](#p2) - 31.08.2017).
> Документ утратил силу с [1 января 2021 года](https://bukva.ai/docs/postanovlenie-1192-2020#p100008) в связи с изданием [Постановления](https://bukva.ai/docs/postanovlenie-1192-2020#p100089) Правительства РФ от 06.08.2020 N 1192.
> Документ утратил силу с [1 января 2021 года](https://bukva.ai/docs/postanovlenie-1192-2020#p100008) в связи с изданием [Постановления](https://bukva.ai/docs/postanovlenie-1192-2020#p100089) Правительства РФ от 06.08.2020 N 1192. Приказом Ростехнадзора от 08.12.2020 N 506 утверждены Федеральные [нормы и правила](https://bukva.ai/docs/prikaz-506-2020-rostehnadzor-federalnaya#p100011) в области промышленной безопасности "Инструкция по аэрологической безопасности угольных шахт".
Зарегистрировано в Минюсте России 29 декабря 2011 г. N 22815
---
**ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ**
**И АТОМНОМУ НАДЗОРУ**
**ПРИКАЗ**
**от 1 декабря 2011 г. N 680**
**ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ИНСТРУКЦИИ**
**ПО ПРИМЕНЕНИЮ СХЕМ ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ ШАХТ**
**С ИЗОЛИРОВАННЫМ ОТВОДОМ МЕТАНА ИЗ ВЫРАБОТАННОГО**
ПРОСТРАНСТВА С ПОМОЩЬЮ ГАЗООТСАСЫВАЮЩИХ УСТАНОВОК
В соответствии с [подпунктом 5.2.2.17](https://bukva.ai/docs/postanovlenie-401-2004#p44) Положения о Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 г. N 401 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 32, ст. 3348; 2006, N 5, ст. 544; N 23, ст. 2527; N 52, ст. 5587; 2008, N 22, ст. 2581; N 46, ст. 5337; 2009, N 6, ст. 738; N 33, ст. 4081; N 49, ст. 5976; 2010, N 9, ст. 960; N 26, ст. 3350; N 38, ст. 4835; 2011, N 6, ст. 888; N 14, ст. 1935; N 41, ст. 5750), приказываю:
утвердить прилагаемую [Инструкцию](#p100009) по применению схем проветривания выемочных участков шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок.
Утверждена
приказом Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
**ИНСТРУКЦИЯ**
**ПО ПРИМЕНЕНИЮ СХЕМ ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ ШАХТ**
**С ИЗОЛИРОВАННЫМ ОТВОДОМ МЕТАНА ИЗ ВЫРАБОТАННОГО**
ПРОСТРАНСТВА С ПОМОЩЬЮ ГАЗООТСАСЫВАЮЩИХ УСТАНОВОК
**I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ**
Приложение N 1
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Приложение N 2
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
П - пористость угля, относительные единицы.
Приложение N 3
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТАНООБИЛЬНОСТИ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ
**I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТАНООБИЛЬНОСТИ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ**
$X_{\text{ф}} = \frac{\frac{1440I_{\text{пл}.\text{ф}}}{\text{А}_{\text{ф}}\text{К}_{\text{пл}.\text{ф}}\text{К}_{\text{т}.\text{у}.\text{ф}}} - \text{Х}_{\text{о}.\text{ф}}}{[1 + \frac{1 - \text{К}_{\text{т}.\text{у}.\text{ф}}}{\text{К}_{\text{т}.\text{у}.\text{ф}}} \text{е}^{- n_{1}(}^{\frac{1}{r_{\text{ф}}}} + V_{\text{оч}.\text{ф}})]} + \text{Х}_{\text{о}.\text{ф}}$ , (1)
где $\text{А}_{\text{ф}}$ - средняя фактическая добыча угля в лаве-аналоге, т/сут.;
$\text{К}_{\text{пл}.\text{ф}}$ - коэффициент дренирования пласта лавы-аналога подготовительными выработками;
$\text{К}_{\text{т}.\text{у}.\text{ф}}$ - коэффициент, учитывающий степень дегазации отбитого угля в лаве-аналоге при его транспортировании по выработкам участка;
$\text{Х}_{\text{о}.\text{ф}}$ - остаточная газоносность угля лавы-аналога, м3/т;
$r_{\text{ф}}$ - ширина захвата комбайна в лаве-аналоге, м;
$V_{\text{оч}.\text{ф}}$ - фактическая средняя скорость подвигания очистного забоя лавы-аналога, м/сут;
$I_{\text{пл}.\text{ф}}$ - среднее фактическое абсолютное метановыделение из разрабатываемого пласта, м3/мин. Определяется по данным телеинформации автоматической аппаратуры газовой защиты за весь период отработки выемочного столба по формуле
$I_{\text{пл}.\text{ф}} = \frac{I_{\text{пл}.\text{ф}1} + I_{\text{пл}.\text{ф}2} + ... + I_{\text{пл}.\text{ф }n}}{n}$ , (2)
здесь n - количество месяцев за весь период отработки выемочного столба;
$I_{\text{пл}.\text{ф}1}$ , $I_{\text{пл}.\text{ф }n}$ - фактическое абсолютное метановыделение из разрабатываемого пласта за первый и последующие месяцы отработки выемочного столба лавы-аналога, м3/мин., определяется по формуле
$I_{\text{пл}.\text{ф}i} = 0,01 \frac{\sum_{k = 1}^{n_{\text{в}}} Q_{k}}{n_{\text{в}}} \cdot \frac{\sum_{j = 1}^{n_{m}} C_{m.j}}{n_{m}}$ , (3)
где $n_{\text{в}}$ - число измерений расхода воздуха за месяц;
$n_{m}$ - число определений среднесуточной концентрации по данным аппаратуры АГК за месяц;
$Q_{k}$ - расход воздуха в пункте измерения, м3/мин.;
$C_{m.j}$ - среднесуточная концентрация метана по данным телеинформации, выдаваемой аппаратурой АГК, %.
Определение $X_{o}$ , м3/т, производится путем перерасчета остаточной газоносности пласта $X_{o.\text{г}}$ , м3/т с.б.м, по формуле
$X_{o} = 0,01\text{Х}_{\text{о}.\text{г}}(100 - \text{А}_{\text{з}} - W_{\text{а}})$ , (4)
где $\text{Х}_{\text{о}.\text{г}}$ - остаточная газоносность угля лавы-аналога, м3/т с.б.м. Определяется в соответствии с [таблицей N 1](#p100551) настоящего приложения;
$\text{А}_{\text{з}}$ - зольность угля, %;
$W_{\text{а}}$ - влажность угля, %.
**Остаточная газоносность углей**
| daf V , % | До 8 | 8 - 12 | 12 - 18 | 18 - 26 | 26 - 35 | 35 - 42 | Более 42 |
| Кузнецкий бассейн |
| X , м3/т о.г с.б.м | 3,5 | 3,0 | 2,5 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
| Печорский бассейн |
| X , м3/т о.г с.б.м | - | - | 7 - 6 | 6 - 5 | 5 - 4 | 4 - 3 | 3 - 2 |
| Партизанский и Угловский бассейны |
| X , м3/т о.г с.б.м | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,3 | 1,0 | 1,0 | - |
| Донецкий бассейн |
| X , м3/т о.г с.б.м | 12,1 - 5,3 | 5,3 - 4,1 | 4,1 - 3,2 | 3,2 - 2,6 | 2,6 - 2,2 | 2,2 - 1,9 | 1,9 - 1,7 |
В качестве лавы-аналога принимается лава, отвечающая следующим требованиям:
отрабатывала тот же самый пласт;
система подготовки и отработки соответствует проектируемому выемочному участку;
горно-геологические условия аналогичны проектируемому выемочному участку;
разность глубин отработки не превышает 20 м при ведении горных работ на глубинах до 300 м ниже верхней границы зоны метановых газов, а при больших глубинах разработки - 50 м;
> *(в ред. [Приказа](https://bukva.ai/docs/prikaz-236-2016-rostehnadzor-federalnaya#p100010) Ростехнадзора от 22.06.2016 N 236)*
фактическая эффективность дегазации пласта и выработанного пространства не ниже, чем для проектируемого выемочного участка.
Ожидаемое абсолютное метановыделение из разрабатываемого пласта при максимально установленной скорости подачи комбайна при отработке пласта на полную мощность или с оставлением нижней пачки угля м3/мин., определяется по формуле
$I_{\text{пл}} = \frac{\text{ХК}_{\text{пл}}\text{А}_{\text{р}}}{1440\text{К}_{\text{г}.\text{м}}} \cdot (\text{К}_{\text{т}.\text{у}} + \text{К }(1 - \text{К}_{\text{т}.\text{у}})\text{е}^{- n_{1}V_{\text{оч}}})$ , (5)
где X - природная газоносность разрабатываемого пласта, м3/т;
$\text{А}_{\text{р}}$ - расчетная нагрузка на очистной забой, т/сут., определяется технической возможностью комбайна с учетом конкретных горно-геологических условий,
$\text{А}_{\text{р}} = \text{Т}_{\text{см}}j_{\text{пр}}\text{К}_{\text{м}}n_{\text{см}}$ , (6)
здесь $\text{Т}_{\text{см}}$ - продолжительность рабочей смены, мин.;
$\text{К}_{\text{м}}$ - коэффициент, характеризующий схему выемки угля. При односторонней схеме выемки угля в лаве $\text{К}_{\text{м}} = 0,5$ . При двухсторонней (челноковой) схеме выемки или односторонней с выемкой пласта более 60% от вынимаемой мощности $\text{К}_{\text{м}} = 1$ . Односторонняя схема выемки угля предусматривает выемку пласта до 60% от вынимаемой мощности пласта при движении комбайна прямым ходом, а остальную часть пласта - обратным ходом;
$n_{\text{см}}$ - число рабочих смен по добыче угля;
$j_{\text{пр}}$ - производительность комбайна, т/мин. Определяется по формуле
$j_{\text{пр}} = m_{\text{в}}\gamma r\text{К}_{r}V_{\text{п}.\text{к}}$ , (7)
здесь $m_{\text{в}}$ - вынимаемая мощность пласта (с учетом прослоев), м. Определяется по [формуле (8)](#p100582);
$\gamma$ - плотность угля в пласте вместе с породными прослойками, т/м3. Определяется по [формуле (9)](#p100583);
r - ширина захвата комбайна, м;
$\text{К}_{r}$ - коэффициент использования захвата в долях от его ширины;
$V_{\text{п}.\text{к}}$ - максимальная скорость подачи очистного комбайна, м/мин. Определяется на основании расчета скорости подачи очистного комбайна, согласно [приложению](#p100764) к настоящему приложению, или принимается по данным завода-изготовителя;
$m_{\text{в}} = m_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}} + m_{\text{пр}} + m_{\text{л}.\text{к}} + m_{\text{л}.\text{п}}$ , (8)
$\gamma = \frac{m_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}}\gamma_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}} + m_{\text{пр}}\gamma_{\text{пр}} + m_{\text{л}.\text{к}}\gamma_{\text{л}.\text{к}} + m_{\text{л}.\text{п}}\gamma_{\text{л}.\text{п}}}{m_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}} + m_{\text{пр}} + m_{\text{л}.\text{к}} + m_{\text{л}.\text{п}}}$ , (9)
здесь $m_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}}$ - суммарная мощность чистых угольных пачек по пласту, м;
$m_{\text{пр}}$ - суммарная мощность породных прослоев, м;
$m_{\text{л}.\text{к}}$ - мощность ложной кровли, м;
$m_{\text{л}.\text{п}}$ - мощность ложной почвы, м;
$\gamma_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}}$ - плотность угля, т/м3;
$\gamma_{\text{пр}}$ - плотность породных прослоев, т/м3;
$\gamma_{\text{л}.\text{к}}$ - плотность пород ложной кровли, т/м3;
$\gamma_{\text{л}.\text{п}}$ - плотность пород ложной почвы, т/м3;
$m_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}}$ - суммарная мощность чистых угольных пачек по пласту, м;
$\text{К}_{\text{г}.\text{м}}$ - коэффициент соотношения горной массы и чистого угля. Определяется по формуле
$\text{К}_{\text{г}.\text{м}} \frac{m_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}}\gamma_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}} + m_{\text{пр}}\gamma_{\text{пр}} + m_{\text{л}.\text{к}}\gamma_{\text{л}.\text{к}} + m_{\text{л}.\text{п}}\gamma_{\text{л}.\text{п}}}{m_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}}\gamma_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}}}$ , (10)
$V_{\text{оч}}$ - среднесуточная скорость подвигания очистного забоя, м/сут. Определяется по формуле
$V_{\text{оч}} = \frac{\text{А}_{\text{р}}}{m_{\text{в}}l_{\text{оч}}\gamma}$ , (11)
здесь $l_{\text{оч}}$ - длина очистного забоя, м;
X - природная метаноносность разрабатываемого пласта или газоносность пласта после проведения дегазации, м3/т;
$\text{К}_{\text{пл}}$ - коэффициент дренирования пласта подготовительными выработками. Определяется по формуле
$\text{К}_{\text{пл}} = \frac{l_{\text{оч}} - 2b_{\text{з}.\text{д}}}{l_{\text{оч}}}$ , (12)
$b_{\text{з}.\text{д}}$ - ширина условного пояса газового дренирования угольного массива. Определяется в соответствии с [таблицей N 2](#p100622) настоящего приложения в зависимости от времени с момента окончания проведения подготовительных выработок до начала очистной выемки;
$\text{К}_{\text{т}.\text{у}}$ - коэффициент, учитывающий степень дегазации отбитого угля при его транспортировании по выработкам участка.
При челноковой схеме выемки угля в лаве $\text{К}_{\text{т}.\text{у}}$ имеет вид
$\text{К}_{\text{т}.\text{у}} = \text{а}_{24} \sqrt{\frac{l_{\text{оч}}}{60V_{\text{т}.\text{оч}}} + \frac{l_{\text{ПТК}}}{60V_{\text{Т}.\text{ПТК}}} + \frac{l_{\text{к}.\text{ш}}}{60V_{\text{т}.\text{к}.\text{ш}}}}$ , (13)
При односторонней выемке угля в лаве $\text{К}_{\text{т}.\text{у}}$ имеет вид
$\text{К}_{\text{т}.\text{у}} = \text{а}_{2}0,6_{4} \sqrt{\frac{l_{\text{оч}}}{60V_{\text{т}.\text{оч}}} + \frac{l_{\text{ПТК}}}{60V_{\text{Т}.\text{ПТК}}} + \frac{l_{\text{к}.\text{ш}}}{60V_{\text{т}.\text{к}.\text{ш}}}}$ , (14)
где $\text{а}_{2}$ - коэффициент, характеризующий газоотдачу отбитого угля. Определяется по формуле
$\text{а}_{2} = 0,25\text{а}_{3}$ , (15)
здесь $\text{а}_{3}$ - коэффициент, характеризующий газоотдачу угля в массиве. Определяется в соответствии с [таблицей N 3](#p100630) настоящего приложения;
$l_{\text{оч}}$ - длина очистного забоя, м. Для схем отработки с одновременной выемкой межлавного целика длина очистного забоя принимается с учетом длины межлавного целика;
$V_{\text{т}.\text{оч}}$ - скорость транспортирования угля по очистному забою, м/с;
$l_{\text{ПТК}}$ - длина подлавного перегружателя, м;
$V_{\text{Т}.\text{ПТК}}$ - скорость транспортирования угля по подлавному перегружателю, м/с;
$l_{\text{к}.\text{ш}}$ - длина конвейера, расположенного в конвейерном штреке, м;
$V_{\text{т}.\text{к}.\text{ш}}$ - скорость транспортирования угля по конвейерному штреку, м/с;
К - коэффициент, характеризующий газоносность пласта на кромке свежеобнаженного забоя, определяется по формуле
$K = (1 - \frac{\text{Х}_{\text{о}}}{\text{Х}})\text{е}^{- n_{1}/r}$ , (16)
$\text{Х}_{\text{о}}$ - остаточная газоносность угля, м3/т. Определяется в соответствии с [формулой (4)](#p100546);
$n_{1}$ - коэффициент, характеризующий газоотдачу пласта через обнаженную поверхность очистного забоя. Определяется по формуле
$n_{1} = 0,21 \cdot [0,002 \cdot (27 - V^{daf})^{2} + 1]$ . (17)
**Значения ширины условного пояса газового дренирования**
**пласта $b_{\text{з}.\text{д}}$**
| Время с момента окончания проведения подготовительных выработок до начала | Значения b для углей с различным выходом з.д летучих веществ, % |
| очистной выемки, сут. | до 8 | 8 - 12 | 12 - 18 | 18 - 26 | 26 - 35 | более 35 |
| 50 | 5,5 | 7,5 | 10,0 | 12,5 | 10,0 | 7,5 |
| 100 | 7,0 | 10,0 | 12,5 | 16,0 | 12,5 | 10,0 |
| 150 | 7,5 | 10,5 | 13,5 | 17,5 | 13,5 | 10,5 |
| 200 и более | 8,0 | 11,0 | 14,0 | 18,0 | 14,0 | 11,0 |
Примечание. При газоносности пласта менее 15 м3/т значение $b_{\text{з}.\text{д}}$ уменьшается в два раза.
**Значения коэффициента $\text{а}_{3}$ в зависимости от выхода**
**летучих веществ**
| daf V | До 8 | 8 - 12 | 12 - 18 | 18 - 26 | 26 - 35 | 35 - 42 | Более 42 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| а 3 | 0,14 | 0,14 - 0,18 | 0,18 - 0,28 | 0,28 - 0,43 | 0,43 - 0,38 | 0,38 - 0,30 | 0,28 |
Ожидаемое абсолютное метановыделение из разрабатываемого пласта при отработке мощных пластов с выпуском подкровельной пачки угля.
Ожидаемое абсолютное метановыделение из разрабатываемого пласта рассчитываются исходя из плановой суточной нагрузки на очистной забой $\text{А}_{\text{сут}}$ , т/сут., определяемой как
$\text{А}_{\text{сут}} = \text{А}_{\text{сут}.\text{н}.\text{п}} + \text{А}_{\text{сут}.\text{в}.\text{п}}$ , (18)
где
$\text{А}_{\text{сут}}$ - плановая суточная нагрузка на очистной забой, т/сут.;
$\text{А}_{\text{сут}.\text{н}.\text{п}}$ - количество угля, вынимаемого комбайном из нижней пачки пласта, т/сут.;
$\text{А}_{\text{сут}.\text{в}.\text{п}}$ - количество угля, выпускаемого из верхней пачки пласта, т/сут., определяется по формуле
$\text{А}_{\text{сут}.\text{в}.\text{п}} = \frac{m_{\text{в}.\text{п}}}{m_{\text{в}.\text{п}} + m_{\text{н}.\text{п}}} \text{А}_{\text{сут}}$ , (19)
$\text{А}_{\text{сут}.\text{н}.\text{п}} = \frac{m_{\text{н}.\text{п}}}{m_{\text{в}.\text{п}} + m_{\text{н}.\text{п}}} \text{А}_{\text{сут}}$ , (20)
здесь $m_{\text{н}.\text{п}}$ - мощность пласта, вынимаемая комбайном, м;
$m_{\text{в}.\text{п}}$ - мощность выпускаемой пачки угля, м.
Ожидаемое абсолютное метановыделение из разрабатываемого пласта, м3/мин., определяется по формуле
$I_{\text{пл}} = I_{\text{о}.\text{п}1} + I_{\text{о}.\text{у}} + I_{\text{о}.\text{п}2}$ , (21)
где $I_{\text{о}.\text{п}1}$ - абсолютное метановыделение из обнаженной поверхности вынимаемой пачки угля, м3/мин;
$I_{\text{о}.\text{у}}$ - абсолютное метановыделение из отбитого угля, вынимаемого комбайном, м3/мин.;
$I_{\text{о}.\text{п}2}$ - абсолютное метановыделение из обнаженной со стороны очистного забоя поверхности выпускаемой пачки угля, м3/мин.
Абсолютное метановыделение из обнаженной поверхности вынимаемой комбайном пачки угля определяется по формуле
$I_{\text{о}.\text{п}1} = \frac{\text{ХК}_{\text{пл}}\text{Ке}^{- n_{1}V_{\text{оч}}}\text{А}_{\text{сут}.\text{н}.\text{п}}}{1440}$ . (22)
Абсолютное метановыделение из отбитого угля $I_{\text{о}.\text{у}}$ определяется по формуле
$I_{\text{о}.\text{у}} = \frac{\text{ХК}_{\text{пл}}(1 - \text{Ке}^{- n_{1}V_{\text{оч}}})\text{К}_{\text{т}.\text{у}}\text{А}_{\text{сут}.\text{н}.\text{п}}}{1440}$ . (23)
Абсолютное метановыделение из обнаженной поверхности выпускаемой пачки угля определяется по формуле
$I_{\text{о}.\text{п}2} = \frac{l_{\text{кр}}}{m_{\text{в}.\text{п}} + l_{\text{кр}}} \cdot \frac{\text{ХК}_{\text{пл}}\text{Ке}^{- n_{1}V_{\text{оч}}}\text{А}_{\text{сут}.\text{в}.\text{п}}}{1440}$ , (24)
где $l_{\text{кр}}$ - длина секций крепи, м;
$m_{\text{в}.\text{п}}$ - мощность выпускаемой пачки угля, м.
2. Абсолютное метановыделение из стенок подготовительной выработки в выработку со свежей струей воздуха, поступающей в очистной забой, м3/мин., определяется по формуле
$I_{\text{пов}} = 4 \cdot 10^{- 4}m_{\text{п}}\beta V_{\text{п}}\text{а}_{3}(\text{Х } - \text{Х}_{\text{о}})^{2}k_{\text{Т}}$ , (25)
где $m_{\text{п}}$ - полная мощность угольных пачек пласта, м;
$V_{\text{п}}$ - скорость проведения подготовительной выработки, м/сут. Для подготовленных к отработке выемочных участков принимается фактическая, а для проектируемых - проектная;
$\beta$ - коэффициент, учитывающий условия фильтрации метана; для тонких и средней мощности пластов принимается 1,0; для мощных пластов определяется в соответствии с [таблицей N 4](#p100669) настоящего приложения;
$\text{а}_{3}$ - коэффициент, характеризующий газоотдачу угля в массиве. Определяется в соответствии с [таблицей N 3](#p100630) настоящего приложения;
$k_{\text{Т}}$ - коэффициент, учитывающий изменение метановыделения во времени. Принимается равным $\sqrt{\text{Т}_{\text{пр}}}$ , а при $\text{Т}_{\text{пр}}$ > 180 - равным 13,4. Определяется по формуле
$k_{\text{Т}} = \sqrt{\text{Т}_{\text{тр}} + \text{Т}_{\text{ост}}} - \sqrt{\text{Т}_{\text{ост}}}$ , (26)
здесь $\text{Т}_{\text{ост}}$ - время, прошедшее с момента остановки работ по проведению выработки до начала очистных работ, сут.;
$\text{Т}_{\text{пр}}$ - время проведения выработки от начала проведения выработки до момента определения $I_{\text{пов}}$ , сут.
Абсолютное метановыделение с неподвижных обнаженных поверхностей пласта в подготовительную выработку, пройденную по надработанному пласту, определяется по [формуле (25)](#p100658), в которую вместо X подставляется $\text{Х }'_{0}$ , определенное по [формуле (41)](#p100736), с учетом времени, прошедшего с момента надработки пласта до начала проведения выработки.
**Значения коэффициента $\beta$**
| \/ S ------- m n | | | | | | | | | | |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| бета | 1,0 | 0,95 | 0,91 | 0,85 | 0,76 | 0,65 | 0,54 | 0,43 | 0,34 | 0,26 |
Примечание. S - площадь поперечного сечения выработки в свету, м2.
Общее абсолютное метановыделение в очистной забой, м3/мин., составит
$I_{\text{оч}} = I_{\text{пл}} + I_{\text{пов}}$ . (27)
Общее абсолютное метановыделение в очистной забой для технологии отработки мощных пластов с выпуском подкровельной пачки, м3/мин., определяется по формуле
$I_{\text{оч}} = I_{\text{пл}}(1 - \text{К}_{\text{в}}) + I_{\text{в}.\text{п}}(1 - \text{К}_{\text{и}.\text{о}.\text{м}})$ , (28)
где $\text{К}_{\text{в}}$ - коэффициент, учитывающий вынос метана утечками воздуха из очистного забоя в выработанное пространство, доли единицы. Принимается $\text{К}_{\text{в}}$ = 0,12;
$I_{\text{в}.\text{п}}$ - абсолютное метановыделение в выработанное пространство, м3/мин.;
$\text{К}_{\text{и}.\text{о}.\text{м}}$ - коэффициент эффективности изолированного отвода метана по газодренажному штреку, доли единиц. Принимается $\text{К}_{\text{и}.\text{о}.\text{м}} = 0,8$ .
При отработке лавы с одновременной выемкой межлавного целика ожидаемое абсолютное метановыделение в очистной забой в зоне межлавного целика, м3/мин., определяется по формуле
$I_{\text{мл}.\text{ц}} = I_{\text{оч}} \frac{l_{\text{мл}.\text{ц}}}{l_{\text{оч}}}$ , (29)
где $I_{\text{мл}.\text{ц}}$ - абсолютное метановыделение в очистной забой в зоне межлавного целика, м3/мин.;
$l_{\text{мл}.\text{ц}}$ - ширина межлавного целика, м.
## 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.
3. Абсолютное метановыделение из отбитого угля в обособленно проветриваемые конвейерные выработки, м3/мин., определяется по формуле
$I_{\text{о}.\text{у}} = \frac{\text{ХК}_{\text{пл}}\text{А}_{\text{р}}}{1440} \text{К}_{\text{т}.\text{у}}(1 - \text{Ке}^{- n_{1}V_{\text{оч}}})$ , (30)
при $\text{К}_{\text{т}.\text{у}} = \text{а}_{2}b_{3}[_{4} \sqrt{\frac{l_{\text{оч}}}{60V_{\text{т}.\text{оч}}} + \frac{l_{\text{ПТК}}}{60V_{\text{Т}.\text{ПТК}}} + \frac{l_{\text{к}.\text{ш}}}{60V_{\text{т}.\text{к}.\text{ш}}}} - _{4} \sqrt{\frac{l_{\text{оч}}}{60V_{\text{т}.\text{оч}}} + \frac{l_{\text{т}.\text{л}}}{60V_{\text{т}}}}]$ , (31)
где $b_{3}$ - коэффициент, зависящий от технологической схемы выемки угля:
при односторонней выемке угля $b_{3}$ = 0,6;
при челноковой выемке угля $b_{3}$ = 1;
$V_{\text{т}}$ - скорость транспортирования угля от очистного забоя до рабочей сбойки, м/с;
$l_{\text{т}.\text{л}}$ - участок конвейерной выработки от очистного заряда до рабочей сбойки, м.
4. Абсолютное метановыделение из стенок выработки в обособленно проветриваемые конвейерные выработки определяется по [формуле (25)](#p100658) настоящего приложения.
Общее абсолютное метановыделение в обособленно проветриваемую выработку, м3/мин., составит
$I_{\text{об}} = I_{\text{о}.\text{у}} + I_{\text{пов}}$ . (32)
**III. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТАНООБИЛЬНОСТИ**
**ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА**
5. Ожидаемое абсолютное метановыделение в выработанное пространство, м3/мин., определяется по формуле
$I_{\text{в}.\text{п}} = \frac{q_{\text{в}.\text{п}}\text{А}_{\text{сут}}}{1440}$ , (33)
где $q_{\text{в}.\text{п}}$ - относительное метановыделение в выработанное пространство, м3/т.
При отработке мощных пластов с выпуском подкровельной пачки угля ожидаемое абсолютное метановыделение в выработанное пространство, м3/мин., определяется по формуле
$I_{\text{в}.\text{п}} = \frac{q_{\text{в}.\text{п}}\text{А}_{\text{сут}}}{1440} + I_{\text{о}.\text{п}3}$ , (34)
где $I_{\text{о}.\text{п}3}$ - абсолютное метановыделение из обнаженной со стороны выработанного пространства поверхности выпускаемой пачки угля, м3/мин.,
$I_{\text{о}.\text{п}3} = \frac{m_{\text{в}.\text{п}}}{m_{\text{в}.\text{п}} + l_{\text{кр}}} \cdot \frac{\text{ХК}_{\text{пл}}\text{Ке}^{- n_{1}V_{\text{оч}}}\text{А}_{\text{сут}.\text{в}.\text{п}}}{1440}$ . (35)
При отработке пласта без разделения на слои и схемах проветривания выемочных участков с последовательным разбавлением метана по источникам выделения относительное метановыделение в выработанное пространство $q_{\text{в}.\text{п}}$ , м3/т, рассчитывается по формуле
$q_{\text{в}.\text{п}} = (q_{\text{с}.\text{п}.\text{п}} + q_{\text{пор}})(1 - \text{К}_{\text{д}.\text{с}.\text{п}}) + q_{\text{с}.\text{п}.\text{н}}(1 - \text{К}_{\text{д}.\text{с}.\text{н}}) + k_{\text{э}.\text{п}}(\text{Х } - \text{Х}_{\text{о}})(1 - \text{К}_{\text{д}.\text{пл}})$ , (36)
где $q_{\text{с}.\text{п}.\text{п}}$ - относительное метановыделение из подрабатываемых пластов, м3/т;
$q_{\text{пор}}$ - относительное метановыделение из вмещающих пород, м3/т;
$\text{К}_{\text{д}.\text{с}.\text{п}}$ - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации подрабатываемых сближенных угольных пластов и вмещающих пород, доли единицы;
$q_{\text{с}.\text{п}.\text{н}}$ - относительное метановыделение из надрабатываемых сближенных пластов, м3/т;
$\text{К}_{\text{д}.\text{с}.\text{н}}$ - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации надрабатываемых сближенных угольных пластов, доли единицы;
$k_{\text{э}.\text{п}}$ - коэффициент, учитывающий метановыделение из эксплуатационных потерь угля в пределах выемочного участка, доли единицы;
X - природная газоносность разрабатываемого пласта, м3/т;
$\text{Х}_{\text{о}}$ - остаточная газоносность угля (оставляемого в выработанном пространстве в целиках, невынимаемых пачках), м3/т;
$\text{К}_{\text{д}.\text{пл}}$ - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации разрабатываемого пласта, доли единицы.
Относительное метановыделение из сближенных пластов, м3/т, определяется по формуле
$q_{\text{сп}} = \sum q_{\text{с}.\text{п}.\text{п }i} + \sum q_{\text{с}.\text{п}.\text{н }i}$ . (37)
Относительное метановыделение как из подрабатываемых $\sum q_{\text{сп}.\text{п}i}$ , так и из надрабатываемых $\sum q_{\text{с}.\text{п}.\text{н}i}$ - сближенных пластов, м3/т, определяется по формуле
$q_{\text{с}.\text{п }i} = \frac{m_{\text{с}.\text{п }i}}{m_{\text{в}}} (\text{Х}_{\text{с}.\text{п }i} - \text{Х}_{\text{о }i})(1 - \frac{\text{М}_{\text{с}.\text{п }i}}{\text{М}_{\text{р}}})$ , (38)
где $m_{\text{с}.\text{п }i}$ - суммарная мощность угольных пачек отдельного i-го сближенного пласта, м;
$\text{М}_{\text{с}.\text{п }i}$ - расстояние от разрабатываемого пласта до i-го сближенного пласта, м;
$\text{М}_{\text{р}}$ - расстояние по нормали между разрабатываемым и сближенным пластами, при котором метановыделение из последнего практически равно нулю, м;
$\text{Х}_{\text{с}.\text{п }i}$ - природная газоносность i-го сближенного пласта, м3/т;
$\text{Х}_{\text{о }i}$ - остаточная газоносность угля i-го сближенного пласта, м3/т, определяется так же, как $\text{Х}_{\text{о}}$ .
Если природная газоносность сближенного пласта не определена при проведении геологоразведочных работ, то она принимается равной газоносности ближайшего рабочего пласта на глубине сближенного пласта с введением поправки на зольность и влажность, м3/т, и определяется по формуле
$\text{Х}_{\text{с}.\text{п }i} = \text{Х} \frac{100 - \text{А}_{\text{з}.\text{с}} - W_{\text{с}}}{100 - \text{А}_{\text{з}} - W_{\text{а}}}$ , (39)
где $\text{А}_{\text{з}.\text{с}}$ , $W_{\text{с}}$ - соответственно зольность и пластовая влажность сближенного пласта, %.
При подработке пологих и наклонных пластов $\text{М}_{\text{р}}$ , м, определяется по формуле
$\text{М}_{\text{р}} = k_{\text{у}.\text{к}}m_{\text{в}.\text{пр}}(1,2 + cos\alpha_{\text{пл}})$ , (40)
где $\alpha_{\text{пл}}$ - угол падения пласта (среднее значение по длине забоя), град.;
$k_{\text{у}.\text{к}}$ - коэффициент, учитывающий способ управления кровлей.
Значение $k_{\text{у}.\text{к}}$ при полном обрушении кровли принимается равным 40, а при закладке выработанного пространства - 30.
Если при вынимаемой мощности пласта (или слоя) более 3,5 м величина $\text{М}_{\text{р}}$ при расчете по [формуле (40)](#p100729) получается более 300 м, то в дальнейших расчетах $\text{М}_{\text{р}}$ принимается равной 300 м.
При надработке пологих и наклонных угольных пластов значение $\text{М}_{\text{р}}$ принимается 35 м.
При подработке или надработке разрабатываемого или сближенных угольных пластов в расчетные формулы вместо X подставляется остаточная газоносность, м3/т, величина которой определяется по формуле
$\text{Х́}_{\text{о}} = \text{Х}_{\text{о}} + (\text{Х } - \text{Х}_{\text{о}}) \cdot \frac{\text{М}_{\text{с}.\text{п }i}}{\text{М}_{\text{р}}}$ . (41)
При проведении заблаговременной дегазации пластов (углепородной толщи) в [формулы (38)](#p100719) и [(41)](#p100736) вместо $\text{Х}_{\text{с}.\text{п }i}$ и X подставляется величина $\text{Х}_{\text{с}.\text{п }i}(1 - \text{К}_{\text{д}.\text{пл}})$ и $\text{Х }(1 - \text{К}_{\text{д}.\text{пл}})$ соответственно. Значение $k_{\text{д}}$ принимается в соответствии с методическим документом, определяющим [порядок](https://bukva.ai/docs/prikaz-679-2011-rostehnadzor-federalnaya#p100009) проведения работ по дегазации угольных шахт.
Если $\text{Х } \leq \text{Х}_{\text{о}}$ или $\text{Х }'_{o} \leq \text{Х}_{\text{о}}$ , то метан из пласта не выделяется.
Относительное метановыделение из вмещающих пород, м3/т, определяется по формуле
$q_{\text{пор}} = k_{\text{п}}q_{\text{пл}}$ , (42)
где $k_{\text{п}}$ - коэффициент, учитывающий выделение метана из вмещающих пород;
$q_{\text{пл}}$ - относительное метановыделение из разрабатываемого пласта, м3/т.
Коэффициент $k_{\text{п}}$ принимается 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 $V^{daf} \leq 20$ % $k_{\text{п}} = 0$ ;
на глубине более 500 м от поверхности
$k_{\text{п}} = k_{\text{п }500} + 0,001(\text{Н}_{\text{пов}} - 500)$ , (43)
где $k_{\text{п }500}$ - соответствующее значение $k_{\text{п}}$ для глубины разработки до 500 м;
$\text{Н}_{\text{пов}}$ - глубина разработки от поверхности, м.
Относительное метановыделение из разрабатываемого пласта, м3/т, определяется по формуле
$q_{\text{пл}} = \frac{I_{\text{пл}} \cdot 1440}{\text{А}_{\text{р}}}$ . (44)
6. Расчет ожидаемого абсолютного метановыделения в выработанное пространство выемочного участка, м3/мин., определяется по формуле
$I_{\text{в}.\text{п}} = I_{\text{в}.\text{п}.\text{ф}} \frac{l_{\text{оч}}}{l_{\text{оч}.\text{ф}}} \cdot \frac{(1 - e^{- \lambda_{\text{р}}\text{А}_{\text{р}}})(1 + v_{p}A_{p})}{(1 - e^{- \lambda_{\text{ф}}\text{А}_{\text{ф}}})(1 + v_{\text{ф}}A_{\text{ф}})}$ ; (45)
$I_{\text{уч}} = I_{\text{оч}}(2 - \text{К}_{\text{в}}) + I_{\text{в}.\text{п}}$ , м3/мин., (46)
где $I_{\text{в}.\text{п}.\text{ф}}$ - фактическое абсолютное метановыделение в выработанное пространство по данным лавы-аналога; м3/мин.;
$l_{\text{оч}.\text{ф}}$ - фактическая длина очистного забоя, м;
$\lambda$ и v - коэффициенты, определяются по формулам:
$\lambda = 2,8 \frac{n_{1}}{m_{\text{в}}l_{\text{оч}}\gamma}$ ; (47)
$v = 2 \frac{n_{1}}{m_{\text{в}}l_{\text{оч}}\gamma} (\text{К}_{\text{т}.\text{у}} - 0,1)$ . (48)
При расчете по лавам-аналогам $n_{1}$ , $m_{\text{в}}$ , $l_{\text{оч}}$ , $\gamma$ и $\text{К}_{\text{т}.\text{у}}$ принимаются по фактическим данным.
## IV. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТАНООБИЛЬНОСТИ ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА
Ожидаемое абсолютное метановыделение на выемочный участок, м3/мин., определяется по формуле
$I_{\text{уч}} = I_{\text{оч}} + I_{\text{об}} + I_{\text{в}.\text{п}}$ . (49)
Приложение
к приложению N 3
**РАСЧЕТ СКОРОСТИ ПОДАЧИ ОЧИСТНОГО КОМБАЙНА**
**I. РАСЧЕТ СКОРОСТИ ПОДАЧИ КОМБАЙНА ПРИ ВЫЕМКЕ**
**ВЕРХНЕГО УСТУПА**
Скорость подачи выемочного комбайна, м/мин., при отбойке угля в верхнем уступе (при условии $m_{\text{в}}>\text{Д}_{\text{ш}}$ ) определяется по формуле
$V_{\text{н}.\text{к}} = \frac{30Nh_{\text{р}}n_{1\text{л}}K_{\text{п}}}{Ad_{\text{ш}}\text{п}_{\text{з}}K_{\text{от}}K_{a}K_{b}K_{\text{з}.\text{р}}K_{\text{ф}.\text{р}}}$ , (1)
где N - мощность электродвигателя рабочего органа, кВт;
$h_{\text{р}}$ - КПД редуктора исполнительного органа. Для очистных комбайнов принимается $h_{\text{р}}$ = 0,95;
$n_{1\text{л}}$ - количество резцов в одной линии резания, принимается в зависимости от конструкции шнека n = 2, 3, 4;
$K_{\text{п}}$ - коэффициент, учитывающий затраты мощности на перемещение комбайна. Если комбайн перемещается двигателем, вращающим шнеки, $K_{\text{п}}$ = 0,9 - 0,95, в противном случае $K_{\text{п}}$ = 1;
A - средневзвешенная сопротивляемость пласта угля резанию, кН/м. Определяется по формуле
$A = (A_{\text{у}}m_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}} + A_{\text{пр}}m_{\text{пр}})/(m_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}} + m_{\text{пр}})$ , (2)
здесь $A_{\text{у}}$ - сопротивляемость резанию угольных пачек пласта, кН/м;
$A_{\text{пр}}$ - сопротивляемость резанию породных прослоев пласта, кН/м;
$m_{\text{ч}.\text{у}.\text{п}}$ - суммарная мощность чистых угольных пачек по пласту, м;
$m_{\text{пр}}$ - суммарная мощность породных прослоев, м;
$d_{\text{ш}}$ - диаметр шнеков комбайна, м;
$n_{\text{з}}$ - количество резцов, разрушающих забой одновременно. Для большинства очистных комбайнов равно половине всех резцов на исполнительном органе; $n_{\text{з}}$ изменяется от 14 до 50 шт.;
$K_{\text{от}}$ - коэффициент отжима, учитывающий уменьшение сил резания вследствие горного давления. Для очистного забоя $K_{\text{от}}$ определяется по формуле
$K_{\text{от}} = K_{\text{от}0} + \frac{\frac{r}{m_{\text{в}}} - 0,1}{\frac{r}{m_{\text{в}}} + 1}$ , (3)
здесь $K_{\text{от}0}$ - коэффициент отжима на поверхности забоя для углей марок К, Ж, ОС, Т, А, $K_{\text{от}0}$ = 0,35; для других марок $K_{\text{от}0}$ = 0,45;
r - ширина захвата исполнительного органа комбайна, м;
$m_{\text{в}}$ - вынимаемая мощность пласта (по угольным пачкам), м;
$K_{\alpha}$ - коэффициент, учитывающий изменение угла резания комбайнового резца по сравнению с резцом типа ДКС-2, имеющим угол резания 50°. Значения $K_{\alpha}$ определяются в соответствии с [таблицей N 1](#p100791) настоящего приложения;
$K_{b}$ - коэффициент, учитывающий влияние ширины резца по сравнению с резцом типа ДКС-2, имеющим ширину 2 см. Принимается $K_{b}$ = 1. Для радиальных резцов типа ЗР4-80 $K_{b}$ определяется по формуле
$K_{b} = 0,25b + 0,3$ , (4)
здесь b - ширина режущей кромки резцов, для ЗР4-80 b = 1,3 см;
$K_{\text{з}.\text{р}}$ - коэффициент, учитывающий затупление резцов, $K_{\text{з}.\text{р}}$ = 1,2 - 1,3;
$K_{\text{ф}.\text{р}}$ - коэффициент, учитывающий формы резцов на поверхности забоя, для серийных комбайнов принимается $K_{\text{ф}.\text{р}}$ = 1,0.
| 0 Угол резания, альфа р | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| K альфа | 1,00 | 1,17 | 1,34 | 1,50 | 1,67 |
## II. РАСЧЕТ СКОРОСТИ ПОДАЧИ КОМБАЙНА ПРИ ВЫЕМКЕ НИЖНЕГО УСТУПА
Если мощность нижнего уступа меньше половины диаметра шнека, то скорость подачи при выемке нижнего уступа принимается
$V_{\text{п}.\text{к}} = 0,85V_{\text{п}.max}$ , (5)
где $V_{\text{п}.max}$ - маневровая скорость подачи комбайна, м3/мин.
Приложение N 4
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
**РАСЧЕТ РАСХОДА ВОЗДУХА ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ**
**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 ( $Q_{\text{вх}}$ ) и расхода воздуха для обособленного проветривания определенной части конвейерного и (или) вентиляционного штреков ( $Q_{\text{об}}$ ). Для данных схем проветривания выемочного участка общий расход воздуха для проветривания выемочного участка составит $Q_{\text{уч}} = Q_{\text{вх}} + Q_{\text{об}}$ , м3/мин. Для схем без обособленного проветривания конвейерного штрека $Q_{\text{уч}} = Q_{\text{вх}}$ .
Расход воздуха, м3/мин., подаваемый к очистному забою для схем проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанного пространства, представленных в [приложении N 9](#p101176) к настоящей Инструкции (за исключением схем, приведенных на [рисунках 1](#p101221) и [4](#p101224)), определяется по формуле
$Q_{\text{вх}} = Q_{\text{оч}}(K_{\text{ут}.\text{в}}^{*} + K_{\text{п}.\text{ш}})$ , (1)
где $Q_{\text{вх}}$ - расход воздуха, поступающего в очистную выработку по воздухоподающим выработкам, м3/мин.;
$Q_{\text{оч}}$ - расход воздуха, поступающего из очистной выработки в выработку с исходящей струей воздуха, м3/мин.;
$K_{\text{ут}.\text{в}}^{*}$ - коэффициент, учитывающий оптимальные утечки воздуха из призабойного пространства очистной выработки в выработанное пространство;
$K_{\text{п}.\text{ш}}$ - 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](#p100816) к настоящему приложению.
Расход воздуха, м3/мин., подаваемый к очистному забою для схем проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанного пространства, приведенных на [рисунках 1](#p101221) и [4](#p101224) приложения N 9 к настоящей Инструкции, определяется по формуле
$Q_{\text{вх}} = Q_{\text{оч}}K_{\text{ут}.\text{в}}^{*}$ . (2)
Расход воздуха, м3/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](#p101231) приложения N 9 к настоящей Инструкции, определяется по формуле
$Q_{\text{вх}} = Q_{\text{оч}} + Q_{\text{др}}$ , (3)
где $Q_{\text{др}}$ - расход воздуха, необходимый для изолированного отвода по газодренажному штреку, м3/мин., определяется по формуле
$Q_{\text{др}} = \frac{K_{\text{др}}}{1 - K_{\text{др}}} \cdot Q_{\text{оч}}$ , (4)
здесь $K_{\text{др}}$ - коэффициент, учитывающий, какая часть воздуха из поступающей к очистному забою струи отводится по газодренажному штреку, доли единицы; $K_{\text{др}}$ = 0,30 - 0,35.
**Значения коэффициента $K_{\text{п}.\text{ш}}$ в зависимости от способа**
**погашения штрека**
| Способ погашения штрека | Примыкание погашаемого штрека |
| к массиву угля | к выработанному пространству |
| Изолируется связывающим материалом | 0,03 | 0,03 |
| Крепь извлекается полностью | 0,1 | 0,05 |
| Крепь извлекается более 50% при креплении: деревянными рамами металлическими рамами анкерной крепью | 0,13 0,17 0,21 | 0,08 0,11 0,14 |
| Крепь не извлекается при креплении: деревянными рамами металлическими рамами анкерной крепью | 0,25 0,35 0,45 | 0,18 0,22 0,27 |
| Огражден органной крепью, кострами или специальными стенками, но за время отработки столба сечение штрека изменяется по отношению к первоначальному на: | | |
| 80% | 0,55 | 0,55 |
| 60% | 0,65 | 0,65 |
| 40% | 0,75 | 0,75 |
| 20% | 1,0 | 1,0 |
На период работы лавы до первичной посадки основной кровли для обеспечения значений коэффициента $K_{\text{ут}.\text{в}}^{*}$ , соответствующего установившемуся шагу посадки основной кровли, должно производиться разупрочнение пород основной кровли. Принудительная посадка кровли должна производиться по специально разработанным проектам, прошедшим экспертизу промышленной безопасности.
Значения расхода воздуха $Q_{\text{оч}}$ , м3/мин., определяется по формуле
$Q_{\text{оч}} = \frac{100I_{\text{оч}}k_{\text{н}}}{C - C_{0}} \cdot K_{\text{в}}$ , (5)
где $I_{\text{оч}}$ - абсолютное метановыделение в очистной забой, м3/мин.;
$k_{\text{н}}$ - коэффициент неравномерности газовыделения. При метановыделении из источника метановыделения до 20 м3/мин. (включительно) определяется по [формуле (6)](#p100838). При метановыделении 20 м3/мин. и более принимается $k_{\text{н}}$ = 1,28. При определении $I_{\text{оч}}$ по данным природной газоносности разрабатываемого пласта $k_{\text{н}}$ не применяется;
$k_{\text{н}} = 1,94I_{\text{оч}}^{- 0,14}$ , (6)
C - допустимая концентрация метана в исходящей из очистного забоя вентиляционной струе, %;
$C_{0}$ - концентрация метана в поступающей на выемочный участок вентиляционной струе, %;
$K_{\text{в}}$ - коэффициент, учитывающий вынос метана утечками воздуха из очистного забоя в выработанное пространство; рассчитывается по формуле
$K_{\text{в}} = \frac{1,09I_{\text{оч}} + I_{\text{вх}}}{K_{\text{ут}.\text{в}}^{*}(I_{\text{оч}} + I_{\text{вх}})}$ , (7)
здесь $I_{\text{вх}}$ - количество метана, поступающее на выемочный участок, со свежей струей воздуха из-за пределов выемочного участка, м3/мин. Определяется по фактическим данным лав-аналогов или рассчитывается в соответствии с [главой II](#p100684) приложения N 3 к настоящей Инструкции.
Величина $K_{\text{ут}.\text{в}}^{*}$ для всех схем проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанного пространства, представленных в [приложении N 9](#p101176) к настоящей Инструкции (за исключением схем, приведенных на [рисунках 1](#p101221) и [4](#p101224)), определяется по [формуле (8)](#p100845), а для схем, приведенных на [рисунках 1](#p101221) и [4](#p101224), по [формуле (12)](#p100859).
$K_{\text{ут}.\text{в}}^{*} = 1 + K_{\text{сх}}exp[0,15 \frac{f_{\text{ср}}}{a} - 0,25S_{\text{оч}}(1 + l_{\text{п}.\text{в}}/l_{\text{оч}})]$ , (8)
где $K_{\text{сх}}$ - коэффициент, учитывающий способ поддержания вентиляционной выработки в выработанном пространстве.
Для определения коэффициентов $K_{\text{сх}}$ и $K_{\text{ут}.\text{в}}^{*}$ без сохранения начального участка расчетное значение $l_{\text{п}.\text{в}}$ в [формулах (8)](#p100845) и [(9)](#p100848) равно 0, а при поддержании (за счет усиления крепления) должно соблюдаться условие - при $l_{\text{П}.\text{В}}/l_{\text{оч}}>1$ данное отношение принимается равным 1,
$K_{\text{сх}} = 0,125m_{\text{в}}(2,968 \frac{l_{\text{п}.\text{в}}}{l_{\text{оч}}} + 1,176)$ , (9)
здесь $l_{\text{оч}}$ - длина очистного забоя, м. При отработке межлавного целика - включая межлавный целик;
$l_{\text{п}.\text{в}}$ - длина вентиляционной выработки, поддерживаемой в выработанном пространстве для увеличения утечек воздуха из очистного забоя, м;
$S_{\text{оч}}$ - площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки, м2. Принимается по результатам замеров или в соответствии с [таблицей N 2](#p100863) настоящего приложения;
$f_{\text{ср}}$ - средневзвешенный коэффициент крепости подработанного горного массива по шкале проф. М.М. Протодьяконова на расстоянии от вынимаемого пласта, равном восьми его мощностям; определяется по данным геологических отчетов в соответствии с формулой
$f_{\text{ср}} = \frac{f_{1}m_{1} + f_{2}m_{2} + ...f_{i}m_{i}}{m_{1} + m_{2} + ...m_{i}}$ , (10)
здесь $f_{1},f_{i}$ - крепость слоев пород в кровле пласта по шкале проф. М.М. Протодьяконова. Принимается по данным геологического отчета;
$m_{1},m_{i}$ - мощность слоев пород в кровле пласта, м;
a - коэффициент, зависящий от значений $f_{\text{ср}}$ ;
$a = 0,30 + 0,09f_{\text{ср}}$ . (11)
Независимо от условий минимальное расчетное значение, полученное по [формуле (8)](#p100845), составляет $K_{\text{ут}.\text{в}}^{*} = 1,2$ .
$K_{\text{ут}.\text{в}}^{*} = 1 + 0,13m_{\text{в}}exp[\frac{(0,1 + 0,0015l_{\text{сб}})f_{\text{ср}}}{0,3 + 0,25f_{\text{ср}}} - 0,24S_{\text{оч}}]$ , (12)
где $l_{\text{сб}}$ - расстояние между сбойками (скважинами) в межлавном целике, м.
Независимо от условий минимальное расчетное значение, полученное по [формуле (9)](#p100848), составляет $K_{\text{ут}.\text{в}}^{*} = 1,1$ .
**Площадь поперечного сечения призабойных пространств**
**очистных выработок с механизированными крепями $S_{\text{оч}}$ (в свету)**
| Тип крепи (механизированного комплекса) | Вынимаемая мощность пласта, м | Сечение S оч (в свету), м2 |
| --- | --- | --- |
| 1ОКП 70 | 1,9 - 2,5 | 3,35 - 4,6 |
| 2ОКП 70 | 2,3 - 3,3 | 4,2 - 6,4 |
| 3ОКП 70Б | 2,8 - 4,0 | 5,5 - 8,0 |
| 4ОКП 70Б | 1,6 - 2,2 | 2,5 - 4,0 |
| 1УКП | 1,3 - 2,5 | 2,0 - 4,5 |
| 2УКП | 2,5 - 4,5 | 4,0 - 8,0 |
| УКП 4 | 2,4 - 4,1 | 3,8 - 8,1 |
| УКП 5 | 2,9 - 4,25 | 5,2 - 8,6 |
| КМ 81 | 2,0 - 3,2 | 7,0 - 10,5 |
| 1КМ 87 | 1,05 - 1,95 | 2,3 - 4,6 |
| 2КМ 87, КМ 88С | 1,25 - 1,95 | 2,75 - 4,6 |
| 1КМ-97Д | 0,7 - 1,2 | 1,5 - 3,4 |
| КМ 130 | 2,0 - 3,65 | 4,5 - 9,7 |
| 4КМ 130, 4КМТ 130 | 2,8 - 4,15 | 6,8 - 11,1 |
| КМ 138 | 1,4 - 2,2 | 2,93 - 5,15 |
| КМ 142 | 2,7 - 5,0 | 6,4 - 11,8 |
| 1КМ 144К | 2,05 - 2,8 | 4,53 - 7,13 |
| МК 75Б | 1,6 - 2,2 | 2,8 - 4,7 |
| 1МК 85БТ | 1,4 - 2,2 | 3,2 - 4,3 |
| 2КМТ | 1,35 - 2,0 | 3,0 - 4,7 |
| МКЮ | 1,8 - 3,8 | 6,2 - 16,1 |
| JOY | 1,15 - 3,2 | 2,2 - 10,7 |
| "Пиома" | 3,1 - 4,0 | 5,6 - 8,0 |
| "Глиник" | 0,8 - 2,6 | 1,4 - 5,0 |
| "Фазос" | 1,4 - 3,0 | 2,4 - 5,8 |
| 50W-09/17-Pz | 1,05 - 1,6 | 1,6 - 2,7 |
| 50W-13/24-Pz | 1,4 - 2,3 | 2,4 - 4,4 |
Для новых модернизированных комплексов $S_{\text{оч}}$ принимается в соответствии с технической документацией.
Проверка расхода воздуха по скорости проводится по следующим формулам:
по минимальной скорости воздуха в очистной выработке
$Q_{\text{оч}} \geq 60S_{\text{оч}max}V_{min}k_{\text{о}.\text{з}}$ , м3/мин., (13)
где $S_{\text{оч}max}$ - максимальная площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки в свету, м2. Определяется по [формуле (14)](#p100899);
$V_{min}$ - минимально допустимая скорость воздуха в очистной выработке, м/с;
$k_{\text{о}.\text{з}}$ - коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработанного пространства, непосредственно прилегающей к призабойному пространству. Принимается в соответствии с [таблицей N 3](#p100905) настоящего приложения.
$S_{\text{оч}max} = S_{\text{оч}} + m_{\text{в}}r$ , (14)
по максимальной скорости воздуха в очистной выработке
$Q_{\text{оч}} \leq Q_{\text{оч}max}k_{\text{о}.\text{з}} = 60S_{\text{оч}}V_{max}k_{\text{о}.\text{з}}$ , м3/мин., (15)
где $V_{max}$ - максимально допустимая скорость воздуха в очистной выработке, м/с;
$Q_{\text{оч}max}$ - максимально возможная подача воздуха в очистной забой по фактическим возможностям вентиляционной системы шахты и ограничению по скорости движения воздуха, м3/мин.
**Значение коэффициента $k_{\text{о}.\text{з}}$**
| Способ управления кровлей | Породы непосредственной кровли | k о.з |
| --- | --- | --- |
| Полное обрушение | Песчаники | 1,30 |
| " | Песчанистые сланцы | 1,25 |
| " | Глинистые сланцы | 1,20 |
| " | Сыпучие | 1,05 |
| Плавное опускание | Глинистые сланцы | 1,15 |
## II. РАСЧЕТ РАСХОДА ВОЗДУХА ДЛЯ ИЗОЛИРОВАННОГО ОТВОДА
Расход воздуха, необходимого для изолированного отвода метана из прилегающих к лаве выработанных пространств в газоотводящие (дренажные) выработки, м3/мин., определяется по формуле
$Q_{\text{в}.\text{п}} = Q_{\text{вх}} - Q_{\text{оч}}$ . (16)
**III. РАСЧЕТ РАСХОДА ВОЗДУХА ДЛЯ ОБОСОБЛЕННО ПРОВЕТРИВАЕМЫХ**
**КОНВЕЙЕРНЫХ ВЫРАБОТОК**
Расход воздуха, необходимого для обособленно проветриваемых конвейерных выработок, м3/мин., определяется по формуле
$Q_{\text{об}} = \frac{100I_{\text{об}}}{C - C_{0}}$ . (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 $Q_{\text{с}.\text{к}}$ при ее оборудовании в выработке, по которой не проходит исходящая струя выемочного участка, м3/мин., рассчитывается по формуле
$Q_{\text{с}.\text{к}} \geq \frac{100I_{\text{в}.\text{п}}k_{\text{н}}}{C - C_{0}}$ , (18)
где C - допустимая концентрация метана в выработке за смесительной камерой, %;
$C_{0}$ - концентрация метана в поступающей к смесительной камере вентиляционной струе, %.
При определении $I_{\text{в}.\text{п}}$ по данным природной газоносности сближенных пластов $k_{\text{н}}$ не применяется.
Расход воздуха за смесительной камерой $Q_{\text{с}.\text{к}}$ при ее оборудовании в выработке с исходящей струей лавы (выемочного участка), м3/мин., рассчитывается по формуле
$Q_{\text{с}.\text{к}} \geq \frac{100I_{\text{уч}}k_{\text{н}}}{C - C_{0}}$ . (19)
Расход воздуха за смесительной камерой при ее оборудовании в выработке с исходящей струей лавы и обособленно проветриваемой в пределах выемочного участка выработкой, м3/мин., рассчитывается по формуле
$Q_{\text{с}.\text{к}} \geq \frac{100 \cdot (I_{\text{оч}} + I_{\text{в}.\text{п}} + I_{\text{об}})k_{\text{н}}}{C - C_{0}}$ . (20)
**V. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА**
**ПРИ БЕСЦЕЛИКОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ**
При отработке лавы с одновременной выемкой межлавного целика угля, согласно [рисунку 12](#p101232) приложения N 9 к настоящей Инструкции, расход воздуха для проветривания очистного забоя, м3/мин., рассчитывается по формуле
$Q_{\text{оч}} = \frac{100I_{\text{оч}}k_{\text{н}}}{C - C_{0}}$ . (21)
Расход воздуха для проветривания межлавного целика угля, м3/мин., определяется по формуле
$Q_{\text{мл}.\text{ц}} = \frac{100I_{\text{мл}.\text{ц}}k_{\text{н}}}{C - C_{0}}$ . (22)
Расход воздуха, отводимого по вентиляционному штреку, м3/мин., определяется по формуле
$Q_{\text{в}.\text{ш}} = Q_{\text{оч}} - Q_{\text{мл}.\text{ц}}$ . (23)
Приложение N 5
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
**РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГАЗООТВОДЯЩЕЙ СЕТИ**
**I. РАСЧЕТ ДЕПРЕССИИ В ВЫРАБОТАННОМ ПРОСТРАНСТВЕ**
Депрессия в выработанном пространстве $h_{\text{в}.\text{п}}$ , даПа, рассчитывается по формуле
 , (1)
где $r_{\text{л}}$ - удельное линейное сопротивление выработанного пространства, даH·с/м4. Принимается в соответствии с [таблицей N 1](#p100953) настоящего приложения;
$r_{\text{кв}}$ - удельное квадратичное сопротивление выработанного пространства, даH·с2/м5. Принимается в соответствии с [таблицей N 1](#p100953) настоящего приложения;
$R_{e}$ - безразмерный параметр, определяется по формуле
$R_{e} = \frac{Q_{\text{в}.\text{п}}r_{\text{кв}}}{Fr_{\text{л}}}$ ; (2)
$Q_{\text{в}.\text{п}}$ - расход воздуха, отводимого через выработанное пространство, м3/с;
F - площадь фильтрационного потока, м2, определяется по формуле
$F = \frac{m_{\text{в}}K_{\text{р}.\text{п}}}{K_{\text{р}.\text{п}} - 1} l_{\text{оч}}$ , м2; (3)
$L_{\text{в}.\text{п}}$ - длина выработанного пространства, м;
$a_{\text{ф}}$ - размерный параметр, характеризующий крутизну изменения границ площадей фильтрации с линейным и квадратичным законами сопротивления, 1/м. Принимается в соответствии с [таблицей N 1](#p100953) настоящего приложения;
$x_{0}$ - расстояние от забоя лавы до зоны подбучивания пород кровли, равное четырем первичным шагам обрушения основной кровли, м; принимается по данным геологической службы шахт;
$K_{\text{р}.\text{п}}$ - коэффициент разрыхления пород кровли. Принимается в соответствии с [таблицей N 1](#p100953) настоящего приложения.
**Значения параметров для определения $h_{\text{в}.\text{п}}$**
**в зависимости от средневзвешенной крепости пород кровли**
| f ср | r л | r кв | K р.п | альфа ф |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| До 3 | 100 | 8400 | 1,3 | 0,011 |
| 3 - 5 | 51 | 6600 | 1,5 | 0,01 |
| 5 - 7 | 23 | 4800 | 1,8 | 0,008 |
| 7 - 9 | 10 | 3200 | 2,0 | 0,005 |
## II. РАСЧЕТ ДЕПРЕССИИ В ГАЗООТВОДЯЩИХ (ДРЕНАЖНЫХ) ВЫРАБОТКАХ
Депрессия в поддерживаемых газоотводящих выработках $h_{\text{г}.\text{в}}$ , даПа, определяется по формуле
$h_{\text{г}.\text{в}} = \sum R_{\text{уд}.\text{г}.\text{в}}L_{\text{г}.\text{в}}Q_{\text{г}.\text{в}}^{2}$ , (4)
где $R_{\text{уд}.\text{г}.\text{в}}$ - удельное аэродинамическое сопротивление газоотводящей выработки, даПа·с2/м7. Для поддерживаемых выработок $R_{\text{уд}.\text{п}.\text{в}}$ определяется по графикам, согласно [рисунку 1](#p100973) настоящего приложения;
$L_{\text{г}.\text{в}}$ - длина газоотводящей выработки, м;
$Q_{\text{г}.\text{в}}$ - расход воздуха, отводимого по газоотводящей выработке, м3/с, определяется по формуле
$Q_{\text{г}.\text{в}} = Q_{\text{в}.\text{п}} + Q_{\text{доп}} + Q_{\text{под}}$ , (5)
здесь $Q_{\text{доп}}$ - притечки воздуха в выработанное пространство действующего выемочного участка из старых выработанных пространств или действующих выработок, м3/с. Для проектируемых шахт принимается равным $Q_{\text{доп}} = 0\text{м}^{3}/\text{с}$ . Для действующих шахт принимается по данным лавы-аналога или по результатам математического моделирования вентиляционной сети шахты;
$Q_{\text{под}}$ - необходимый расход воздуха на подсвежение, отводимой по газоотводящей выработке метановоздушной смеси до концентрации 3,5%, м3/с, определяется по формуле
$Q_{\text{под}} = (Q_{\text{в}.\text{п}} + Q_{\text{доп}})(\frac{C_{\text{в}.\text{п}}}{C_{\text{доп}}} - 1)$ , (6)
где $C_{\text{доп}}$ - предельно допустимая концентрация метана в газоотводящем трубопроводе (скважине) или газодренажной выработке, %;
$C_{\text{в}.\text{п}}$ - концентрация метана в метановоздушной смеси, выходящей из выработанного пространства, %, определяется по формуле
$C_{\text{в}.\text{п}} = \frac{100I_{\text{в}.\text{п}}k_{\text{н}}}{Q_{\text{в}.\text{п}} + Q_{\text{доп}}}$ . (7)
При определении $l_{\text{в}.\text{п}}$ по данным природной газоносности сближенных пластов $k_{\text{н}}$ не применяется.
Рис. 1. Удельное аэродинамическое сопротивление
поддерживаемых газоотводящих выработок
$h_{\text{с}} = R_{\text{уд}.\text{с}}L_{\text{скв}}Q_{\text{с}}^{2}$ , (8)
где $R_{\text{уд}.\text{с}}$ - удельное аэродинамическое сопротивление скважин, даПа·с2/м7. Принимается в соответствии с [таблицами N 2](#p100991) и [3](#p101002) настоящего приложения;
$L_{\text{скв}}$ - длина скважины, м;
$Q_{\text{с}}$ - расход воздуха, отводимого по скважине из газоотводящих выработок с учетом притечек воздуха $Q_{\text{доп}}$ , м3/с, определяется по формуле
$Q_{\text{с}} = Q_{\text{г}.\text{в}} + Q_{\text{доп}} + Q_{\text{под}}$ . (9)
Таблица N 2
Значения удельного аэродинамического сопротивления
**скважин $R_{\text{уд}.\text{с}}$ , закрепленных металлическими трубами**
| Срок службы скважины, лет | Удельное аэродинамическое сопротивление скважин R , даПа·с2/м7, различных диаметром, м уд.с |
| 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 2,0 |
| 1 | 0,056 | 0,022 | 0,01 | 0,005 | 0,002 | 0,0006 | 0,00008 | 0,000004 |
| 2 | 0,062 | 0,024 | 0,011 | 0,006 | 0,002 | 0,0007 | 0,00009 | 0,000004 |
| 3 | 0,073 | 0,028 | 0,012 | 0,006 | 0,002 | 0,0007 | 0,00008 | 0,000003 |
| 4 | 0,083 | 0,032 | 0,014 | 0,007 | 0,002 | 0,0008 | 0,00009 | 0,000003 |
| 5 | 0,093 | 0,035 | 0,015 | 0,008 | 0,002 | 0,0009 | 0,00009 | 0,000003 |
| 6 | 0,104 | 0,039 | 0,017 | 0,009 | 0,003 | 0,0010 | 0,00012 | 0,000005 |
| 7 | 0,114 | 0,043 | 0,018 | 0,009 | 0,003 | 0,0011 | 0,00013 | 0,000005 |
| 8 - 10 | 0,122 | 0,046 | 0,02 | 0,01 | 0,003 | 0,0011 | 0,00012 | 0,000004 |
**Значения удельного аэродинамического сопротивления скважин,**
**не закрепленных или закрепленных бетоном**
| Способ проведения скважин | Удельное аэродинамическое сопротивление скважин, Rуд, даПа·с2/м7, различных диаметром, м |
| 0,5 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,5 | 2,0 |
| Скважины без крепления |
| По породе: по простиранию вкрест простирания | 0,166 0,207 | 0,0667 0,0833 | 0,0158 0,0198 | 0,0052 0,0065 | 0,0007 0,0008 | 0,0001 0,0002 |
| По углю | 0,166 | 0,0667 | 0,0158 | 0,0052 | 0,0007 | 0,0001 |
| Закрепленные бетоном |
| Любой | - | - | - | 0,0016 | 0,0002 | 0,0001 |
При использовании нескольких (куста) скважин их общее удельное сопротивление, даПа·с2/м7, определяется по формуле
$R_{\text{уд}.\text{с}(n)} = \frac{R_{\text{уд}.\text{с}1}}{[1 + \sqrt{\frac{R_{\text{уд}.\text{с}1}}{R_{\text{уд}.\text{с}2}}} + \sqrt{\frac{R_{\text{уд}.\text{с}1}}{R_{\text{уд}.\text{с}3}}} + ... + \sqrt{\frac{R_{\text{уд}.\text{с}1}}{R_{\text{уд}.\text{с }n}}}]2}$ , (10)
где $R_{\text{уд}.\text{с }l}$ , $R_{\text{уд}.\text{с }i}$ - удельное сопротивление соответственно из общего числа скважин в кусте i = 1,..., n (принимаются в соответствии с [таблицами N 2](#p100991) и [3](#p101002) настоящего приложения).
Для диаметров скважин, не указанных в [таблицах N 2](#p100991) и [3](#p101002) настоящего приложения, удельное сопротивление определяется по формуле
$R_{\text{уд}.\text{с}} = 6,5\alpha_{\text{ск}}/d_{\text{тр}}^{5}$ , даПа·с2/м7, (11)
где $\alpha_{\text{ск}}$ - коэффициент аэродинамического сопротивления скважин, даПа·с2/м7. Принимается в соответствии с [таблицей N 4](#p101016) настоящего приложения. Для диаметров скважин, не представленных в [таблице](#p101016), принимается в соответствии со справочным материалом.
Таблица N 4
Значения коэффициентов $\alpha_{\text{ск}}$ для жесткого трубопровода
| Диаметр труб, м | Значения коэффициентов альфа , даПа·с2/м7, для труб ск |
| новых | бывших в употреблении |
| 0,3 | 0,00037 | 0,00046 |
| 0,4 | 0,00036 | 0,00045 |
| 0,5 | 0,00035 | 0,00044 |
| 0,6 | 0,00035 | 0,00044 |
| 0,7 | 0,00031 | 0,00039 |
| 0,8 | 0,00029 | 0,00036 |
| 0,9 | 0,00027 | 0,00034 |
| 1,0 | 0,00025 | 0,00031 |
| 1,2 | 0,00023 | 0,00029 |
| 1,5 | 0,00019 | 0,00024 |
| 2,0 | 0,00014 | 0,00018 |
## IV. РАСЧЕТ ДЕПРЕССИИ В ЖЕСТКОМ ГАЗООТСАСЫВАЮЩЕМ ТРУБОПРОВОДЕ
Определение депрессии в жестком газоотсасывающем трубопроводе $h_{\text{тр}}$ , даПа, производится по формуле
$h_{\text{тр}} = h_{\text{тр}.\text{вс}} + h_{\text{тр}.\text{наг}}$ , (12)
где $h_{\text{тр}.\text{вс}}$ - депрессия во всасывающем трубопроводе, даПа;
$h_{\text{тр}.\text{наг}}$ - депрессия в нагнетательном трубопроводе, даПа.
Расход воздуха, отводимого ГОУ из выработанного пространства по трубопроводу, м3/с, определяется по формуле
$Q_{\text{тр}} = (Q_{\text{в}.\text{п}} + Q_{\text{доп}} + Q_{\text{под}})$ . (13)
**Определение депрессии в нагнетательной части жесткого**
**газоотсасывающего трубопровода**
Определение депрессии в нагнетательной части жесткого газоотсасывающего трубопровода $h_{\text{тр}.\text{наг}}$ , ДаПа, производится по формуле
$h_{\text{тр}.\text{наг}} = R_{\text{общ}.\text{тр}} \cdot Q_{\text{тр}}^{2}$ , (14)
где $R_{\text{общ}.\text{тр}}$ - общее аэродинамическое сопротивление жесткого трубопровода, даПа·с2/м6;
$Q_{\text{тр}}$ - расход воздуха, отводимого по трубопроводу, м3/с;
$R_{\text{общ}.\text{тр}} = \frac{1,2R_{\text{уд}}l_{\text{н}}}{\text{К}_{\text{ут}.\text{тр}}} + \sum R_{\text{м}.\text{н}}$ , (15)
здесь $R_{\text{уд}}$ - удельное аэродинамическое сопротивление трубопровода, даПа·с2/м7, принимается в соответствии с [таблицей N 2](#p100991) настоящего приложения;
$l_{\text{н}}$ - длина нагнетательного участка трубопровода, м;
$\text{К}_{\text{ут}.\text{тр}}$ - коэффициент утечек метановоздушной смеси из трубопровода.
Определяется по [формуле (16)](#p101048);
$R_{\text{м}.\text{н}}$ - аэродинамическое сопротивление фасонных частей на нагнетательном участке трубопровода, даПа·с2/м6. Принимается в соответствии с [таблицей N 5](#p101055) настоящего приложения.
Коэффициент утечек метановоздушной смеси из трубопровода определяется из выражения
$\text{К}_{\text{ут}(n).\text{тр}} = (\frac{1}{3} \text{К}_{\text{ут}.\text{ст}}d_{\text{тр}} \frac{l_{\text{т}}}{l_{\text{зв}}} \sqrt[\text{р}]{R_{\text{уд}}l_{\text{тр}}} + 1)^{2}$ , (16)
где $\text{К}_{\text{ут}.\text{ст}}$ - коэффициент удельной стыковой воздухопроницаемости трубопровода, принимается по данным в соответствии с [таблицей N 6](#p101061) настоящего приложения;
$d_{\text{тр}}$ - диаметр нагнетательного трубопровода, м;
$l_{\text{тр}}$ - длина нагнетательного трубопровода, м;
$l_{\text{зв}}$ - длина звена нагнетательного трубопровода, м;
$R_{\text{уд}}$ - удельное аэродинамическое сопротивление трубопровода, даПа·с2/м7. Определяется по [формуле (11)](#p101013) при значениях коэффициента $\alpha$ , соответствующих данным [таблицы N 4](#p101016), или принимается в соответствии с [таблицей N 2](#p100991) настоящего приложения (как для обсаженных металлическими трубами скважин со сроком службы 5 лет и более).
**Аэродинамическое сопротивление фасонных частей**
**жесткого трубопровода**
| Типы фасонных частей | Аэродинамическое сопротивление фасонных частей жесткого трубопровода Rm, даПа·с2/м6, различных диаметров, м |
| 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 2,0 |
| Колено составное | 30° | 0,17 | 0,08 | 0,05 | 0,03 | 0,02 | 0,01 | 0,004 | 0,001 | 0,0001 |
| под углом | 45° | 0,27 | 0,13 | 0,07 | 0,04 | 0,02 | 0,02 | 0,01 | 0,002 | 0,0002 |
| 60° | 0,28 | 0,14 | 0,08 | 0,04 | 0,03 | 0,02 | 0,01 | 0,002 | 0,0002 |
| 90° | 1,16 | 0,58 | 0,30 | 0,17 | 0,11 | 0,07 | 0,03 | 0,005 | 0,0004 |
| Отвод под углом 45° | - | 0,46 | 0,25 | 0,14 | 0,09 | 0,06 | 0,03 | 0,007 | 0,0007 |
| Тройник с разветвлением под углом 60° | - | 0,54 | 0,29 | 0,17 | 0,11 | 0,07 | 0,03 | 0,007 | 0,0006 |
**Значения коэффициента удельной стыковой**
**воздухопроницаемости для жестких трубопроводов**
| Способ уплотнения стыков трубопровода | К ут.ст |
| --- | --- |
| резиновые прокладки с дополнительной герметизацией самоклеящимися лентами | 0,0002 |
| прокладки из пенькового каната и промасленного картона | 0,0003 |
| резиновые прокладки | 0,0006 |
Значения аэродинамических сопротивлений вентиляционных скважин и трубопроводов могут приниматься по данным прямых измерений.
При использовании нескольких нагнетательных трубопроводов их общее аэродинамическое сопротивление $R_{\text{общ}.\text{тр}}$ , даПа·с2/м6, определяется по [формуле (17)](#p101068)
$R_{\text{общ}.\text{тр}} = \frac{R_{\text{тр }1}}{[1 + \sqrt{\frac{R_{\text{тр }1}}{R_{\text{тр }2}} +} \sqrt{\frac{R_{\text{тр }1}}{R_{\text{тр }3}}} + ... + \sqrt{\frac{R_{\text{тр }1}}{R_{\text{тр }n}}}]2}$ , (17)
где $R_{\text{тр }1}$ - удельное сопротивление 1-го трубопровода из общего числа трубопроводов i = 1,..., n, даПа·с2/м7;
$R_{\text{тр }n}$ - удельное сопротивление n-го трубопровода из общего числа трубопроводов i = 1,..., n, даПа·с2/м7;
$n_{\text{тр}}$ - общее число газоотсасывающих трубопроводов.
1. Определение депрессии во всасывающей части жесткого газоотсасывающего трубопровода $h_{\text{тр}.\text{вс}}$ , даПа, рассчитывается по формуле
$h_{\text{тр}.\text{вс}} = R_{\text{уд}.\text{вс}}l_{\text{в}} + \sum R_{\text{м}.\text{в}}$ , (18)
где $R_{\text{уд}.\text{вс}}$ - удельные потери депрессии во всасывающей части трубопровода, даПа/м. Определяются по [формуле (19)](#p101077);
$R_{\text{м}.\text{в}}$ - аэродинамическое сопротивление фасонных частей на всасывающем участке трубопровода, даПа·с2/м7;
$l_{\text{в}}$ - длина всасывающего участка трубопровода, м;
$R_{\text{уд}.\text{вс}} = \frac{\lambda_{\text{тр}}}{d_{\text{тр}}} \cdot \frac{V_{\text{см}}^{2}\gamma_{\text{н}}}{2g}$ , (19)
здесь $\lambda_{\text{тр}}$ - безразмерный коэффициент сопротивления трения. Определяется по [формуле (20)](#p101106) или в соответствии с [таблицей N 7](#p101084) настоящего приложения;
$V_{\text{см}}$ - скорость движения метановоздушной смеси, м/с. Определяется по [формуле (22)](#p101110);
$\gamma_{\text{н}}$ - объемная масса метановоздушной смеси при 760 мм рт. ст. и 293 К, кг/м3. Определяется по [формуле (23)](#p101113);
$d_{\text{тр}}$ - диаметр всасывающего участка трубопровода, м;
g - ускорение силы тяжести; g = 9,81 м/с2.
**Значение безразмерного коэффициента сопротивления**
**$\lambda_{\text{тр}}$ в зависимости от внутреннего диаметра трубопровода**
**и скорости движения метановоздушной смеси**
| Скорость движения метановоздушной смеси, м/с | Значение безразмерного коэффициента сопротивления ламбда в зависимости от внутреннего тр диаметра трубопровода, м |
| 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 2,0 |
| 1 | 0,024 | 0,023 | 0,022 | 0,021 | 0,020 | 0,019 | 0,018 | 0,017 |
| 2 | 0,020 | 0,019 | 0,019 | 0,018 | 0,017 | 0,017 | 0,016 | 0,015 |
| 3 | 0,018 | 0,018 | 0,017 | 0,017 | 0,016 | 0,015 | 0,015 | 0,014 |
| 4 | 0,017 | 0,017 | 0,016 | 0,016 | 0,015 | 0,015 | 0,014 | 0,013 |
| 5 | 0,017 | 0,016 | 0,016 | 0,015 | 0,015 | 0,014 | 0,013 | 0,013 |
| 6 | 0,016 | 0,015 | 0,015 | 0,015 | 0,014 | 0,014 | 0,013 | 0,012 |
| 7 | 0,016 | 0,015 | 0,015 | 0,014 | 0,014 | 0,013 | 0,013 | 0,012 |
| 8 | 0,015 | 0,015 | 0,014 | 0,014 | 0,013 | 0,013 | 0,012 | 0,012 |
| 9 | 0,015 | 0,014 | 0,014 | 0,014 | 0,013 | 0,013 | 0,012 | 0,012 |
| 10 | 0,015 | 0,014 | 0,014 | 0,013 | 0,013 | 0,012 | 0,012 | 0,011 |
| 11 | 0,014 | 0,014 | 0,013 | 0,013 | 0,013 | 0,012 | 0,012 | 0,011 |
| 12 | 0,014 | 0,014 | 0,013 | 0,013 | 0,012 | 0,012 | 0,012 | 0,011 |
| 13 | 0,014 | 0,013 | 0,013 | 0,013 | 0,012 | 0,012 | 0,011 | 0,011 |
| 14 | 0,014 | 0,013 | 0,013 | 0,013 | 0,012 | 0,012 | 0,011 | 0,011 |
| 15 | 0,013 | 0,013 | 0,013 | 0,012 | 0,012 | 0,012 | 0,011 | 0,011 |
| 16 | 0,013 | 0,013 | 0,013 | 0,012 | 0,012 | 0,011 | 0,011 | 0,011 |
| 17 | 0,013 | 0,013 | 0,012 | 0,012 | 0,012 | 0,011 | 0,011 | 0,010 |
| 18 | 0,013 | 0,013 | 0,012 | 0,012 | 0,012 | 0,011 | 0,011 | 0,010 |
| 19 | 0,013 | 0,012 | 0,012 | 0,012 | 0,011 | 0,011 | 0,011 | 0,010 |
| 20 | 0,013 | 0,012 | 0,012 | 0,012 | 0,011 | 0,011 | 0,011 | 0,010 |
$\lambda_{\text{тр}} = \frac{1}{(1,8lgRe - 1,64)^{2}}$ , (20)
где Re - число Рейнольдса, определяется по формуле
$Re = \frac{V_{\text{см}}d_{\text{тр}}}{v_{\text{см}}}$ , (21)
здесь $v_{\text{см}}$ - кинематическая вязкость метановоздушной смеси, $v_{\text{см}} = 1,5 \cdot 10^{- 5}$ м2/с, определяется по формуле
$v_{\text{см}} = \frac{4Q_{\text{тр}}\text{К}_{\text{п}.\text{тр}}}{\pi d_{\text{тр}}^{2}}$ , (22)
здесь $Q_{\text{тр}}$ - расход воздуха, отводимого по трубопроводу, м3/с, определяется по [формуле (13)](#p101035);
$\text{К}_{\text{п}.\text{тр}}$ - коэффициент подсосов метановоздушной смеси в трубопроводе. Определяется по [формуле (16)](#p101048). При использовании дегазационного трубопровода $\text{К}_{\text{ут}.\text{тр}} = 1$ .
$\gamma_{\text{н}} = 5,37 \cdot 10^{- 3} \cdot (224 - \text{С}_{\text{тр}})$ , кг/м3, (23)
где $\text{С}_{\text{тр}}$ - концентрация метана в метановоздушной смеси, отводимой по трубопроводу, %.
При концентрации метана в метановоздушной смеси менее 3,5% принимается объемная масса метановоздушной смеси $\gamma_{\text{н}} = 1,2$ кг/м3.
При использовании нескольких всасывающих трубопроводов их общее аэродинамическое сопротивление $R_{\text{обш}.\text{тр}}$ определяется по [формуле (17)](#p101068).
## 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.
Приложение N 6
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
**ОПРЕДЕЛЕНИЕ**
**РЕЖИМА РАБОТЫ И ВЫБОР ГАЗООТСАСЫВАЮЩИХ УСТАНОВОК**
Для проектируемых шахт в качестве исходной информации для определения режимов работы ГОУ используются аэродинамические характеристики газоотсасывающих вентиляторных установок, согласно [приложению](#p101150) к настоящему приложению.
Для действующих шахт режим работы ГОУ определяется в соответствии с заводской аэродинамической характеристикой каждой конкретной установки.
## I. РАСЧЕТ ДЕПРЕССИИ ГАЗООТСАСЫВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ
Расчет депрессии газоотсасывающего вентилятора $\text{Н}_{\text{в}.\text{р}}$ производится по формуле
$\text{Н}_{\text{в}.\text{р}} = h_{\text{в}.\text{п}} - ( \pm h_{\text{л}}) + h_{\text{г}.\text{в}} + h_{\text{с}} + h_{\text{тр}} + h_{\text{о}.\text{п}}$ , (1)
где $h_{\text{в}.\text{п}}$ - депрессия в выработанном пространстве, даПа;
$h_{\text{л}}$ - действующий напор на сопряжении воздухоотводящей выработки и очистного забоя (знак "минус" при всасывающем способе проветривания и "плюс" при нагнетательном), даПа;
$h_{\text{г}.\text{в}}$ - депрессия в поддерживаемых газоотводящих выработках, даПа;
$h_{\text{с}}$ - депрессия в вентиляционной скважине, даПа;
$h_{\text{тр}}$ - депрессии в жестком газоотсасывающем трубопроводе, даПа;
$h_{\text{о}.\text{п}}$ - депрессия в огнепреградителе, даПа.
## II. ВЫБОР ГАЗООТСАСЫВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ
На характеристику ГОУ по расчетным значениям $\text{Н}_{\text{в}.\text{р}}$ и $Q_{\text{т}.\text{р}}$ , соответствующим начальному режиму ее работы, обеспечивающему требуемые параметры проветривания участка, наносится рабочая точка 1, согласно [рисунку 1](#p101136) 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
$R_{\text{г}.\text{с}} = \frac{\text{Н}_{\text{в}.\text{р}}}{(Q_{\text{т}.\text{р}})^{2}}$ , (2)
где $\text{Н}_{\text{в}.\text{р}}$ - расчетная депрессия агрегата установки для рабочей точки 1, даПа;
$Q_{\text{т}.\text{р}}$ - расчетная производительность агрегата установки для рабочей точки 1, м3/с.
Кривая аэродинамического сопротивления газоотводящей сети наносится на характеристику ГОУ и определяются фактические параметры ее работы ( $Q_{\text{в}}$ и $\text{Н}_{\text{в}}$ ), 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 $\pm$ 10%.
При отклонении фактической производительности установки $Q_{\text{в}}$ от расчетных режимов ее работы $Q_{\text{т}.\text{р}}$ более чем на $\pm$ 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](#p101136) настоящего приложения.
При обеспечении расчетной депрессии $\text{Н}_{\text{в}.\text{р}}$ производительность ГОУ с учетом подачи воздуха через регулировочное окно составит величину $Q'_{\text{в}}$ (точка 3).
Расход воздуха на подсвежение, м3/с, определяется по [формуле (3)](#p101148).
$Q'_{\text{под}} = Q'_{\text{в}} - Q'_{\text{тр}}$ . (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
Приложение N 7
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
**ПРОВЕРКА**
**КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАНА В МЕТАНОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ, ПОСТУПАЮЩЕЙ**
**К ГАЗООТСАСЫВАЮЩЕЙ УСТАНОВКЕ**
Безопасная эксплуатация ГОУ обеспечивается предельно допустимой концентрацией метана в газоотводящем трубопроводе ( $\text{С}_{\text{тр}}$ ), скважине ( $\text{С}_{\text{скв}}$ ) или газодренажной выработке ( $\text{С}_{\text{г}.\text{в}}$ )
$\text{С}_{\text{тр}}<3,5$ %. (1)
При подземной установке ГОУ при допустимой концентрации метана в газоотводящем трубопроводе перед регулировочным окном 3,5% предельно допустимая концентрация метана в каналах вентиляторных агрегатов ГОУ должна составлять $\text{С}_{\text{в}.\text{доп}} = 3$ %.
На действующих установках значение $\text{С}_{\text{в}}$ принимается по данным прямых замеров, а на стадии проектирования определяется по формуле
$\text{С}_{\text{в}} = \frac{100I_{\text{в}.\text{п}}k_{\text{н}}}{Q_{\text{в}}}$ , (2)
где $I_{\text{в}.\text{п}}$ - метановыделение в выработанное пространство (с учетом коэффициента дегазации выработанного пространства), м3/мин. Определяется по фактическому метановыделению лавы-аналога или по природной газоносности пластов согласно [приложению N 3](#p100521) к настоящей Инструкции;
$k_{\text{н}}$ - коэффициент неравномерности, определяется по [формуле (6)](#p100838) согласно приложению N 4 к настоящей Инструкции. При определении $I_{\text{в}.\text{п}}$ по данным природной газоносности смежных пластов $k_{\text{н}}$ не применяется;
$Q_{\text{в}}$ - производительность вентилятора, соответствующая принятому углу установки лопаток вентилятора, м3/мин., определяется путем построения в соответствии с [рисунком 1](#p101151) приложения к приложению N 6 настоящей Инструкции.
Для выполнения условия $\text{С}_{\text{тр}}<3$ % при подземной установке ГОУ и условия, приведенного в [формуле (1)](#p101157) настоящего приложения при поверхностной установке ГОУ, производится разбавление метановоздушной смеси отсасываемой установкой из выработанного пространства подсвежением метановоздушной смеси в системе подземных горных выработок через ближайшую к выработанному пространству изолирующую перемычку, отделяющую газодренажную сеть от действующих горных выработок и/или увеличением производительности ГОУ.
Необходимое для этого увеличение производительности ГОУ определяется в соответствии с [формулой (6)](#p100968) приложения N 5 к настоящей Инструкции.
Приложение N 8
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
**РАСЧЕТ**
**МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЙ НАГРУЗКИ НА ОЧИСТНОЙ ЗАБОЙ**
**ПО ГАЗОВОМУ ФАКТОРУ**
Основным критерием, определяющим величину максимально допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору, является максимально возможный расход воздуха в очистном забое $Q_{\text{оч}.max}$ , определяемым максимальной допустимой скоростью движения воздуха в очистной выработке $V_{max}$ или ограниченной пропускной способностью сети горных выработок шахты.
Исходными данными для расчета максимально допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору являются: максимальный расход воздуха, который можно подать в очистную выработку, $Q_{\text{оч}.max}$ м3/мин.; среднее метановыделение в очистной забой $I_{\text{оч}}$ , м3/мин.; планируемая или фактическая нагрузка на очистной забой $A_{\text{р}}$ , т/сут., при которой определено метановыделение в очистной забой $I_{\text{оч}}$ .
Значение $I_{\text{оч}}$ определяется в соответствии с [приложением N 3](#p100521) к настоящей Инструкции. При выполнении расчета по фактическому метановыделению в очистной забой $I_{\text{оч}} = I_{\text{оч}.\text{ф}}$ .
Максимально допустимая по газовому фактору нагрузка на очистную выработку, т/сут., рассчитывается по формуле
$\text{А}_{max} = 5,35 \cdot 10^{- 4}\text{А}_{\text{р}}I_{\text{оч}}^{- 1,67}Q_{\text{оч}.max}^{1,67}$ , (1)
где $A_{\text{р}}$ - нагрузка, соответствующая технической производительности комбайна, при которой было определено ожидаемое метановыделение $I_{\text{оч}}$ , т/сут;
$I_{\text{оч}}$ - метановыделение в очистной забой, м3/мин. Определяется в соответствии с [приложением N 3](#p100521) к настоящей Инструкции.
Приложение N 9
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
**КЛАССИФИКАЦИЯ**
**СХЕМ ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ С ИЗОЛИРОВАННЫМ**
**ОТВОДОМ МЕТАНА ИЗ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА**
Схема проветривания выемочного участка с изолированным отводом метана из выработанного пространства - это схема проветривания, обеспечивающая аэрогазодинамическую изоляцию очистного забоя от выработанного пространства путем управляемого отвода части свежего воздуха, поступающего в очистной забой, через выработанное пространство.
Представленные схемы проветривания являются типовыми и классифицируются по направлению движения метановоздушной смеси по выработанному пространству.
Схемы проветривания подразделяются на три группы.
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](#p101221) и [2](#p101222) 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](#p100184) настоящей Инструкции.
Типовые схемы проветривания представлены на [рисунках 3](#p101223) - [8](#p101228) 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](#p101229) - [12](#p101232) 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:**
─────────> - направление движения свежей вентиляционной струи;
─── ─────> - направление движения исходящей вентиляционной струи;
Рисунок - направление движения метановоздушной смеси;
(не
приводится)
Рисунок - направление транспортирования отбитого угля;
(не
приводится)
Рисунок - двери вентиляционные закрытые;
(не
приводится)
Рисунок - двери вентиляционные с регулирующим окном;
(не
приводится)
Рисунок - автоматические вентиляционные шлюзы;
(не
приводится)
Рисунок - дверь вентиляционная с регулирующим окном;
(не
приводится)
Рисунок - перемычка вентиляционная глухая;
(не
приводится)
Рисунок - перемычка вентиляционная с регулировочным окном;
(не
приводится)
Рисунок - изолирующие (изолирующая) перемычки;
(не
приводится)
Рисунок - вентилятор местного проветривания;
(не
приводится)
Рисунок - призабойное пространство тупиковой выработки с
(не нагнетательным вентиляционным трубопроводом;
приводится)
Рисунок - ограждающая решетка;
(не
приводится)
Рисунок - кроссинг;
(не
приводится)
Рисунок - кроссинг-бункер;
(не
приводится)
Рисунок - смесительная камера;
(не
приводится)
Рисунок - ГОУ, оборудованная на газодренажной выработке или
(не скважине;
приводится)
Рисунок - датчик метана системы автоматического газового
(не контроля;
приводится)
Рисунок - датчик оксида углерода системы автоматического
(не газового контроля;
приводится)
Рисунок - датчик скорости воздуха системы автоматического
(не контроля расхода воздуха;
приводится)
Рисунок - датчик контроля запыленности воздуха.
(не
приводится)
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 перемонтажем
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
Приложение N 10
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
**МОЛНИЕЗАЩИТА ПОВЕРХНОСТНОЙ ГАЗООТСАСЫВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ**
Для обеспечения молниезащиты поверхностной ГОУ используются заземляющие, уравнивающие и экранирующие свойства проводящих частей защищаемой газоотсасывающей установки. Для этого должна быть выполнена электрическая связь всех металлических элементов оборудования, объединенных в общее заземляющее устройство. На территории ГОУ не должно находиться незаземленных металлических предметов.
Выполнение молниезащиты поверхностной ГОУ осуществляется в соответствии с требованиями [пунктов 28](#p100084) - [41](#p100097) главы II настоящей Инструкции и согласно [рисунку 1](#p101237) настоящего приложения.
Рис. 1. Устройство молниезащиты поверхностной ГОУ
Приложение N 11
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
(рекомендуемый образец)
ЖУРНАЛ
КОНТРОЛЯ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА И ПЫЛЕОТЛОЖЕНИЯ НА УЧАСТКЕ
_______________________________
| N датчика | Место установки датчика | ТДУ <*> запыленности воздуха, мг/м3 | Средние почасовые значения запыленности воздуха, мг/м3 (время от начала смены, ч) | Максимальные разовые концентрации, мг/м3 | Превышение ТДУ по максимальным разовым концентрациям, мг/м3 | Среднее значение запыленности, мг/м3 | Интенсивность пылеотложений, г/м2 |
| | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | смена | сутки | смена | сутки |
---
<*> ТДУ - технически достижимый уровень запыленности.
Приложение N 12
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
**МЕТОДИКА**
**ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНКУБАЦИОННОГО ПЕРИОДА САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЯ**
Методика предназначена для определения инкубационного периода самовозгорания угля при оптимальных аэротермодинамических условиях, которые используются при разработке профилактических мероприятий по предупреждению эндогенных пожаров на стадиях разработки угольных пластов и проектировании строительства угледобывающих предприятий.
## I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ СКОРОСТИ СОРБЦИИ КИСЛОРОДА ВОЗДУХА УГЛЕМ
В сорбционные сосуды при температуре 18 - 20 °C 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 °C. 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 $\text{К}_{\text{с}}$ , м3/кг·сут, определяется по формуле
$\text{К}_{\text{с}} = - \frac{V}{H_{\tau}} \cdot ln \frac{(100 - C'_{0})C_{\text{к}}}{C'_{0}(100 - C_{\text{к}})}$ , (1)
где V - объем воздуха в реакционном сосуде, м3;
Н - масса навески угля, кг;
$\tau$ - время контакта воздуха с углем, сут.;
$C'_{0}$ - начальная концентрация кислорода, %;
$C_{\text{к}}$ - 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
$\tau_{\text{инк}} = \frac{\text{С}_{\text{уг}}(\text{Т}_{\text{кр}} - \text{Т}_{0}) + 0,6jW_{0}/100 + q_{\text{д}}\text{Х}}{24\alpha\text{К}_{\text{с}}^{0,45}\text{С}_{\text{О}_{2}}q_{\text{О}_{2}}}$ , (2)
где $\text{С}_{\text{уг}}$ - теплоемкость угля. Принимается $\text{С}_{\text{уг}}$ = 0,3 кал/(г·К);
$\text{Т}_{\text{кр}}$ - критическая температура самовозгорания угля, град. Принимается $\text{Т}_{\text{кр}}$ = 80 °C;
$\text{Т}_{0}$ - начальная температура угля, град. Принимается $\text{Т}_{0}$ = 12 °C;
j - теплота испарения воды, кал/г. Принимается j = 540 кал/г;
$W_{0}$ - начальная влажность угля, %;
$q_{\text{д}}$ - удельная теплота десорбции метана. Принимается $q_{\text{д}}$ = 0,3 кал/мл;
X - природная газоносность угля, мл/г;
$\alpha$ - коэффициент усвоения кислорода воздуха. Принимается $\alpha$ = 0,15;
$\text{С}_{\text{О}_{2}}$ - концентрация кислорода на входе в угольное скопление, доли единиц. Принимается $\text{С}_{\text{О}_{2}}$ = 0,2;
$q_{\text{О}_{2}}$ - удельная теплота сорбции кислорода воздуха углем. Принимается $q_{\text{О}_{2}} = 3,0$ кал/мл.
Для действующих шахт уточнение инкубационного периода самовозгорания угля производится 1 раз в 3 года по формуле
$\tau_{\text{инк}} = \sum \Delta\tau$ при $\sum \Delta\text{Т } = \text{Т}_{\text{кр}}$ , (3)
где $\Delta\tau$ - единичный отрезок времени, с. Принимается $\Delta\tau = 9 \cdot 10^{5}$ с;
$\Delta\text{Т}$ - изменение температуры скопления угля за единицу времени, град.
Расчет инкубационного периода самовозгорания угля, сут., проводится по интегральной формуле с эмпирическими коэффициентами
$\sum \Delta\tau = \sum \frac{\Delta\text{Т}}{Q_{\text{ген}} - Q_{\text{вын}} - Q_{\text{исп}}}$ , (4)
где $Q_{\text{ген}}$ - скорость изменения температуры очага за счет генерации тепла при взаимодействии кислорода с углем, град./с;
$Q_{\text{вын}}$ - скорость изменения температуры очага за счет выноса тепла воздухом, град./с;
$Q_{\text{исп}}$ - скорость изменения температуры очага за счет выноса тепла испарением, град./с;
$Q_{\text{ген}} = \frac{V_{\text{у}}\gamma\text{П}q\overline{U}C_{0_{2}}V_{\text{в}}}{(V_{\text{в}} + \overline{U}V_{p}\text{П })\gamma\text{С}_{\text{уг}}V_{\text{у}}\text{П}}$ , (5)
где $V_{\text{у}}$ - объем угля, м3. Принимается 1 м3;
$\gamma$ - плотность угля, кг/м3. Принимается 1200 кг/м3;
П - пористость угля, относительные единицы. Принимается 0,7;
q - тепловой эффект окисления угля, Дж/м3. Принимается $1,6 \cdot 10^{7}$ Дж/м3;
$\overline{U}$ - константа скорости сорбции кислорода воздуха углем, м3/(кг·с);
$V_{\text{в}}$ - скорость воздуха, м3/с;
$\text{С}_{\text{уг}}$ - теплоемкость угля, Дж/(кг·град.). Принимается 1300 Дж/(кг·град.);
$\overline{U} = U_{0}exp(- E/(R(T + \sum \Delta T))\tau^{- h}f(w)$ , (6)
здесь $U_{0}$ - начальная константа скорости сорбции кислорода воздуха углем, м3/(кг·с);
$U_{0} = U_{\text{экс}} \cdot 3 \cdot 10^{- 7}exp(\frac{E}{RT})$ , м3/(кг·с) (7)
здесь $U_{\text{экс}}$ - экспериментально определенная константа скорости сорбции кислорода воздуха углем, м3/(кг·с);
E - энергия активации, Дж/(моль) - 40000;
R - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль·град.);
Т - начальная температура скопления угля, град.;
$f(w)$ - активация константы скорости реакции при критической влажности (эмпирическая формула); доли единицы;
$f(w) = A_{0}exp(\frac{- (\frac{100W}{W_{0}} - A_{1})^{2}}{A_{2}}) + 1$ , (8)
здесь W - текущая влажность угля, %;
$A_{0}$ - эмпирическая константа;
$A_{1}$ - эмпирическая константа;
$A_{2}$ - эмпирическая константа.
h - степень скорости дезактивации угля во времени, доли единиц. Принимается -0,4 - 0,8;
$Q_{\text{вын}} = \frac{V_{\text{в}}\text{С}_{\text{р}}\rho_{v}(T + \sum \Delta T - T_{0})}{\gamma\text{С}_{\text{у}}V_{\text{у}}\text{П}}$ , град./с, (9)
где $\text{С}_{\text{р}}$ - теплоемкость воздуха, Дж/(моль·град.). Принимается 1000 Дж/(моль·град.);
$\rho_{v}$ - плотность воздуха, кг/м3. Принимается 1,3 кг/м3.
$Q_{\text{исп}} = \frac{V_{\text{в}}j\mu}{\gamma\text{С}_{\text{у}}V_{\text{у}}\text{П}R(T + \sum \Delta T)} (P_{\text{у}} - \varphi P_{H_{2}O})$ , град./с, (10)
где j - теплота испарения воды, Дж/м3. Принимается $1,6 \cdot 10^{- 7}$ Дж/м3;
$\mu$ - молекулярный вес воды, кг/моль. Принимается 0,018 кг/моль;
$P_{\text{у}}$ - давление паров воды над углем, Н/м2;
$\varphi$ - влажность подаваемого воздуха, доли единицы. Принимается 0 - 1;
$P_{H_{2}O}$ - давление паров воды над водой, Н/м2.
$P_{\text{у}} = P_{H_{2}O}exp(\frac{- 45000((\frac{W}{W_{0}})^{0,1} - 1)}{RT})$ , (11)
$P_{H_{2}O} = P_{H_{2}O}^{0} \frac{8,61(T - 273 + \sum \Delta T)}{T + \sum \Delta T})$ , Н/м2, (12)
где $P_{H_{2}O}^{0}$ - давление паров воды над водой при температуре 0 °C, Н/м2.
$W = W_{0} - \sum \Delta W$ , %, (13)
где $\Delta W$ - изменение влажности скопления угля за единичный отрезок времени, %.
$\Delta W = \frac{100V_{\text{в}}\mu}{\gamma V_{\text{р}}R(T + \sum \Delta T)} (P_{\text{у}} - \varphi P_{H_{2}O})\Delta\tau$ , % (14)
Приложение N 13
к Инструкции по применению
схем проветривания выемочных
участков шахт с изолированным
отводом метана из выработанного
пространства с помощью газоотсасывающих
установок, утвержденной приказом
Федеральной службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 1 декабря 2011 г. N 680
**СХЕМА СООРУЖЕНИЯ СМЕСИТЕЛЬНОЙ КАМЕРЫ**
---