Меры борьбы с метаном средствами вентиляции

На шахтах для борьбы с метаном применяются специальные мероприятия с целью предупреждения опасных скоплений метана и его воспламенения, ограничения последствий взрывов. Основным мероприятием, обеспечивающим предотвращение опасных скоплений метана, является вентиляция, которая будет эффективной, если по всей сети действующих выработок шахты поддерживается допустимое содержание метана. Необходимое увеличение количества поступающего в шахту и на отдельные ее участки воздуха достигается уменьшением аэродинамического сопротивления шахты и распределением воздуха по выработкам в соответствии с их газовым балансом. Необходимо также уменьшать утечки воздуха в шахте, так как они приводят к уменьшению воздуха, подаваемого к местам его основного потребления. При слоевых скоп-лениях метана часто его среднее содержание на выходе из выработки находится в пределах допустимого, а на некотором участке выработки в слоевом скоплении может быть выше допустимого. Чтобы предупредить это, используют мероприятия по усилению перемешивания воздушного потока в пределах слоя. В тупиковых выработках возможны случаи рециркуляции воздуха, когда вентилятор будет засасывать загрязненный метаном воздух и вновь подавать его в забой. При этом в забое может накапливаться метан и содержание его может превысить допустимое. Чтобы избежать рециркуляции воздуха, необходимо надежно отделять свежую струю от исходящей (располагать вентилятор или конец всасывающего трубопровода только на свежей струе). Аналогично движущийся по сквозным выработкам загрязненный воздух не должен попадать в свежие струи, поступающие к местам ведения работ. При недостаточном перемешивании воздуха метан скапливается в верхней части выработок. Поэтому исходящие струи должны иметь направление снизу вверх (в сторону естественного движения метана). При угле падения пласта >10° движение воздуха в очистных забоях, где метан выделяется наиболее интенсивно, должно быть восходящим. Нисходящее движение воздуха в очистном забое допускается при использовании схем вентиляции с дополнительной подачей свежего воздуха по выработке, примы-кающей к очистному забою на нижнем горизонте. В этом случае скорость движения воздуха в призабойном пространстве должна быть >1 м/с. На неопасных по внезапным выбросам пластах нисходящее движение исходящей из очистных выработок вентиляционной струи допускается при угле наклона выработок >10° и скорости движения воздуха в них >1 м/с, крепь выработок (кроме прилегающих к очистным забоям) должна быть негорючей или трудногорючей при отсутствии электрооборудования и кабелей. Достаточно интенсивное перемешивание метана в вентиляционном потоке возможно лишь при скорости движения воздуха в очистных и подготовительных выработках >0,25 м/с. Естественно, что даже кратковременная остановка вентиляторов в газовой шахте недопустима. В последнее время наблюдается быстрый рост газообильности шахт вследствие увеличения их глубины и интенсификации добычи угля. При этом вентиляционные возможности шахт могут оказаться исчерпанными, что потребует осуществления специальных мероприятий по борьбе с метаном, из которых главным является дегазация выработок. Тупиковые забои в газовых шахтах должны проветриваться нагнетательным способом, при котором вентиляторы постоянно омываются свежим воздухом. Для ограничения возможных последствий взрыва метана вентиляционная сеть шахт должна состоять из возможно большего числа независимых участков, а свежие и исходящие струи должны быть надежно разделены. Борьба с суфлярами ведется либо увеличением подачи воздуха в выработки (при небольших суфлярах), либо каптированием газа. Для каптажа суфляра у ее устья сооружается герметичная камера, из которой газ отводится по трубопроводу. Иногда осуществляется тампонаж суфляров. С целью предупреждения внезапных выбросов угля и газа производится дегазация пласта, уменьшение концентрации напряжений в пласте, укрепление забоя и организационно-технические мероприятия. Дегазация опасного по внезапным выбросам пласта может производиться путем бурения дегазационных скважин по пласту (опережающих или параллельных забою) или другими способами, рассмотренными в разделе 2.8. При вскрытии опасных пластов осуществляется их предварительная дегазация (скважинами или гидроразрывом) через оставляемую породную пробку. Уменьшение концентрации напряжений в пласте достигается устранением острых углов в забоях, управлением кровлей полным обрушением, сотрясательным взрыванием, торпедированием пласта, ведением горных работ без применения машин и механизмов ударного действия. Укрепление забоя достигается применением специальных крепей, обеспечивающих надежное поддержание забоя.