13.4. УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМ

  Главная     Учебники - Горное дело     Ю. Ф. ВАСЮЧКОВ ГОРНОЕ ДЕЛО

 поиск по сайту     

 

 

 

 

содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..

 

 

13.4. УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМ

Содержание углекислого газа в рудничной атмосфере не должно превышать: на рабочих местах и в исходящих струях выемочных участков и тупиковых выработок — 0,5%, в исходящих струях крыла, горизонта и шахты в целом — 0,75% и при проведении и восстановлении выработок по завалу— 1 %. Применительно к выделениям углекислого газа в горные выработки применяют аналогичное понятие—углекислотообильность выработок, применительно к содержанию его в пласте — углекислотоносность.

В ряде случаев выделение углекислого газа в шахтах превышает выделение метана. В настоящее время углекислый газ является преобладающим компонентом при газовыделении в горные выработки буроугольных шахт Подмосковного бассейна и антрацитовых шахт Восточного Донбасса. На крупных шахтах абсолютная углекислотообильность достигает 12 м3/мин и более. Количество подаваемого в такие шахты воздуха рассчитывают по условию разбавления углекислого газа до допустимых норм.

На территории Восточного Донбасса углекислотоносность антрацитов составляет 0,5—0,7 м3/т, содержание СО2 в угле меняется от 0,9 до 15,8 %. В Алмазно-Марьевском районе Донбасса основное количество СО2 приурочено к зонам разрывных нарушений.

Газы угольных пластов Подмосковного бассейна представлены азотом (36,1—95 6%), углекислым газом (2,8—26,8%) и метаном (0—8,7 %). Накопление газов происходит в выработанном пространстве. При этом объемная доля СО2 зависит от времени существования выработанного пространства и количества угля, оставленного в завале. В атмосфере выработанных пространств содержится 5,8—12,7% углекислого газа, 82,3% азота и 0—7 % метана, Углекислотоносность углей бассейна составляет 6—7 м3/т.

Угли Подмосковного бассейна обладают высокой окислительной способностью. Наиболее интенсивно процесс низкотемпературного окисления угля протекает в выработанном пространстве, где уголь находится в измельченном состоянии, а высокая-проницаемость обрушенных в выработанном пространстве пород обеспечивает достаточный свободный доступ кислорода к реагирующей поверхности угля. Поэтому выработанное пространство шахт является одним из основных источников выделения в горные выработки газовой смеси с высоким содержанием углекислого газа. К второстепенным источникам выделения углекислого газа в шахтах относятся дыхание людей, поступление углекислого газа с поверхности вместе со свежим воздухом, горение взрывчатых и других веществ, работа двигателей внутреннего сгорания.

Различают обычные выделения углекислого газа, суфлярные выделения и внезапные выбросы. В СССР внезапные выбросы СО2 не зафиксированы, тогда как в других странах (Польше, Франции, Австралии, ГДР) они наблюдались.

Интенсивность выделения углекислого газа зависит от угле-кислотоносности, газопроницаемости и степени дегазации массива. В шахтах Восточного Донбасса и Подмосковного бассейна удельное выделение СО2 с момента обнажения поверхности угля постепенно снижается с 0,05—0,3 до 0,01 м3/(м2-сут).

Давление углекислого газа в пластах Восточного Донбасса на глубине 650 м достигает 0,7 МПа. Остаточная углекислоте» носность антрацитов составляет от десятых долей до 7 м3/т.

Выделение углекислого газа из глинистых и песчанистых сланцев Восточного Донбасса незначительно и составляет в общем газовом балансе 3,6—15,3 и 2—7,1 % соответственно для подготовительных и очистных выработок В Подмосковном бассейне газовыделение из вмещающих пород незначительно.

Активность источников выделения СО2 в газовом балансе зависит от природных и технологических факторов. В горные выработки шахт Восточного Донбасса значительная часть углекислого газа (14,1—52,5%) поступает со свежей струей воздуха. В лавах выделение СО2 составляет 6,8—21,2% общего объема. Из выработанного пространства выделяется 18,8—67,6 % С02.

На шахтах Подмосковного бассейна в тупиковых выработках выделяется около 20 % углекислого газа, в подготавливающих сквозных выработках — 5—6%, из старых выработок и выработанных пространств поступает 50—60 % газа.

Основным способом борьбы с поступлением углекислого газа в выработки является деятельное проветривание. При выборе способа вентиляции на углекислотообильных шахтах учитывают порядок отработки шахтного поля, глубину разработки, депрессию выемочных участках, склонность углей пластов к самовозгоранию, утечки воздуха через выработанное пространство и вентиляционные сооружения, интенсивность газо-выделения, места установки регуляторов воздуха, соотношение аэродинамических сопротивлений вентиляционных участков шахты, схемы проветривания участков и шахты в целом, технико-экономическая целесообразность.

Применяют также различные средства и способы управления углекислотовыделением, которые позволяют регулировать поступление газа в вентиляционные струи. Их условно делят на две группы: способы, локализующие углекислый газ в источниках его выделения и, способы, изолирующие источники выделения. К первой группе относят поглощение газа щелочными растворами или твердыми адсорбентами, искусственное повышение давления воздуха в периоды падения атмосферного давления, удаление газа из источника газовыделения на поверхность. Вторая группа включает покрытие газоотдающих поверхностей слабопроницаемыми материалами (глина, бетон, пластмассы), сооружение газопроницаемых перемычек и др.