Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт

ПРЕДИСЛОВИЕ


В настоящее время при проектировании новых и реконструируемых шахт используются методы математического моделирования, позволяющие проводить технико-экономическое сравнение значительного числа вариантов при одновременной комплексной или локальной оптимизации основных параметров последних (от установления нагрузки на очистной забой до выбора мощности шахты).

Естественно, что для обеспечения надежности оптимизации необходимо установление многочисленных закономерностей, отражающих зависимость экономичности варианта от исходных горно-геологических и горнотехнических факторов, причем точность оптимизации будет тем выше, чем большее число влияющих факторов будет учтено при расчете. В частности, необходимость получения высоких нагрузок на очистные забои в условиях месторождений с относительно высокой газоносностью выдвигает на первый план вопросы выбора рациональных решений по вентиляции, так как последние, будучи лимитирующими факторами, прямо или косвенно определяют все без исключения параметры шахты (включая систему разработки, способ подготовки и схему вскрытия).

Опыт показывает, что недооценка в проектах роли вентиляции зачастую приводила к необходимости реконструкции вентиляционной сети шахты почти сразу же после сдачи ее в эксплуатацию и, как следствие, к большим дополнительным затратам и затягиванию сроков освоения проектных технико-экономических показателей.

Одной из главных причин этого являлось использование устаревшей методологии, по которой к моменту выполнения вентиляционных расчетов все главные параметры шахты (нагрузки на очистные забои, вскрытие, система разработки, схема подготовки и т.д.) уже были предопределены. Особенно остро недостатки старой методологии проявлялись при определении нагрузки на очистной забой, величина которой, при отсутствии оптимизации вентиляционных решений, оказывалась очень низкой (на тонких пластах не свыше 500-600 т/сут, хотя по возможностям выемочной техники могла достигать 2000-3000 т/сут).

Поэтому вентиляция должна учитываться при определении всех основных параметров газообильных шахт и на всех стадиях проектирования: от выбора нагрузки на очистной забой, производственной мощности и других параметров шахты при техническом проектировании до составления рабочего проекта вентиляции.

Настоящее Руководство разработано ДонУГИ, ВостНИИ, МакНИИ, ИГД им. А.А.Скочинского, МГИ и Донгипрошахтом на основании научно-исследовательских работ, выполненных ДонУГИ, ВостНИИ, МакНИИ, ИГД им. А.А.Скочинского, МГИ, ЛГИ, ДГИ, ИГТМ АН УССР и др.

Руководство включает все основные вопросы, которые приходится решать при составлении проекта вентиляции новой или реконструируемой шахты. При разработке Руководства использован ряд действующих и широко апробированных методик и инструкций: Временная инструкция по прогнозу метанообильности угольных шахт, Временная инструкция по расчету количества воздуха, необходимого для проветривания угольных шахт, Временная инструкция по составлению проектов проветривания тупиковых подготовительных выработок на действующих и строящихся шахтах Министерства угольной промышленности УССР, Временная методика определения степени устойчивости схем проветривания угольных шахт, Временное руководство по проектированию и организации проветривания угольных шахт восточных районов страны. Все указанные документы переработаны или скорректированы с учетом опыта их применения, новых результатов научных исследований и технического прогресса в горном деле.

Настоящее Руководство предназначается для всех организаций, занимающихся составлением проектов новых и реконструируемых шахт, а также подготовки новых горизонтов и участков на действующих шахтах. С выходом Руководства утрачивают силу при проектировании шахт: Временные указания по технологическому проектированию вентиляции угольных шахт, утвержденные Минуглепромом СССР 12 апреля 1972 г.; Временная инструкция по прогнозу метанообильности угольных шахт СССР, утвержденная Государственным комитетом по топливной промышленности при Госплане СССР 12 декабря 1964 г.; Временная инструкция по расчету количества воздуха, необходимого для проветривания угольных шахт, утвержденная Государственным комитетом по топливной промышленности при Госплане СССР 30 сентября 1965 г.; Временное руководство по проектированию и организации проветривания угольных шахт восточных бассейнов страны.

Выбор наиболее эффективного способа дегазации должен производиться в соответствии с Руководством по дегазации угольных шахт, а тепловые расчеты - по Временной инструкции по проверке количества воздуха для проветривания угольных шахт по тепловому фактору.

По отдельным специфическим вопросам, не нашедшим отражения в данном Руководстве, например проектирования угольных шахт в условиях вечной мерзлоты, следует обращаться в соответствующие бассейновые институты.