Зниження екологічного ризику викидів шахтного метану в атмосферу під час функціювання шахтних вентиляційних і дегазаційних мереж, які реконфігуруються

Abstract

Обгрунтовано критерій оцінки екологічних ризиків функціонування високопродуктивних вугільних шахт з використанням комплексної дегазації і подальшої утилізації метану. Критерій диференційовано враховує об'єми емісії метану в атмосферу і метану, який каптується, а також адитивно враховує організовані і неорганізовані викиди (постійна і динамічна складові критерію) парникових газів з вугільних шахт. Використовування цього критерію дозволило дати екологічну оцінку розробленим технічним рішенням зниження викидів метану в атмосферу. Проведені дослідження і встановлені закономірності: перерозподілу метану у вуглепородному масиві під дією очисних робіт; між продуктивністю очисного вибою і його метановістю, гіперболічна залежність тривалості дегазації вуглепородного масиву від розміру складаючих його блоків, що дозволило визначити раціональні параметри (кількості і кути напряму «кущів») дегазаційних свердловин. Приведені приклади структури шахтної вентиляційної системи, що реконфігурується, шляхом зміни схем провітрювання в процесі відпрацювання виїмкового стовпа. Висловлені основні положення розрахунку систем дегазації з урахуванням чинників обводнення і забрудненості метаноповітряної суміші, що транспортується.

Обоснован критерий оценки экологических рисков функционирования высокопроизводительных угольных шахт с использованием комплексной дегазации и последующей утилизации метана. Критерий дифференцировано учитывает объемы эмиссии метана в атмосферу и каптированного метана, а также аддитивно учитывает организованные и неорганизованные выбросы (постоянная и динамическая составляющие критерия) парниковых газов из угольных шахт. Использование этого критерия позволило дать экологическую оценку разработанным техническим решениям снижения выбросов метана в атмосферу. Проведенные исследования и установленные закономерности перераспределения метана в углепородном массиве под действием очистных работ между производительностью очистительного забоя и его метанообильностью, гиперболическая зависимость длительности дегазации углепородного массива от размера составляющих его блоков, что позволило определить рациональные параметры (количества и углы направления «кустов») дегазационных скважин. Приведены примеры реконфигурирования структуры шахтной вентиляционной системы путем изменения схем проветривания в процессе отработки выемочного столба. Изложены основные положення расчета дегазационных систем с учетом факторов обводненности и загрязненности транспортируемой метановоздушной смеси.

The criterion of ecological risks estimation of high-performanced coal mines functioning with the use of the complex degassing and subsequent utilization of methane was grounded. A criterion is differently takes into account the volumes of methane emission in an atmosphere and drainaged methane, and also additive takes into account the organized and unorganized troop landings (permanent and dynamic constituents of criterion) of hotbed gases from coal mines. The use of this criterion allowed to give ecological estimation of developed technical decisions for decline of the troop landings of methane in an atmosphere. Conducted researches and set conformities to the law: redistributions of methane in an coalrock array under action of cleansing works; between productivity of cleansing face and its methane capacity, hyperbolical dependence of duration of degassing of coal-rock array on the size of making its blocks, that allowed to define the rational parameters (amounts and corners of direction of «bushes») of decontamination mining holes. The examples of re-configuration structure of the mine ventslation system by the change of charts of ventilation in the process of working off a mining post are resulted. It is expounded basic positions calculation of the decontamination systems taking into account the factors of inundation and muddiness of transported methane-air mixture.