Слоевое скопление метана

СЛОЕВОЕ СКОПЛЕНИЕ МЕТАНА (а. methane layering accumulation, methane layering build-up; н. Methanschichten; ф. accumulation de grisou stratiforme; и. acumulacion de metano en estratos) — относительно протяжённая область у кровли выработки с повышенным содержанием метана. Длина слоя вдоль выработки до 240-270 м (в среднем несколько десятков метров); толщина 10-25 см, до 50-70 см; содержание метана в слое 90-100%. Слоевое скопление метана часто являются причиной взрывов метана в шахтах.

Образуются при сосредоточенных (суфлярных) и рассредоточенных по поверхности выработки (чаще в её верхней части) источниках метана, при малой скорости воздуха в выработке (менее 0,5 м/с), когда поступление метана в подкровельное пространство превышает его вынос (интенсивное выделение метана и низкая турбулентность воздушного потока). Чаще встречаются в высоких выработках. По мере накопления метана в слое возникает направленная навстречу основном потоку воздуха продольная сила, вызывающая уменьшение скорости движения воздушной смеси в пределах слоя или даже его опрокидывание (особенно при нисходящем движении воздуха в наклонных выработках), затрудняется вынос метана из горной выработки.

Слоевое скопление метана происходит преимущественно при повышенном газовыделении в тупиковых выработках (призабойных участках), участках выработок в зоне неустановившегося горного давления. Возможность образования скоплений оценивается по средней скорости движения воздуха в выработке Vcp, числу Ричардсона (Ri0), слоевому числу (L), коэффициенту перемешивания (М). Слоевые скопления метана не образуются при Vcp > 0,5...1 м/с, Ri0 менее 0,5 (0,8 — для сосредоточенного источника), при L от 2 до 10, М не свыше 3.

Разрушение слоевого скопления метана производится путём увеличения скорости воздуха в выработке, установки наклонных щитов под углом 45° навстречу основном потоку в верхней части выработки на всю её ширину через 3 м по длине; применения взвихривающих трубопроводов, располагаемых в верхней части выработки и имеющих отверстия для выпуска воздуха в подкровельное пространство; вентиляции подкровельного пространства, отделяемого от основного потока сплошной продольной перегородкой. Средняя скорость движения воздуха в выработке, необходимая для ликвидации слоевого скопления метана, рассчитывается по специальным номограммам или по формулам. См. также Метан.