|
Стр. 3
газовыделения производятся за зоной влияния способов
предотвращения выбросов. В том случае, если применяемые способы
имеют неснижаемое опережение более 3,0 м, разведочные наблюдения
должны осуществляться по рекомендациям ВостНИИ, разработанным для
каждого забоя с учетом горно-геологических условий и параметров
способов предотвращения выбросов.
На герметизаторе устанавливается перфорированная насадка. Длина
перфорированной насадки должна быть равна длине измерительной
камеры.
С помощью расходомера, присоединенного к газозатвору, не
позднее чем через 2 мин. после окончания бурения измеряется
начальная скорость газовыделения.
Коэффициенты крепости угля измеряют прибором ПК-1 в шпуре
глубиной 2 м.
Общая мощность пласта в подготовительных выработках замеряется
вблизи бортов выработки.
Проведение разведочных наблюдений не требуется в забоях
выработок, которые начинают проводить от выработок, пройденных
ранее в неопасных зонах, установленных текущим прогнозом. На
ведение текущего прогноза в данном случае составляется акт.
На угрожаемых пластах разведочные наблюдения осуществляются без
предварительного выполнения противовыбросных мероприятий.
На основании обработки результатов разведочных наблюдений
должны быть получены исходные данные для текущего прогноза:
максимальное значение начальной скорости газовыделения из шпуров
g , среднеарифметическое значение коэффициента крепости угля
н.max
f и мощности пласта m , изменчивость коэффициента крепости
ср ср
угля V и мощности пласта V .
f m
2.4.24. Если V <= 20%; V <= 10%; f >= 0,8 у.е., а g
f m ср н.max
при этом менее критического значения начальной скорости
о
газовыделения для каждого конкретного пласта (g ), то забой
н
подготовительной или очистной выработки проводился в процессе
разведочных наблюдений в неопасной зоне. В данном случае в забое
вводится текущий прогноз, а применяемые в выработке способы
предотвращения внезапных выбросов могут быть отменены. Это
положение распространяется на забой при любых значениях V , если
m
о
V <= 20%; f > 1 у.е., а g < g .
f ср н.max н
с
Критические значения начальной скорости газовыделения (g )
н
зависят от марки угля и принимаются в соответствии с п. 2.3.13:
daf
при V менее 15% - 5 л/мин.;
daf
при V от 15 до 20% - 4,5 л/мин.;
daf
при V от 20 до 30% - 4,0 л/мин.;
daf
при V свыше 30% - 4,5 л/мин.
daf
Выход летучих веществ V определяется как средний по 10
пробам угля, отобранным в подготовительной выработке или в лаве
на стадии разведочных наблюдений, и оформляется актом,
утвержденным техническим руководителем шахты.
2.4.25. При текущем прогнозе опасных зон измерения начальной
скорости газовыделения проводят в контрольном шпуре диаметром
42 мм на интервалах 1,5; 2,5; 3,5 м при измерительной камере
0,5 м. Шпуры необходимо бурить через каждые 2 м подвигания забоев
подготовительных выработок, в комбайновых нишах при работе по
схеме лава - штрек и в нижних просеках крутых пластов при полевой
подготовке и 2,7 м - в очистных забоях и нишах, примыкающих к
ранее отработанному этажу или ранее пройденной выработке. На
каждом интервале перед измерением g проверяется качество
н
герметизации газовой камеры в соответствии с паспортом на
комплект приборов для прогноза.
2.4.26. В подготовительных выработках необходимо бурить два
шпура на расстоянии 0,5 м от стенки выработки. Шпуры ориентируются
в направлении подвигания забоя.
В очистных выработках пологих и наклонных выбросоопасных
пластов шпуры бурятся в направлении подвигания выработки и
располагаются на расстоянии 0,5 м от кутков ниш, а в остальной
части лавы - через 10 м друг от друга.
При потолкоуступном очистном забое выбросоопасных крутых
пластов шпуры бурятся в кутках нижней печи и уступов на расстоянии
0,5 м от нависающего массива.
На угрожаемых пластах шпуры бурятся: в лавах крутых и
крутонаклонных пластов при потолкоуступном забое - в нижней
третьей части этажа, а в лавах пологих и наклонных пластов - в
нишах и против бутовых полос и на участках протяженностью 10 м,
прилегающих к нишам и бутовым полосам. При подходе к
геологическому нарушению на расстояние 25 м, пересечении его и
отходе от нарушения за расстояние 25 м шпуры бурятся через 10 м по
длине очистного забоя на участке геологического нарушения и на
расстоянии 10 м в обе стороны от границ геологического нарушения.
На выбросоопасных шахтопластах при подходе к геологическому
нарушению вне зоны ПГД, при пересечении которого вышележащими по
пласту выработками не происходили выбросы, не выявлялись опасные
по прогнозу зоны, шпуры бурятся через 5 м по длине очистного забоя
на участке геологического нарушения и на расстоянии 10 м по обе
стороны от границ нарушения. Такая схема расположения шпуров и
ведение прогноза вводятся за 25 м до нарушения, при пересечении
нарушения и при отходе от него на 25 м.
2.4.27. В зонах тектонических нарушений дизъюнктивного или
пликативного характера, при переходе которых вышележащими по
пласту выработками происходили выбросы или определялись опасные
зоны, а также в зонах повышенного горного давления, осложненных
такими нарушениями, за 25 м до и после нарушения, а также при
переходе самого нарушения на выбросоопасных пластах применяются
способы предотвращения выбросов или сотрясательное взрывание.
2.4.28. Зона относится к опасной, если хотя бы в одном из
интервалов контрольного шпура замеренная начальная скорость
о
газовыделения равна или превышает критическое значение g . Размер
н
опасной зоны в лавах ограничивается по падению-восстанию (или
простиранию) соседними шпурами, в которых измеренная скорость
о
газовыделения менее g .
н
Текущий прогноз по начальной скорости газовыделения прерывается
и зона пласта считается опасной при: уменьшении мощности пласта до
величины менее 0,2 м; невозможности пробурить шпур на требуемую
глубину или загерметизировать его; наличии в процессе бурения
ударов и тресков различной силы и частоты в массиве; выбрасывании
из шпура газа с буровой мелочью; зажатии или выталкивании бурового
инструмента.
В опасной зоне работы по проведению выработки должны быть
прекращены. Дальнейшее проведение выработок разрешается с
применением способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа
и выполнением мероприятий по обеспечению безопасности работающих.
2.4.29. Выход из опасной зоны, в которой применяются способы
предотвращения внезапных выбросов, осуществляется после
контрольных наблюдений, которые проводят по методике разведочных
наблюдений в границах опасной зоны в пяти циклах проведения
подготовительной выработки или в двух циклах выемки угля в лаве.
Если будет установлено, что в этих циклах проходки (выемки)
показатели изменения мощности пласта V <= 15% и коэффициента
m
о
крепости угля V <= 20%, а g < g , то делается заключение,
f н.max н
что забой выработки вошел в неопасную зону.
Значения показателей V и V в процентах вычисляются по
f m
формулам:
_
f - f
ср к
V = -------- x 100%; (2.28)
f f
ср
_
m - m
ср к
V = -------- x 100%, (2.29)
m m
ср
где:
_
f , f - средние значения коэффициента крепости угля
ср к
соответственно на участках разведочных (в неопасной зоне) и
контрольных наблюдений;
_
m , m - средние значения мощности пласта соответственно на
ср к
участках разведочных (в неопасной зоне) и контрольных наблюдений.
Данные разведочных (контрольных) наблюдений и текущего
прогноза заносятся в журнал по форме 9.
Текущий прогноз выбросоопасности по акустической эмиссии
горного массива
2.4.30. Основным информативным признаком при прогнозе
выбросоопасных зон по акустической эмиссии (АЭ) горного массива
.
является ее активность N - общее число импульсов АЭ,
i
зарегистрированных звукоулавливающей аппаратурой за интервал
наблюдения, приведенное к единице времени. Активность АЭ в
зависимости от интервала наблюдения может быть десятиминутной
. . . .
N , часовой N , суточной N , цикловой N .
i,10 i,ч i,c i,ц
Величина интервала наблюдения зависит от
.
среднеарифметического значения активности N .
i,к
2.4.31. При расчете прогноза определяют среднеарифметическое
значение активности на опорном интервале осреднения, который
сдвигают каждые сутки. Прогноз выдается после получения трех
значений средней активности, до получения прогноза "неопасно"
применяются противовыбросные мероприятия или другой вид прогноза.
Опорным интервалом осреднения называется постоянное количество
m регистраций активности АЭ, принятое для данного забоя: m = 30 -
для очистных и 10 - для подготовительных забоев.
_ _
. 1 m .
N = - SUM N , (2.30)
k m i=1 i
. . . .
где N - значения активности N , N , N , в том числе
i i,ц i,с i,ч
нулевые.
.
При использовании N к расчету принимают активность,
i,ч
зарегистрированную за часы, в которые в забое производилась
работа отбойным молотком, или стругом, или комбайном или бурение
по углю, вне зависимости от продолжительности перечисленных работ;
. .
при использовании N и N к расчету принимают активность,
i,с i,ц
зарегистрированную соответственно за технологические сутки, цикл.
Значение активности после очередного сдвига интервала
осреднения вычисляют по формуле:
_
. 1 m . m+n . n .
N = - (SUM N + SUM N - SUM N ), (2.31)
k+1 m i=1 i i=m+1 i i=1 i
где n - число значений активности, на которое сдвигается
опорный интервал. При использовании часовой активности n равно
числу принятых к расчету активностей в технологических сутках;
. .
при использовании N и N n = 1.
i,c i,ц
_
.
Вычисление N производят в конце каждых технологических
i,к
суток (циклов) после очередного сдвига интервала осреднения.
2.4.32. Признаком входа забоя в опасную зону является:
регистрация "критического превышения";
устойчивое повышение средней активности (критерий "двух
точек");
проявление предупредительных признаков внезапных выбросов или
газодинамических явлений.
Критерий "двух точек" - это возрастание средней в двух
последовательных интервалах осреднения активности, удовлетворяющей
следующим условиям:
_ _
. .
N - N
k+1 k
--------- x 100 >= q, (2.32)
_
.
N
k
где:
_
.
q = 5% при N >= 10 имп./ч (имп./с);
k+1
_
.
q = 10% при С < N < 10 имп./ч (имп./с);
k+1
здесь С - уровень активности, ниже которого критерий "двух
точек" не применяется (С >= 2 имп./ч); С - уточняется в ИГД
им. А.А. Скочинского.
Критерий "критического превышения" должен удовлетворять
следующему условию:
_
. .
N >= P N , (2.33)
кр к
где:
_
.
N - активность, при регистрации которой выдается прогноз
кр
"опасно";
_ _
. .
Р - коэффициент, зависящий от N . P = 4 при N >= 3,6,
к к
_
.
Р = 4,5 при N = С - 3,5 имп./ч (имп./с).
к
_ _
. .
При N <= C, N = P х C имп./ч (имп./с).
к к
_ _
. .
Для подготовительных забоев N >= 4N .
ц.кр ц
Если прогноз "опасно" был получен по критерию "двух точек",
то он меняется на прогноз "неопасно" после понижения не менее
двух раз подряд средней активности на q и более процентов (или
при выполнении условия N < С; N < С) и подвигания забоя на
к к+1
6 м после второго понижения N (зона запаса, которая, как и
к
опасная, отрабатывается с применением способов предотвращения
выбросов).
Если прогноз "опасно" был получен по критерию "критического
превышения", то он меняется на прогноз "неопасно" после подвигания
забоя на 6 м. Если в зоне запаса зарегистрировано критическое
значение активности, начинается отсчет новой шестиметровой зоны
запаса со следующих суток.
Если в зоне запаса отмечено возрастание средней активности,
удовлетворяющее условию (2.32), то прогноз "опасно" меняется на
прогноз "неопасно" так же, как при определении зоны по критерию
"двух точек".
Начало опасных зон, зон запаса и их окончание наносят на
рабочий эскиз выработки (планшет).
2.4.33. При отсутствии наблюдений за АЭ горного массива в
течение часа и более, если не были прекращены работы по углю в
радиусе действия сейсмоприемника, прогноз получают после набора
_
.
нового опорного интервала осреднения и расчета трех значений N .
к
_
.
В этом случае до набора опорного интервала величина N может быть
к
условно принята равной нулю. До получения прогноза работы по углю
в забое проводят с выполнением способов предотвращения выбросов.
После перерыва в наблюдениях в опасной зоне набирают новый
опорный интервал, а прогноз "опасно" отменяют после понижения не
менее двух раз подряд средней активности (на q и более процентов)
и отработки зоны запаса.
2.4.34. Регистрация импульсов АЭ осуществляется по методике,
изложенной в Приложении 6. Результаты наблюдений заносят в журнал
регистрации АЭ (форма 10), расчет прогноза ведут в журнале (форма
11).
2.4.35. Способ и место установки сейсмоприемников, порядок
перестановки и определения их радиуса действия указывают в
паспорте выемочного участка и паспорте проведения и крепления
выработок в разделе "Применение звукоулавливающей аппаратуры
(ЗУА)". За радиус действия принимают расстояние, на котором
сейсмоприемник воспринимает колебания, вызванные контрольными
ударами (или работой отбойного молотка), с амплитудой, превышающей
уровень фона более чем в два раза. Радиус действия
сейсмоприемников определяют при каждой его установке, не реже
одного раза в месяц, результаты определения радиуса действия
оформляются актом и графиком изменения амплитуды контрольных
сигналов.
Для наблюдений за АЭ горного массива при очистных работах
сейсмоприемник устанавливают впереди забоя в шпуре длиной не менее
2 м. Расстояние от забоя до сейсмоприемника должно быть не менее 3
м и не более половины радиуса его действия. При отсутствии
опережающих выработок допускается установка сейсмоприемника на
элементы крепи.
Для наблюдений за АЭ в подготовительных выработках, проводимых
взрывным способом, сейсмоприемник устанавливают в шпуре длиной не
менее 2 м, пробуренном в массиве угля, на расстоянии от забоя 5 -
20 м. Если по техническим причинам установка сейсмоприемника в
массиве угля не представляется возможной, допускается его
установка во вмещающих породах в шпуре глубиной не менее 0,5 м на
расстоянии от забоя 5 - 20 м.
Для наблюдений за АЭ в подготовительных выработках, проводимых
комбайном, расстояние от шпура до забоя должно быть 20 - 40 м.
Установка сейсмоприемников должна осуществляться
электрослесарем группы прогноза. Оператор группы сейсмопрогноза
должен ежесменно в журнале регистрации отмечать расстояние от
забоя до сейсмоприемника по информации сменного надзора
эксплуатационного (подготовительного) участка и участка ВТБ.
Способы и схемы установки сейсмоприемников для конкретных
условий разрабатывает и рекомендует ННЦ ГП ИГД им. А.А.
Скочинского, они должны быть внесены в паспорт выемочного участка
и паспорт проведения и крепления горных выработок в раздел
"Применение звукоулавливающей аппаратуры (ЗУА)". Один раз в месяц
результаты контрольного определения радиуса действия должны быть
зарегистрированы на магнитной ленте и оформлены актом,
утвержденным техническим руководителем шахты. Лента с записью
сохраняется до следующего контрольного определения радиуса
действия, акт и график хранят в течение года.
Область и условия применения прогноза по АЭ, а также параметры
алгоритма расчета прогноза m, Р, С для конкретных горно-
геологических и технологических условий могут уточняться ННЦ ГП
ИГД им. А.А. Скочинского по имеющимся результатам контроля АЭ и
должны указываться в паспорте выемочного участка и паспорте
проведения и крепления выработок.
На выбросоопасных пластах при комбайновом способе проведения
выработок через каждые 30 м подвигания подготовительного забоя
должна проводиться контрольная оценка выбросоопасности пласта по
методике проведения разведочных наблюдений текущего прогноза в
соответствии с п. п. 2.4.23 - 2.4.24.
Текущий прогноз выбросоопасности по амплитудно-частотным
характеристикам искусственного сигнала (АЧХ)
2.4.36. Текущий акустический прогноз выбросоопасности
осуществляется по амплитудно-частотным характеристикам (АЧХ)
искусственного сигнала (далее - акустический прогноз) и
предназначен для оперативного заключения об опасности
(неопасности) забоев в процессе ведения очистных и
подготовительных работ.
2.4.37. В основе акустического прогноза лежит зондирование
угольного пласта искусственным сигналом и анализ сигнала,
зарегистрированного на некотором удалении от источника. В качестве
зондирующего сигнала используется шум, генерированный в пласт
работающими в забое машинами (комбайн, струг, отбойный молоток,
буровой станок и др.).
Методика акустического прогноза предусматривает практические
приемы сбора, трансляции и регистрации акустической информации, а
также ее обработку с выдачей результатов прогноза.
Акустический прогноз осуществляется с применением специальной
аппаратуры (АК-1), которая должна эксплуатироваться в соответствии
с инструкцией по эксплуатации.
Аппаратура АК-1 состоит из подземного блока, включающего
сейсмоприемник (геофон), линию связи, и поверхностного блока
(приемник, спектроанализатор, магнитофон, самописец).
Схема и способ установки сейсмоприемника в конкретных
выработках согласовываются с ННЦ ГП ИГД им. А.А. Скочинского и
оформляются актом (форма 12).
2.4.38. Исходной информацией для акустического прогноза
служит отношение амплитуды высокочастотной составляющей спектра
акустического сигнала А к амплитуде низкочастотной составляющей
в
А , т.е. К = А / А , где К - безразмерный показатель
н в н
выбросоопасности.
Процесс деления двух амплитудных уровней сигнала осуществляется
специальным делительным устройством в аппаратуре АК-1 с
фиксированием результатов деления на ленте самописца. Заключение
"опасно" выдается, если К >= 3. При этом автоматически включается
звуковая сигнализация оповещения.
2.4.39. Применение акустического прогноза в горной выработке
начинается с разведочных наблюдений в невыбросоопасной зоне пласта
для выбора рабочих частот фильтрации. Невыбросоопасная зона пласта
должна подтверждаться отсутствием геологических нарушений, зон
ПГД, предупредительных признаков выбросоопасности, а также
подтверждаться любым другим (нормативным) методом текущего
прогноза. Объем разведочных наблюдений в лавах - 5 полосок угля; в
подготовительных (нарезных) выработках - 5 проходческих циклов.
2.4.40. Для каждого пласта выбираются рабочие частоты
фильтрации в пределах высоких частот (ФВЧ) и низких частот (ФНЧ).
Выбор рабочих частот фильтрации сводится к подбору пары фильтров,
обеспечивающих показания стрелочного индикатора, не превышающие
единицу.
2.4.41. Аппаратура АК-1 включается на время работы в забое
очистных, проходческих или буровых машин. При появлении при
включенной аппаратуре АК-1 прерывистого звукового сигнала
(автоматическое оповещение об опасности) оператор сообщает о входе
забоя в опасную зону сменному инженеру (диспетчеру) шахты и делает
соответствующую запись в журнале (форма 13).
Сменный инженер (диспетчер), получив оповещение о входе забоя в
опасную зону, сообщает об этом лицу технического надзора в шахте,
начальнику добычного (подготовительного) участка и запрещает
ведение горных работ.
2.4.42. На шахтах Кузбасса при прогнозе "опасно" забой
останавливается и опасность уточняется по структуре пласта и
начальной скорости газовыделения из шпуров.
2.4.43. Заключение "опасно" меняется не "неопасно" после
получения первого значения "неопасно" и отработки трех циклов
(трех полосок) зоны запаса. При отработке зоны запаса акустический
контроль не прекращается. Если при отработке трех циклов (трех
полосок) зоны запаса будет получено значение "опасно", отработка
зоны запаса соответственно сдвигается.
2.4.44. Все работы и операции, связанные с применением
акустического прогноза, осуществляются силами шахтной службы
(группы) прогноза.
Передача акустической информации из забоев горных выработок
должна осуществляться по самостоятельным каналам связи. Параметры
каналов связи и их пригодность к эксплуатации определяются ННЦ ГП
ИГД им. А.А. Скочинского. Надзор за целостностью линии связи
осуществляют электрослесари службы (группы) прогноза.
2.4.45. На поверхности помещением для регистрации служит
изолированная комната из расчета не менее 4 кв. м на одного
оператора. Один оператор имеет право одновременно обслуживать не
более 4 трактов регистрации. Число электрослесарей определяется из
расчета обслуживания одним электрослесарем не более 4 каналов
связи, расположенных на одном рабочем горизонте.
2.4.46. Срок годности магнитных лент составляет 4 месяца. Срок
службы аппаратуры АК-1 - 2 года. Операторы службы (группы)
прогноза должны проходить ежегодный контроль профессиональной
пригодности.
2.4.47. Для осуществления акустического прогноза сейсмоприемник
(геофон), находящийся в защитном корпусе (капсуле) диаметром 42
мм, помещается в шпур диаметром 45 мм на глубину 2,0 - 4,0 м.
Сначала в шпур досылается металлический клин до упора с забоем
(клин имеет сегментальное сечение толщиной от 1,0 до 4,0 мм).
Затем в шпур досылается капсула с сейсмоприемником и
расклинивается. После установки капсулы шпур на глубину 1,0 м
герметизируется ветошью.
2.4.48. В подготовительных выработках капсула с
сейсмоприемником помещается в шпур, пробуренный в одну из стенок
выработки. Минимальное расстояние от сейсмоприемника до забоя
выработки - 10 м, максимальное - 40 м.
При расстоянии от сейсмоприемника до забоя выработки 35 м
заблаговременно устанавливается новый сейсмоприемник на расстоянии
от забоя выработки, равное 5 м. Прогноз (контроль) осуществляется
дальним сейсмоприемником. При отходе забоя выработки от вновь
установленного сейсмоприемника на расстояние 10 м он
(сейсмоприемник) подключается к линии связи, дальний приемник
отключается и извлекается из шпура.
2.4.49. В лавах при столбовой системе разработки и длине лавы
до 100 м сейсмоприемник устанавливают впереди лавы на расстоянии
40 м. При длине лавы более 100 м сейсмоприемники устанавливают со
стороны откаточного и вентиляционного штреков.
При сплошной системе разработки по схеме лава - штрек с
опережением штрека сейсмоприемник устанавливают в опережающем
штреке на расстоянии не более 40 м от забоя лавы.
2.5. Прогноз выбросоопасности пород
(для шахт Ростовской области)
Общие положения
2.5.1. Прогноз выбросоопасности пород осуществляется на стадии
геологоразведочных работ и при проведении горных выработок.
2.5.2. Выбросоопасность пород устанавливается по делению кернов
на диски, наличию кольцевых трещин.
Характерной особенностью дисков и кольцевых трещин,
образующихся при бурении керновых скважин в выбросоопасных пластах
песчаника, является перпендикулярность к оси скважин плоскостей,
ограничивающих диски или кольцевые трещины.
2.5.3. Степень выбросоопасности пород при проведении горных
выработок определяется на основании анализа кернового материала,
полученного при бурении скважин диаметром 59 - 76 мм.
Керновые скважины следует бурить:
а) по оси будущей выработки, если выбросоопасный слой песчаника
находится во всем сечении выработки;
б) в выбросоопасном слое песчаника в направлении подвигания
выработки, если в сечении выработки находятся выбросоопасный и
невыбросоопасный слои песчаника, или по каждому слою, если
выбросоопасность слоев неизвестна;
в) при проведении подготовительных выработок по песчанику
керновые скважины необходимо бурить непрерывно с неснижаемым
опережением скважин не менее 2 м.
2.5.4. Признаки степени выбросоопасности пород следующие:
а) наличие более 30 - 40 выпукло-вогнутых дисков в 1 м кернов -
высокая степень опасности;
б) наличие в 1 м кернов не более 20 - 30 дисков, перемежающихся
породными цилиндрами длиной 50 - 100 мм с характерными кольцевыми
трещинами, - средняя степень опасности;
в) выход кернов размером 150 - 200 мм и более, опоясанных
трещинами и перемежаемых единичными дисками, - невысокая степень
опасности;
г) отсутствие дисков (кольцевых трещин) - отсутствие
выбросоопасности.
При прогнозе выбросоопасности из вскрывающей выработки песчаник
необходимо перебуривать керновой скважиной за один или несколько
приемов на всю мощность пласта.
Заключение о выбросоопасности пород подписывается геологом
шахты, начальником службы (группы) прогноза и утверждается
техническим руководителем шахты.
2.5.5. Проведение выработок по выбросоопасным породам в
незащищенных зонах осуществляют с применением прогноза их
выбросоопасности. В неопасных зонах, установленных прогнозом,
проведение выработок можно осуществлять без применения
противовыбросных мероприятий, а взрывные работы - в режиме,
предусмотренном для газовых шахт.
При проведении выработок буровзрывным способом вблизи
выбросоопасного песчаника взрывные работы должны вестись в режиме
сотрясательного взрывания при расстоянии по нормали от песчаника
высокой степени выбросоопасности менее 4 м, средней степени
выбросоопасности - менее 3 м и низкой степени выбросоопасности -
менее 2 м.
При подходе вскрывающей выработки к выбросоопасному песчанику
осуществляют его разведку в соответствии с требованиями подраздела
2.2 для шахт Ростовской области. Керновое бурение производят с
расстояния 5 м. Перед вскрытием выбросоопасного песчаника или
песчаника, выбросоопасность которого неизвестна, на глубине 600 м
и более при подходе к нему с расстояния не менее 4 м необходимо
осуществлять прогноз выбросоопасности в соответствии с п. 2.4.3.
Если прогнозом установлено, что пласт песчаника выбросоопасный,
то подход к нему с расстояния не менее 4 м, пересечение и отход от
него на расстояние не менее 4 м осуществляются в режиме
сотрясательного взрывания.
Вскрытие выбросоопасного песчаника мощностью 0,5 м и менее на
глубине более 600 м производится сотрясательным взрыванием без
предварительного прогнозирования выбросоопасности и без применения
способов предотвращения выбросов.
При проходке вертикальных стволов комбайнами управление
комбайном при вскрытии и пересечении выбросоопасных песчаников
должно осуществляться дистанционно с поверхности при полном
отсутствии людей в стволе и на поверхности не ближе 50 м от
ствола.
3. Региональные способы предотвращения внезапных выбросов
угля и газа
3.1. Опережающая разработка защитных пластов
3.1.1. Механизм защитного действия опережающей разработки
защитных пластов для предотвращения выбросов угля и газа
заключается в снижении горного и газового давлений, увеличении
газопроницаемости массива путем разгрузки и дегазации над- и
подработанных пластов угля и пород.
Защитным считается такой пласт (пропласток), опережающая
разработка которого обеспечивает полную безопасность в отношении
внезапных выбросов на защищенном пласте свиты.
Защите подлежат угольные пласты, опасные и угрожаемые по
внезапным выбросам угля и газа.
3.1.2. Пласты в свите могут разрабатываться в нисходящем,
восходящем и смешанном порядке. Порядок разработки пластов в свите
выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить эффективную защиту
наибольшего числа пластов, опасных и угрожаемых по внезапным
выбросам.
При наличии в свите невыбросоопасных пластов (пропластков) или
угрожаемых пластов следует предусматривать их первоочередную
разработку в качестве защитных. Если все пласты в свите отнесены к
выбросоопасным, то в первую очередь следует разрабатывать менее
опасный пласт или пласт, при разработке которого наиболее
эффективно применение комплекса мер по предотвращению внезапных
выбросов угля и газа и обеспечивается максимальная защита соседних
пластов по площади. Защита пластов в пределах всего этажа (полная
защита) обеспечивается следующими способами (рис. 3.1):
надработкой при условии, что защитный пласт отработан на
вышележащем горизонте (рис. 3.1 "а");
двойной защитой (рис. 3.1 "б");
подработкой при условии, что защитный пласт отрабатывают с
опережением на один этаж и более (рис. 3.1 "в");
восходящим порядком отработки этажей и пластов (рис. 3.1 "г").
В остальных условиях защита на всю высоту этажа не
обеспечивается (рис. 3.1 "д", "е").
Оставшиеся незащищенными участки характеризуются повышенной
опасностью по внезапным выбросам, в особенности в ситуации,
показанной на рис. 3.1 "д" (п. 1.2.3).
На крутых пластах запрещается ведение горных работ в нижней
незащищенной части этажа (частичная защита) по схеме рис. 3.1 "д",
кроме следующих случаев:
выемка угля на опасном участке производится столбами по падению
с помощью щитовых агрегатов при полевой подготовке выемочных
столбов;
лава работает по безмагазинной схеме, запасные выходы на
откаточный штрек оборудуют в выработанном пространстве, а выемку
угля комбайном производят без присутствия людей в забое;
выемка угля производится в пределах защищенной зоны через
гезенки, проведенные с полевого откаточного штрека или откаточного
штрека нижележащего пласта.
3.1.3. Отработку защитного пласта необходимо производить без
оставления целиков и участков угольного массива в выработанном
пространстве <*>; оставление целиков, не предусмотренных
программой развития горных работ, допускается с разрешения
технического директора компании с обязательным нанесением их и зон
ПГД от них на планы горных работ. Учету подлежат целики,
минимальный размер которых превышает 0,1l.
--------------------------------
<*> Под целиком следует понимать часть угольного массива,
наименьший размер которой не превышает 2l, где l - ширина зоны
опорного давления, определяемая по номограмме (рис. 3.2). Если
указанный размер больше 2l, то речь идет о краевой части участков
угольного массива.
3.1.4. Минимально допустимая мощность h междупластья при
min
подработке с точки зрения технологической возможности последующей
разработки опасного по выбросам пласта определяется по формулам:
h >= K m cos альфа при альфа < 60-; (3.1)
min
альфа
h >= K sin ----- при альфа >= 60-, (3.2)
min 2
где:
m - мощность защитного пласта (слоя), м;
альфа - угол падения, град.;
К - коэффициент, учитывающий геологические и горно-технические
условия разработки защитного пласта;
К = 4 при разработке защитного пласта с закладкой выработанного
пространства;
К = 6 при разработке тонких и средней мощности пластов с полным
обрушением кровли;
К = 8 при разработке мощного пласта щитовой системой с
обрушением кровли при интенсивном перепуске пород с вышележащего
горизонта;
К = 10 при разработке мощного пласта длинными столбами по
простиранию или щитовой системой с обрушением кровли при
затрудненном перепуске пород с вышележащего горизонта.
При h < 5 м подработка опасных по внезапным выбросам
min
пластов допускается при наличии положительного заключения ВНИМИ и
ВостНИИ.
3.1.5. При разработке защитных пластов следует применять
способы управления кровлей полным обрушением или плавным
опусканием.
3.1.6. Порядок расчета и построения защищенных, незащищенных
зон и зон ПГД, определение параметров локальной выемки защитных
пластов (п. 3.1.8) регламентируются приложением 5 Инструкции по
безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих
пласты, склонные к горным ударам (СПб., 1999). Главным
маркшейдером шахты наносятся границы указанных на планы горных
работ и на рабочие эскизы участка; представляется соответствующим
службам шахты маркшейдерская документация, необходимая для
составления проектов ведения горных работ; разрабатываются
мероприятия по маркшейдерскому обеспечению ведения горных работ
вблизи и в пределах границ зон ПГД; не позднее чем за месяц до
подхода горных выработок к границам незащищенной зоны и зоны ПГД
письменно в "Книге указаний и уведомлений маркшейдерской службы"
уведомляется об этом технический руководитель шахты и начальник
соответствующего участка, а также знакомится с содержанием этого
уведомления горно-технический инспектор, закрепленный за шахтой;
не позднее чем за трое суток до подхода горных выработок к границе
зоны ПГД на расстояние не менее 20 м выдается начальнику участка
под расписку эскиз выработок с указанием на нем границ входа и
выхода из зон ПГД, а также расстояний до них от маркшейдерских
пунктов или от характерных элементов горных выработок. Оценка и
учет использования защитного действия пластов ведется согласно
Приложению 7.
3.1.7. Проведение горных выработок на защищаемом пласте
осуществляется после обеспечения их защиты.
3.1.8. Для защиты отдельных проводимых по выбросоопасным
пластам выработок или участков пласта может применяться локальная
выемка защитных пластов.
Локальная выемка защитных пластов может применяться для защиты:
забоев подготовительных выработок, проводимых по выбросоопасным
пластам угля;
мест вскрытия выбросоопасных пластов угля квершлагами (рис.
3.1);
участков а (рис. 3.1 "д") пластов, опасных по выбросам.
1
Локальную выемку целесообразно применять, когда расстояние
между защитным пластом и защищаемым объектом не превышает 30 м.
3.1.9. Размеры защищенных зон в кровлю и почву, а также по
падению и восстанию, по заключению ВНИМИ, могут быть расширены на
основании анализа опыта разработки пласта и экспериментальной
оценки эффективности защитного действия.
3.1.10. Ведение горных работ в зонах ПГД при переходе створов с
границами очистных работ соседних пластов (целиков, краевых
частей, остановленных очистных забоев и др.) встречными и
догоняющими забоями не разрешается. В исключительных случаях
(остановка очистного забоя влияющего пласта вследствие его
выклинивания или наличия непереходимого геологического нарушения,
подход к границе шахтного поля, оставление охранного целика и
т.п.) ведение горных работ на опасном пласте в зоне ПГД при
переходе створа с границами очистных работ и кромками целиков
влияющих пластов допускается с разрешения технического директора
компании с выполнением дополнительных мероприятий по безопасности,
согласованных с ВостНИИ. Рекомендуется переход створа осуществлять
в направлении выработанного пространства влияющего пласта
диагонально, как правило, механизированным способом выемки угля.
3.1.11. Выбор порядка применения комплекса мер предотвращения
внезапных выбросов в зонах ПГД производится в зависимости от
расстояния между пластами, категории опасности разрабатываемого
пласта, наличия горных работ на соседних пластах.
Ведение горных работ в зонах ПГД при переходе створов
остановленных очистных работ при мощности междупластья менее 10 м
допускается при механизированной выемке угля без присутствия людей
в забое или в режиме сотрясательного взрывания. В остальных
случаях мероприятия по безопасному пересечению зон ПГД
определяются комплексом мер (п. 1.6.1).
3.1.12. На угрожаемых пластах при ведении горных работ с
локальным прогнозом при переходе створов очистных работ
производится внеочередное обследование пласта.
3.2. Дегазация угольного пласта
3.2.1. Дегазация угольного пласта применяется для
предотвращения внезапных выбросов угля и газа в очистных и
подготовительных забоях. Для дегазации угольного массива впереди
очистных забоев (и забоев промежуточных штреков) скважины или
вееры скважин бурятся из подготовительных выработок параллельно
линии очистного забоя (рис. 3.3).
3.2.2. При применении схемы 3.3 "а" конвейерный или откаточный
штрек проводится с бурением барьерных разведочно-дегазационных
скважин из боковых ниш (длиной 3 м и шириной 2 м), неснижаемое
опережение забоя которыми должно быть не менее 10 м с каждого
борта выработки.
По мере проходки конвейерного штрека бурятся восстающие
дегазационные скважины, которые не добуриваются на 10 м до
вентиляционного штрека. Если проектом предусмотрен промежуточный
штрек, то он проводится с пересечением дегазационных скважин после
завершения процессов дегазации и увлажнения пласта.
3.2.3. В соответствии со схемой 3.3 "б" скважины бурятся вниз
вначале из вентиляционного, а затем из промежуточного штрека с
перебуриванием проектных контуров соответственно промежуточного и
конвейерного штреков на 5 м.
3.2.4. При применении схемы 3.3 "б" промежуточный штрек
проводится с опережением конвейерного или откаточного штрека с
бурением барьерных скважин. Из него бурятся дегазационные скважины
|
