|
Стр. 2
Места расположения пунктов контроля эффективности локальных
мероприятий указаны в Приложении 8. Результаты контроля
регистрируют в журнале.
В действующих выработках контроль эффективности производят
каждый раз после обработки участка протяженностью не более 0,2l с
категорией ОПАСНО до завершения обработки всего этого участка.
5.10. Результаты прогноза удароопасности по выходу штыба из
шпуров и контроля эффективности профилактических мероприятий на
действующих очистных и подготовительных участках отмечаются на
доске, установленной у забоя выработок, с указанием даты, смены,
фамилии горного мастера службы прогноза, данных прогноза и
контроля эффективности, безопасной глубины подвигания забоя и
привязки забоя на момент выполнения прогноза или контроля
эффективности к пикетному знаку.
6. Приведение горных выработок в неудароопасное состояние
6.1. На пластах, склонных к горным ударам, горные выработки
приводят в неудароопасное состояние созданием в краевой части
пласта защитной зоны n, параметры которой на весьма тонких, тонких
и средней мощности пластах определяют по номограмме (см. рис. 4).
В подготовительных выработках, пройденных по пластам мощностью
более 5 м, за величину m принимают удвоенную высоту выработки.
При категории ОПАСНО, а также на участках категории НЕОПАСНО
опасных пластов, на которых ведение горных работ в будущем
неизбежно приведет к повышению удароопасности, должны
заблаговременно применяться локальные меры по предотвращению
горных ударов.
В других случаях при категории НЕОПАСНО меры не требуются.
6.2. В зонах ПГД (см. Приложение 5) при категории ОПАСНО, а
также в верхних частях очистных забоев на протяжении 0,5l при
очистных работах без оставления целиков у вентиляционного штрека
ширина защитной зоны должна приниматься равной 1,3n.
6.3. Защитную зону создают бурением скважин большого диаметра,
камуфлетным взрыванием, гидрообработкой краевой части пласта,
комбинацией этих способов. Вид профилактического противоударного
мероприятия и его параметры выбирают в соответствии с
рекомендациями Приложения 9.
Приведение действующих выработок в неудароопасное состояние
должно производиться в одном направлении от границы опасного
участка к другой его границе.
Длина скважин должна быть равна суммарной ширине защитной зоны
и полосы угля, вынимаемой за один или несколько циклов, если
приведение в неудароопасное состояние осуществляется не за каждым
циклом.
В процессе опытно-промышленного приведения угольного массива в
неудароопасное состояние параметры защитной зоны и вид
профилактического мероприятия могут быть уточнены для конкретных
условий комиссией на основе заключения ВНИМИ.
6.4. Камуфлетное взрывание для приведения выработок в
неудароопасное состояние наиболее эффективно, если длина скважин
не превышает 10 м.
Величину заряда ВВ при камуфлетном взрывании выбирают из
расчета заполнения не более половины длины скважины. Свободная от
ВВ часть скважины должна быть заполнена забойкой. Диаметр скважины
принимают равным 43 мм.
Допускается производить одновременное камуфлетное взрывание не
более пяти скважин в серии с интервалом замедления между сериями
не менее 150 мс. Очередность взрывания скважин должна
предусматривать обработку опасного участка в одном направлении,
считая от одной границы этого участка к другой.
При проведении камуфлетных взрываний следует выполнять
требования Единых правил безопасности при взрывных работах (1992
г.).
6.5. Для приведения выработок в неудароопасное состояние
разгрузочные скважины располагают в соответствии со схемой (рис.
9). Для этого случая неснижаемое опережение составляет не менее
0,7n.
Бурение разгрузочных скважин при ведении очистных работ должно
производиться из подготовительных выработок с опережением
очистного забоя согласно схеме (рис. 10). Подвигание забоя должно
обеспечивать неснижаемое опережение не менее 0,5l.
При одновременной работе на одном участке двух и более буровых
станков места их установки должны обеспечивать приведение краевой
части пласта в безопасное состояние от более нагруженных зон к
менее нагруженным, исключая встречную работу, независимо от
категории опасности и обеспечивать запасный выход.
Комбинация способов приведения выработок в неудароопасное
состояние с помощью скважин большого диаметра и камуфлетного
взрывания представлена на рис. 11. Расстояние между скважинами С
определяют согласно Приложению 9. Неснижаемое опережение от забоя
лавы должно составлять не менее n, а длина обработанного участка
из подготовительных выработок - не менее 0,5l.
Для улучшения условий поддержания капитальных и
подготовительных выработок, приведенных в неудароопасное состояние
путем бурения разгрузочных скважин, рекомендуется закладывать на
глубину до 4 м устье скважины деревянными стойками.
6.6. При очистных работах в зависимости от горно-технической
обстановки увлажнение пластов осуществляется:
через пластовые скважины параллельно очистному забою (скважины
не добуривают до штрека на расстояние не менее 1,5n);
через скважины, пробуренные из очистного забоя;
комбинированным способом;
через скважины, пробуренные из полевых штреков под углом к
напластованию или выработок, пройденных по смежным пластам.
При наличии в удароопасном пласте слабого прослойка угля
разрешается гидровымывание опережающих полостей как мера борьбы с
горными ударами и внезапными выбросами угля и газа.
Параметры, технология, контроль и меры безопасности при
гидровымывании полостей указаны в Инструкции по безопасному
ведению работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля
(породы) и газа, в шахтах Российской Федерации.
7. Проведение и поддержание выработок
7.1. Подготовительные выработки на опасных пластах следует
проводить вне зоны влияния опорного давления от очистных забоев
буровзрывным способом или комбайном при дистанционном включении-
выключении с расстояния не менее 15 м. На участках категории
НЕОПАСНО допускается применение отбойных молотков.
При проявлении в забоях выработок микроударов и установлении
категории ОПАСНО необходимо осуществлять опережающее приведение
массива угля в неудароопасное состояние на ширину n в каждую
сторону выработки и 0,7n + b впереди забоя (b - подвигание забоя
между проведением локальных мероприятий).
На наклонных, крутонаклонных и крутых пластах ширина защитной
зоны в нижней стенке горизонтальных выработок должна быть не менее
0,7n.
Участок пласта считается приведенным в неудароопасное состояние
после установления категории НЕОПАСНО на всех циклах подвигания
подготовительного забоя в пределах защитной зоны (рис. 12), а
также на протяжении двух циклов после отработки защитной зоны.
Наклонные подготовительные выработки на крутых пластах,
склонных к горным ударам, следует проводить сверху вниз.
7.2. При сбойке выработок встречными забоями или подходе к
существующей выработке следует остановить забой (забои) на
расстоянии не менее 0,3l. Целик между забоями при категории ОПАСНО
должен быть приведен в неудароопасное состояние по всей площади с
расстояния 0,2l. При категории НЕОПАСНО целик разрешается не
приводить в неудароопасное состояние. В последнем случае прогноз
удароопасности должен производиться не более чем через 3 м
подвигания забоя.
7.3. Выработки, проводимые по кварцевым песчаникам или другим
удароопасным породам на глубине более 800 м, запрещается сближать
на расстояние меньше четырехкратной ширины выработки большего
сечения.
Сбойку выработок следует производить под углом, близким к
прямому.
7.4. На пластах, склонных к горным ударам, следует применять
податливую металлическую арочную крепь со сплошной затяжкой и
тщательной забутовкой закрепного пространства.
Применение деревянной и податливой анкерной крепи допускается в
выработках со сроком службы до 2 лет, если в них не ожидается
увеличения удароопасности, при наличии положительного заключения
ВНИМИ.
При необходимости перекрепления выработок впереди лавы работы
должны быть закончены до подхода очистного забоя на расстояние l.
7.5. При категории ОПАСНО участок угольного пласта, склонного к
горным ударам, при вскрытии его стволами должен быть приведен в
неудароопасное состояние по диаметру стволов на величину n.
7.6. В местах пересечения пластов, склонных к горным ударам,
квершлагами вне защищенных зон рекомендуется возводить податливую
металлическую кольцевую крепь с полной затяжкой и забутовкой боков
и кровли выработок.
7.7. Сечение выработок по пластам, склонным к горным ударам,
тип и параметры крепи следует рассчитывать так, чтобы в течение
всего срока эксплуатации не потребовалось их перекрепления. В
случаях необходимости перекрепления выработок эти работы следует
производить на участках, расположенных не ближе 20 м один от
другого.
Расстояние между пунктами перекрепления выработок и бурения
разгрузочных скважин, если указанные операции выполняются
одновременно, при категории ОПАСНО должно быть не менее l, а на
участках НЕОПАСНО - 20 м.
7.8. Выработки, у которых ранее оставлены целики угля на
опасных пластах, должны приводиться в неудароопасное состояние
одним из следующих способов:
приведением целиков по всей площади в неудароопасное состояние
по обе стороны выработки при наличии категории ОПАСНО;
подработкой или надработкой защитным пластом.
Для исключения повторного применения локальных мероприятий
длительно действующие (капитальные) горные выработки, охраняемые
целиками, рекомендуется приводить в неудароопасное состояние путем
нагнетания в угольный пласт пластификаторов по рекомендации ВНИМИ
(см. Приложение 9). Эти мероприятия проводят по паспорту,
утвержденному главным инженером шахты.
7.9. При проведении выработок в местах распространения интрузий
для предотвращения стреляний угля и пород необходимо
предусматривать специальный комплекс мероприятий, рекомендуемый
комиссией по горным ударам с учетом заключения ВНИМИ.
7.10. Подготовительные выработки на удароопасных пластах, в
непосредственной кровле или почве которых залегают пластовые
интрузии мощностью более 5 м, следует проводить без подрывки или
с минимально возможной подрывкой боковых пород (интрузий). Камеры
различного назначения и заезды необходимо располагать в осадочных
породах. Разрезные печи необходимо располагать на участке с
r
минимальным содержанием летучих веществ (V > 5%), а очистные
работы вести в направлении от зоны влияния интрузии (рис. 13).
8. Очистные работы
8.1. На пластах, склонных к горным ударам, в качестве способа
управления кровлей необходимо применять полное, частичное
обрушение или закладку. При зависании труднообрушаемой кровли
необходимо применять принудительное ее обрушение.
На весьма тонких пластах допускается управление кровлей плавным
опусканием (удержанием на кострах).
Другие способы управления кровлей допускаются по рекомендации
комиссии по горным ударам при наличии положительного заключения
ВНИМИ.
8.2. Очистной забой на пластах, склонных к горным ударам,
должен быть прямолинейным. При струговой выемке пластов
допускается криволинейная (вогнутая в сторону массива) форма
очистных забоев. На крутых и крутонаклонных пластах допускается
как исключение потолкоуступная форма забоя при максимально
возможной в данных условиях высоте уступов с растяжкой между ними
не более 3 м.
8.3. При обнаружении категории ОПАСНО в прилегающих к очистному
забою выработках последние следует приводить в неудароопасное
состояние впереди очистных работ на расстоянии не менее l.
На участке до 0,5l от лавы приведение выработок в безопасное
состояние должно осуществляться при остановленном очистном забое.
8.4. При ведении очистных работ на пластах, склонных к горным
ударам, в условиях категории ОПАСНО краевая часть пласта должна
быть приведена в неудароопасное состояние на ширину не менее n +
b.
На крутых и крутонаклонных пластах, склонных к высыпанию,
ширина защитной зоны должна быть не менее 0,7n.
Переход на режим работы без профилактических мероприятий
производится после установления категории НЕОПАСНО на всех циклах
подвигания очистного забоя в пределах защищенной зоны, а также на
протяжении двух циклов после отработки защитной зоны.
На пластах, склонных к горным ударам, перед возобновлением
очистных работ в забоях, остановленных более чем на 3 суток,
необходимо провести прогноз удароопасности.
8.5. Гидравлическая выемка угля должна осуществляться заходками
переменной ширины, размеры которых рекомендуются комиссией по
горным ударам с учетом заключения ВНИМИ.
8.6. Ширина защитной зоны в очистном забое зависит от способа
выемки, ширины захвата, скорости подвигания добычной машины и
должна быть не менее:
0,7n - при машинной выемке (струги, комбайны и др.) с шириной
захвата до 0,8 м (n определяют по номограмме, см. рис. 4);
n - при буровзрывном способе, с помощью отбойных молотков,
машинной выемке и подрубке угля с шириной захвата от 0,8 до 2 м;
1,3n - при буровзрывном способе и машинной выемке и подрубке
угля с шириной захвата более 2 м.
8.7. Контуры участка нерабочей мощности на пластах, склонных к
горным ударам, должны быть обозначены на планах горных работ.
8.8. При подходе очистного забоя опасного пласта к
тектоническому нарушению с разрывом сплошности или к оси складки
на расстояние 0,5l + Y, где Y - ширина нарушенной зоны с
пониженной прочностью угля по данным геологической службы шахты,
должен быть составлен и утвержден техническим руководителем -
главным инженером шахты паспорт на выемку этого участка, в котором
предусматривается один из способов предупреждения горных ударов,
рекомендованных в п. 6.3 и Приложении 9.
При разрывных нарушениях с амплитудами более мощности пласта
среднее значение ширины нарушенной зоны в каждом крыле составляет
Y = 2Ц N, где N - нормальная амплитуда смещения.
Проведение передовых наклонных выработок сверху вниз вдоль
разрывных нарушений и осей складок разрешается без применения
профилактических мероприятий в нарушенной зоне при категории
НЕОПАСНО в стенках выработок на ширине не менее n.
8.9. Паспорт управления кровлей и крепления лавы при отработке
пластов, склонных к горным ударам, с мелкоамплитудными разрывными
нарушениями <*> без оставления целиков должен предусматривать:
посадку кровли полным обрушением при минимальном шаге
обрушения;
увеличение плотности посадочной (тумбы, кусты, костры) и
призабойной крепи, полное затягивание кровли;
установку дополнительной посадочной крепи у плоскостей
разрывов.
--------------------------------
<*> Под мелкоамплитудными в настоящей Инструкции
подразумеваются нарушения с амплитудой более половины мощности
пласта (слоя), но не более 10 м (Инструкция по геологическим
работам на угольных месторождениях РФ. М., 1993. С. 17) -
минимальное отставание посадочной крепи от груди забоя.
8.11. При переходе дизъюнктивных нарушений с амплитудой до 5 м
лавами с потолкоуступным забоем опережение уступа, расположенного
над нарушением, нижележащим уступом не должно превышать 8 м (рис.
14).
Разрешается проводить обходную выработку при переходе нарушения
только после обнажения нарушения уступом, расположенным выше (рис.
14 "б").
8.12. Переход дизъюнктивных нарушений с амплитудой разрыва до
1 м следует осуществлять сплошным забоем без оставления целиков,
при этом вырубка кутка уступа в месте нарушения запрещается, а
каждый уступ сдваивают:
с нижележащим при наклоне нарушения на забой, если расстояние
от ножки уступа до плоскости смещения нарушения f не менее
н
20 м (при гамма = 25 - 49-) и 10 м (при гамма = 50 - 75-)
(рис. 14 "в");
с вышележащим при наклоне нарушения от забоя, если
расстояние от кутка уступа до плоскости смещения нарушения f
н
не менее 12 м (при гамма = 25 - 49-) и 10 м (при гамма =
50 - 75-) (рис. 14 "г").
8.13. Наиболее благоприятным для отработки пласта является
случай, когда между направлением подвигания очистного забоя и
дизъюнктивным нарушением образуется острый угол пси (рис. 14 "а").
8.14. При растяжке крыльев более 10 м у согласных взбросов и
сбросов с зиянием пласта очистные работы в крыльях разрешается
вести по направлению к плоскости смещения, не считая забои
встречными.
8.15. На крутых и крутонаклонных пластах, склонных к высыпанию
угля, при потолкоуступной форме забоя должны применяться
дополнительные мероприятия по предотвращению внезапных высыпаний
или обрушений угля, главными из которых являются:
нагнетание воды в пласт в режиме увлажнения во всех уступах за
каждым выемочным циклом; режимы и параметры нагнетания воды
выбирают в соответствии с заключением ВНИМИ и рекомендациями
комиссии по горным ударам;
исключение отработки уступа снизу вверх;
усиленное крепление нависающих угольных массивов, особенно
кутков уступов;
проведение подготовительных выработок сверху вниз;
исключение местных скоплений метана по всей длине очистного
забоя и печах;
максимально возможный наклон очистного забоя на угольный
массив.
8.16. На крутых и крутонаклонных пластах, склонных к горным
ударам и зависаниям, на больших отработанных площадях кровли
разрешается применение комбинированной системы разработки, при
которой этаж разделяется на два подэтажа. Верхний подэтаж
отрабатывается короткой лавой. Нижний подэтаж отрабатывается лавой
с регламентированным отходом от разрезной печи с оставлением
технологических целиков. Их последующая выемка осуществляется
одним из безлюдных способов с использованием энергии горного
давления (канатной пилой и др.).
Параметры комбинированной системы разработки рекомендуются
комиссией по горным ударам на основании заключения ВНИМИ и
утверждаются техническим руководителем организации (техническим
руководителем - главным инженером шахты).
9. Горные работы в особо сложных условиях
9.1. К особо сложным относят условия ведения горных работ на
пластах, склонных к ударам, в направлении на выработанное
пространство, на передовую выработку, в зонах ПГД, в зонах влияния
геологических нарушений, отработку целиков (рис. 15),
перекрепление выработок, ликвидацию последствий горных ударов, а
также работы по приведению массива в неудароопасное состояние.
Намечаемые к отработке особо опасные участки опасного пласта
следует приводить в неудароопасное состояние заблаговременно, до
возникновения в них высокой степени удароопасности.
9.2. Отработка целиков на пластах, склонных к горным ударам, а
также горные работы в зонах с трехкратным превышением номинального
выхода буровой мелочи должны производиться по специальному
паспорту, утвержденному техническим руководителем организации.
В паспорте необходимо учитывать следующие положения:
надработку или подработку защитными пластами;
при ширине целиков на всем протяжении меньше 0,5l выемку
производят только после их профилактической обработки по всей
площади;
при ширине целиков больше 0,5l выемку производят с
предварительным приведением подготовительных выработок в
неудароопасное состояние на ширину n, а очистных - на n + b только
при наличии категории ОПАСНО;
очистные работы в околоштрековых целиках должны производиться,
как правило, от ранее пройденных печей в направлении простирания
пласта;
отработка целиков осуществляется в направлении от выработанного
пространства;
в случае применения буровзрывного способа следует
предусматривать мгновенное или короткозамедленное взрывание
зарядов;
запрещается отработка целиков заходками, за исключением
гидродобычи;
запрещается передвижение и нахождение людей, не занятых
выполнением противоударных мероприятий в выработках.
Необходимо:
выемку целиков производить способами, не требующими присутствия
людей в очистном забое (с применением канатной пилы, гидроотбойки,
дистанционной зарубки, использованием энергии горного давления при
углах падения более 45- и др.);
целики приводить в неопасное состояние путем бурения скважин
установками с дистанционным управлением с расстояния не менее 15
м;
приведение выработок в пределах целика в неудароопасное
состояние следует осуществлять одновременно с их проходкой;
выводить людей во время взрывных работ в выработки, пройденные
по породе.
9.3. Переход очистным забоем зон ПГД рассматривается комиссией
по горным ударам. Зоны ПГД следует приводить в неудароопасное
состояние из выработок, пройденных параллельно границам этих зон.
9.4. При подходе очистного забоя по опасному пласту к
выработанному пространству независимо от степени удароопасности с
расстояния l очистные работы должны производиться по специальному
паспорту, утвержденному техническим руководителем организации.
9.5. При подходе очистного забоя по пласту, склонному к горным
ударам, к передовой выработке на расстояние 0,7l должен быть
составлен и утвержден техническим руководителем организации
паспорт заблаговременной обработки участка шириной 0,4l со стороны
передовой выработки и на ширину n в противоположную сторону. До
проведения профилактических мероприятий в этих выработках
запрещается ведение горных работ, нахождение и передвижение людей.
10. Предотвращение горных ударов с разрушением
почвы выработок
10.1. При разработке пластов угля с породами почвы, склонными к
горным ударам, следует предусматривать системы разработки,
исключающие оставление целиков угля у горных выработок.
Ширина проводимой в массиве угля выработки должна быть менее
1,5m или более 4m; где m - мощность слоя породы, склонной к
разрушению в форме горного удара.
Разрешается проведение выработок любой ширины при условии
рыхления пласта угля в обе стороны от выработки на ширину не менее
1,5m или разрушение удароопасного слоя породы взрывными работами
или нагнетанием воды.
Для условий Воркутинского угольного месторождения прогноз и
мероприятия по предупреждению горных ударов с динамическим
разрушением почвы подготовительных выработок осуществляются в
соответствии с Приложением 10.
11. Оставление междушахтных противопожарных
водо- и глиноупорных целиков угля на пластах, склонных
к горным ударам
11.1. Ширина целика угля между соседними шахтами должна быть не
менее l (и не менее, чем это предусмотрено ПБ).
В условиях пластов крутого падения, особенно в вытянутых по
простиранию целиках, должны приниматься меры по ограждению и
перепуску угля при разрушении кромок целиков за счет
дополнительного крепления.
11.2. Ширину противопожарных целиков, а также оставляемых для
предупреждения прорывов глин и воды в горные выработки выбирают в
соответствии с ПБ. Подход к целикам, их оконтуривание, работы на
соседних пластах в районе влияния целиков следует выполнять с
учетом требований настоящей Инструкции.
12. Меры безопасности в случае приведения выработок
в неудароопасное состояние
12.1. Приведение выработок в неудароопасное состояние следует
выполнять по паспорту, составленному в соответствии с требованиями
Единых правил безопасности при взрывных работах (1992 г.) и
настоящей Инструкции, утвержденному техническим руководителем -
главным инженером шахты.
Приведение пройденных выработок в неудароопасное состояние
должно осуществляться в одном направлении от наиболее нагруженных
участков.
Рабочие, занятые приведением выработок в неудароопасное
состояние, должны быть ознакомлены под роспись с дополнительными
требованиями техники безопасности. Нахождение и передвижение людей
по выработкам, где обнаружена категория ОПАСНО, запрещается, кроме
лиц, занятых осуществлением мероприятий по предупреждению горных
ударов.
12.2. Камуфлетное взрывание проводится на шахтах в различных
вариантах: промышленном, опытно-промышленном и экспериментальном.
Камуфлетное взрывание в промышленном варианте осуществляется по
паспорту, утвержденному техническим руководителем - главным
инженером шахты. Экспериментальные и опытно-промышленные
камуфлетные взрывания с применением новых вариантов зарядов, схем
инициирования, порядка взрывания, удовлетворяющих требованиям
безопасности работ, осуществляются по разовым паспортам, также
утвержденным техническим руководителем - главным инженером шахты.
На участках категории ОПАСНО должен применяться режим бурения
шпуров с промывкой, снижающий сейсмическую активность и
обеспечивающий более полное удаление буровой мелочи.
При "сухом" бурении шпуров необходимо тщательно очищать их от
буровой мелочи, чтобы предотвратить образование пробок между
патронами при заряжании и обеспечить полную детонацию всего
заряда.
Для повышения эффективности и безопасности работ на шахтах,
опасных по газу и пыли, в качестве внутренней забойки должны
использоваться водонаполненные ампулы или гидравлическая забойка;
устье шпуров при этом необходимо заполнять глиняной забойкой на 1
м.
В целях предупреждения отказов при камуфлетном взрывании
допускается применять патрон-боевик с двумя электродетонаторами,
параллельно соединенными с источником тока.
Для снижения сейсмического действия взрыва при камуфлетном
взрывании необходимо применять короткозамедленное взрывание,
уменьшать массу одновременно взрываемого заряда ВВ, изменять
направление движения фронта взрывной волны.
При одновременном взрывании количество шпуров должно быть не
более 4 кг, а общая масса заряда не более 15 кг.
В условиях категории ОПАСНО при значительном разрушении стенок
шпура камуфлетное взрывание следует производить с использованием
гидравлической забойки путем свободной заливки в нисходящие шпуры
и закачивания воды под избыточным давлением в восстающие шпуры. В
последнем случае устья шпуров закрываются гидрозатворами.
При камуфлетном взрывании в комбинации с разгрузочными
скважинами необходимо предусматривать меры, предотвращающие
воспламенение и взрыв метана или угольной пыли, для чего
необходимо проведение дегазации пласта до взрывания зарядов ВВ.
Камуфлетное взрывание зарядов не должно применяться на
крутопадающих пластах угля, склонных к высыпанию, а также в
радиусе менее 100 м от околоствольных выработок, складов ВМ, камер
центрального водоотлива, центральных подземных электроподстанций.
На пластах, склонных к горным ударам, перед производством
взрывных работ в очистных и подготовительных забоях, а также при
отработке целиков люди должны быть удалены от места взрывания на
безопасное расстояние, но не менее 200 м, и находиться на свежей
струе воздуха. Появление людей в забое разрешается через 30 мин.
после последнего взрывания.
12.3. Включение и выключение бурового оборудования при бурении
разгрузочных скважин на участках категории ОПАСНО должно
производиться с расстояния не менее 15 м. При этом пульт
управления станком должен находиться на участке выработки, уже
приведенном в неудароопасное состояние.
При бурении разгрузочных скважин на пластах крутого падения
должны предусматриваться меры по ограничению обрушения угля в
скважинах (переход на меньший диаметр или их перекрытие в устье).
12.4. Персонал, выполняющий работы по нагнетанию воды в
угольные пласты, должен быть удален от нагнетательных скважин не
менее чем на 30 м и находиться на участке выработки, уже
приведенном в неудароопасное состояние, со стороны свежей струи
воздуха.
12.5. Все мероприятия по предотвращению горных ударов должны
проводиться в присутствии лица, ответственного за выполнение этих
работ. Лица, ответственные за выполнение мероприятий по
предотвращению горных ударов, назначаются приказом по шахте из
числа руководителей соответствующего эксплуатационного
(проходческого) участка, ВТБ и службы прогноза и борьбы с горными
ударами.
Результаты бурения разгрузочной скважины, гидрробработки
угольного пласта, камуфлетного взрывания и других проведенных
профилактических мероприятий оформляются актом с указанием
фактических параметров. Акт подписывается начальником
эксплуатационного (проходческого) участка и лицом, ответственным
за выполнение мероприятий, и хранится на эксплуатационном участке.
Фактические параметры выполненных профилактических мероприятий
заносятся в наряд-путевку горного мастера по прогнозу и борьбе с
горными ударами, а также в журнал (см. Приложение 8).
13. Порядок перехода на режим, предусмотренный
настоящей Инструкцией
13.1. При установлении на шахте пластов, склонных к горным
ударам, в перспективные и годовые планы развития горных работ, а
также в план ликвидации аварий вносят изменения с учетом
требований Инструкции.
13.2. Проведение горно-экспериментальных работ и промышленных
испытаний новых или усовершенствованных способов и средств по
выемке угля и проходке горных выработок на пластах, склонных к
горным ударам, допускается при наличии заключения ВНИМИ и по
рекомендации комиссии по горным ударам.
Приложение 1
МЕТОДИКА
ПРОГНОЗИРОВАНИЯ УДАРООПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И ПОРОД
1. Основные понятия и определения
1.1. Горный удар - хрупкое разрушение угольного целика, краевой
части пласта или боковых пород, находящихся в предельно
напряженном состоянии, проявляющееся в виде отброса или
выдавливания угля (породы) в горные выработки и приводящее к
повреждению горной крепи, смещению машин, оборудования и нарушению
технологического процесса.
Удар возникает внезапно, сопровождается резким звуком,
сотрясением горного массива, образованием большого количества пыли
и воздушной волной. На газоносных угольных пластах удар приводит к
повышенному газовыделению, а на крутых пластах может вызвать
обрушение или высыпание угля.
Микроудар - осыпание угля (породы) в горные выработки без
нарушения технологического процесса, сопровождаемое резким звуком,
сотрясением горного массива, образованием пыли, а на газоносных
пластах - газовыделением.
Толчок - разрушение пласта угля (породы) в глубине массива без
отброса в горную выработку, сопровождающееся звуком, сотрясением
массива, образованием пыли, а на газоносных пластах -
газовыделением.
Стреляние - разрушение и отскакивание кусков угля (породы) на
обнаженных участках массива, сопровождаемое резким звуком.
Горный удар с разрушением пород почвы (кровли) выработки -
хрупкое разрушение слоя породы почвы (кровли) выработки в
результате превышения предела прочности его в условиях изгиба со
сжатием. Сопровождается заполнением выработки разрушенным
материалом, повреждением механизмов и оборудования, сильным
звуком, сотрясением и пылеобразованием, а на газоносных пластах -
повышенным газовыделением.
Горно-тектонический удар вызывается воздействием энергии
сейсмических волн от толчкообразного деформирования горного
массива, в том числе техногенных землетрясений, и проявляется в
виде горных ударов на нескольких участках шахтного поля или группы
шахт. Горно-тектонический удар сопровождается сильными
сотрясениями массива, резким звуком, образованием пыли и
воздушными волнами.
Угрожаемый пласт - пласт, обладающий высокими упругими
свойствами и склонностью к хрупкому разрушению в условиях
повышенных концентраций напряжений. Угрожаемые каменноугольные и
антрацитовые пласты, как правило, залегают в боковых породах
(песчаниках) прочностью более 80 МПа, склонных к зависанию в
очистных забоях на больших площадях. Мощные буроугольные пласты
могут быть угрожаемыми по ударам при наличии слабых боковых пород.
Опасный пласт - пласт, имеющий все признаки угрожаемого пласта,
на котором в пределах данного этажа (яруса) шахтного поля
происходили горные удары, микроудары или были выявлены участки с
категориями ОПАСНО.
Целик - участок опасного, угрожаемого или неопасного угольного
пласта, оконтуренный отдельными выработками, выработанным
пространством или геологическим нарушением не менее чем с двух
противоположных сторон, а наименьший его размер в плоскости
напластования не превышает величину зоны опорного давления.
Передовыми выработками следует считать выработки, соединяющие
вентиляционный и откаточный горизонты выемочных столбов, а также
капитальные пластовые выработки, которые впоследствии попадут в
зону опорного давления от действующих очистных забоев.
Оценка склонности пласта к горным ударам - предварительное, как
правило, на стадии геологоразведочных работ прогнозирование
возможности возникновения горных ударов на данном шахтном поле в
процессе ведения горных работ на основе анализа показателей:
глубины залегания, механических свойств, мощности и тектонической
нарушенности пласта и боковых пород.
Региональный прогноз - выявление геодинамически опасных зон на
значительных площадях, соизмеримых с размерами шахтного поля, в
пределах всего месторождения. Региональный прогноз осуществляется
непрерывно с помощью сейсмостанций, предназначенных для этой цели.
Локальный прогноз удароопасности (прогноз удароопасности
участка пласта) - определение на конкретном участке (забой, целик,
выработка) относительной величины повышенной напряженности краевой
части массива.
Участки пласта делятся на две категории - ОПАСНО и НЕОПАСНО.
Зона опорного давления l - краевая часть пласта вокруг
выработки (очистной, подготовительной), в пределах которой уровень
напряжений выше, чем в нетронутом массиве.
Защитная зона n - разгруженная от напряжений краевая часть
угольного пласта в результате применения локальных противоударных
мероприятий, обеспечивающая изменение механических свойств угля и
безопасное ведение горных работ.
Локальная выемка защитного пласта - первоочередная отработка
ограниченного участка угольного пласта в целях создания безопасных
условий ведения горных работ на отдельных участках смежных
удароопасных пластов.
Защитный пласт - угольный пласт (слой породы), отработка
которого обеспечивает безопасность работ в отношении горных ударов
на защищаемом пласте либо создает частичную разгрузку, облегчающую
применение других способов борьбы с горными ударами на защищаемом
пласте.
Зона разгрузки - часть области влияния очистной выработки
защитного пласта, в пределах которой напряжения, действующие
перпендикулярно напластованию, меньше соответствующих напряжений в
нетронутом массиве.
Защищенная зона - часть области разгрузки, в пределах которой
не происходит динамических явлений при разработке удароопасного
защищаемого пласта.
Углы защиты дельта , дельта , дельта и дельта - углы,
1 2 3 i
разделяющие неопасные и опасные участки под- или надрабатываемого
пласта.
Углы давления фи , фи и фи - углы, оконтуривающие опасные
1 2 i
участки на подработанном пласте.
Критическая мощность m - мощность защитного пласта, начиная
o
с которой дальнейшее ее уменьшение приводит к увеличению углов
давления и уменьшению защищенной зоны.
Зона повышенного горного давления (зона ПГД) - часть угольного
массива и боковых пород, испытывающая повышенные напряжения,
передаваемые краевыми частями, отдельными оставленными целиками
или другими концентраторами, расположенными на смежном пласте
(пластах).
Зона влияния геологического нарушения - локальный участок
угольного пласта (боковых пород), примыкающий к геологическому
нарушению, в пределах которого изменены механические свойства и
напряженное состояние горного массива.
Геодинамическое районирование - метод диагностики горного
массива, позволяющий выявлять его блочную структуру, оценивать и
прогнозировать напряженное и газогидродинамическое состояние.
2. Определение основных геологических
и горно-технических факторов
Удароопасность пластов определяют следующие геологические
факторы:
значительная глубина залегания;
наличие в кровле мощных слоев прочных песчаников;
склонность краевой части угольного пласта к упругому
деформированию и хрупкому разрушению, зависящая от прочностных и
фазово-физических свойств угля;
отсутствие в непосредственной кровле и почве на контактах с
пластом слабых пластических слоев пород;
тектоника месторождения и характер нарушенности угольных
пластов.
В результате предварительной разведки месторождения (шахтного
поля), выполняемой геологоразведочными организациями, дается
начальный прогноз об удароопасности пластов.
На начальной стадии пласт считается склонным к горным ударам,
если:
выход керна составляет 85 - 100%;
уголь крепкий (коэффициент крепости f >= 1), представленный
i
более чем на 80% матовыми и полуматовыми петрографическими
разностями. Пласты, склонные к горным ударам, отличаются
однородностью, монолитностью и, как правило, не содержат слабых
пачек.
Влияние основных геологических факторов на удароопасность
каменноугольных и антрацитовых пластов оценивают по комплексному
критерию:
P = P + P + P ,
1 2 3
где P , Р , Р - баллы, определяемые по табл. 1.1.
1 2 3
Таблица 1.1
-----------T------T----------------T-------T------------T--------¬
¦ Глубина ¦ Балл ¦Прочность пород ¦ Балл ¦ Мощность ¦ Балл ¦
¦ залегания¦ Р ¦кровли мощностью¦ Р ¦ основной ¦ Р ¦
¦ пласта, м¦ 1 ¦ 10 м, МПа ¦ 2 ¦ кровли, м ¦ 3 ¦
+----------+------+----------------+-------+------------+--------+
¦ 150 ¦ 1,0 ¦ 80 - 100 ¦ 1,0 ¦ 10 ¦ 1,0 ¦
¦ 200 ¦ 2,5 ¦ 150 ¦ 1,5 ¦ 15 ¦ 1,5 ¦
¦ 250 ¦ 3,0 ¦ 200 ¦ 2,0 ¦ 20 ¦ 2,0 ¦
¦ 300 ¦ 3,5 ¦ 250 ¦ 2,5 ¦ 25 ¦ 2,5 ¦
¦ 350 ¦ 4,0 ¦ 300 ¦ 3,0 ¦ 30 ¦ 3,0 ¦
¦ 400 ¦ 4,5 ¦ ¦ ¦ 35 ¦ 3,5 ¦
¦ 450 ¦ 5,0 ¦ ¦ ¦ 40 ¦ 4,0 ¦
¦ 500 ¦ 5,5 ¦ ¦ ¦ 45 ¦ 4,5 ¦
¦>= 550 ¦ 6,0 ¦ ¦ ¦ 50 ¦ 5,0 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 55 ¦ 5,5 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 60 ¦ 6,0 ¦
L----------+------+----------------+-------+------------+---------
Каменноугольные и антрацитовые пласты относятся к угрожаемым по
горным ударам при Р >= 3.
При Р = 3 минимальная глубина залегания пласта составляет 150
м, прочность пород основной кровли на одноосное сжатие 80 МПа,
мощность монолитного слоя основной кровли 10 м.
В процессе ведения горных работ проявлениями удароопасности
пластов являются толчки, стреляния и микроудары в очистных и
подготовительных забоях при работе выемочных машин, отбойных
молотков, бурении и взрывании шпуров.
3. Определение склонности угольных пластов к горным ударам
На стадии геологоразведочных и проектных работ, выполняемых до
детальной геологической разведки шахтного поля или его отдельного
участка, применяется оценка потенциальной удароопасности пласта по
коэффициенту удароопасности К.
Коэффициент удароопасности находят из соотношения:
К = эпсилон / эпсилон х 100%,
у п
где:
эпсилон - упругая относительная деформация краевой части
у
пласта угля при искусственно создаваемой с помощью давильной
установки нагрузке, составляющей 75 - 80% от разрушающей;
эпсилон - полная относительная деформация.
п
Для условий Кузбасса значение коэффициента К определяют по
графику в зависимости от прочности угля (рис. 1.1).
При К >= 70% угольный пласт считают потенциально удароопасным.
В этом случае при составлении проектной и рабочей документации, а
также при ведении работ на этом пласте необходимо предусматривать
меры, требуемые настоящей Инструкцией в отношении пластов, опасных
по горным ударам. Степень удароопасности угольного пласта в
дальнейшем должна уточняться в соответствии с требованиями п. 1.5
Инструкции.
Угольные пласты, состоящие из нескольких слоев разного
петрографического типа, условно представляют в виде двух пачек:
слабой и крепкой. В слабую пачку включают слои, прочность которых
меньше или равна 0,6 по шкале проф. Протодьяконова, а в крепкую -
с прочностью более 0,6.
Прочность угля каждой пачки определяют как средневзвешенную по
мощности слоев. Прочность угольного пласта в целом f рассчитывают
по формуле:
f
кр
f = -----------------------------,
1 + (f / f - 1) x m / m
кр сл сл
где:
f и f - прочность пачек соответственно крепкого и слабого
кр сл
угля;
m - мощность пласта;
m - мощность пачки со слабым углем.
сл
При определении коэффициента удароопасности прочность угля
рассчитывают по формуле: сигма = 100 х f.
Коэффициент удароопасности пласта, сложенного разнопрочными
|
