|
Стр. 4
1 2
значениям для а = 250 м.
Значения углов берут из табл. 5.2.
При построении зоны ПГД в сечении по простиранию углы дельта
1
(дельта ) и дельта (дельта ) принимают соответственно равными 80-
2 3 4
и 75-.
2.2. Целиком угля, формирующим зоны ПГД в соответствии с
рис. 5.8, считается часть пласта, оконтуренная выработанным
пространством или выработками шириной не менее 0,1l с
противоположных сторон (рис. 5.9 "а") и с наименьшим размером L,
удовлетворяющим условию:
0,1l = L = (K + K ) l, (5.7)
1 2
где:
К и К - коэффициенты, зависящие от ширины a и а
1 2 1 2
прилегающих выработок (выработанных пространств) и определяемые
по номограмме рис. 5.9 "б";
l - по номограмме (см. рис. 1).
При ширине а или а менее 0,1l построения зон ПГД
1 2
производятся как от краевой части.
2.3. При построении зоны ПГД от целиков (см. рис. 5.8)
размеры d и d рассчитывают умножением соответствующих для
1 2
краевой части величин d и d на коэффициент К, учитывающий
1 2
ширину целика L и определяемый по табл. 5.6.
Таблица 5.6
------T------T-----T-----T------T------T-----T------T-----T------¬
¦L, м ¦<= 0,1¦ 0,15¦ 0,20¦ 0,25 ¦ 0,35 ¦ 0,5 ¦ 1,0 ¦ 1,5 ¦>= 2,0¦
+-----+------+-----+-----+------+------+-----+------+-----+------+
¦ К ¦ 0 ¦ 0,25¦ 0,5 ¦ 0,75 ¦ 1,0 ¦ 1,13¦ 1,25 ¦ 1,13¦ 1,0 ¦
L-----+------+-----+-----+------+------+-----+------+-----+-------
В этом случае за глубину Н принимают расстояние от нижней
кромки целика до земной поверхности, а за размер а - максимальный
размер выработанного пространства, прилегающего к целику (при а >
250 м принимать а = 250 м).
2.4. В случае наложения зон ПГД от нескольких краевых частей
или целиков соседних пластов на один и тот же участок
рассматриваемого пласта построение зон ПГД производится отдельно
от каждой краевой части или целика по принципу, положенному в
основу схемы рис. 5.8.
2.5. Наиболее опасна в отношении динамических явлений ситуация
выхода очистного забоя из зоны ПГД в защищенную. Горные работы
следует планировать так, чтобы переход створов осуществлялся в
направлении из защищенной зоны в сторону зоны ПГД. Комиссия может
рекомендовать переход створов в направлении защищенной зоны при
условии применения мер предотвращения динамических явлений с
расстояния l до подхода к границе зоны ПГД.
2.6. Определение степени влияния зоны ПГД и выбор способа
ведения горных работ при разработке опасных пластов в ней
производится в соответствии с табл. 5.7.
Таблица 5.7
---------T--------------------------T----------------------------¬
¦Степень ¦ Условия разработки ¦Способ ведения горных работ ¦
¦влияния ¦ пласта в зоне ПГД ¦ в зонах ПГД ¦
¦зоны ПГД¦ ¦ ¦
+--------+--------------------------+----------------------------+
¦ I ¦При h <= 0,5d ¦Ширину защитной зоны в кра- ¦
¦ ¦ 2 2 ¦евой части пласта принимают ¦
¦ ¦ h <= 0,5d ¦в соответствии с п. 2.3 Ин- ¦
¦ ¦ 1 1 ¦струкции ¦
¦ ¦Зоны ПГД, осложненные ¦ ¦
¦ ¦геологическими нарушениями¦ ¦
+--------+--------------------------+----------------------------+
¦ II ¦0,5d < h <= 0,8d ¦Прогноз горных ударов на ¦
¦ ¦ 2 2 2 ¦шахтах осуществляют в соот- ¦
¦ ¦0,5d < h <= 0,8d ¦ветствии с п. 5.6 Инструкции¦
¦ ¦ 1 1 1 ¦ ¦
+--------+--------------------------+----------------------------+
¦ III ¦При 0,8d < h <= d ¦Как на одиночном опасном ¦
¦ ¦ 2 2 2 ¦пласте ¦
¦ ¦ 0,8d < h <= d ¦ ¦
¦ ¦ 1 1 1 ¦ ¦
L--------+--------------------------+-----------------------------
2.7. В районах влияния ранее оставленных целиков и краевых
частей по смежному пласту угля (участки d на рис. 5.10) ширину
защитной зоны следует принимать равной 1,3n.
2.8. Параметры d', d' и l', необходимые для оконтуривания зон
1 2
ПГД при их под- или надработке, определяют по формулам:
d' = k d ; (5.8)
1 1
d' = k d ; (5.9)
2 2
l' = k l, (5.10)
где величины d , d и l принимаются по табл. 5.4 и номограмме
1 2
(см. рис. 1) без учета влияния под- или надрабатывающих очистных
выработок, а величина k, учитывающая степень влияния под- или
надработки, определяется по номограммам рис. 5.11.
2.9. Сложные горно-геологические ситуации при построении
защищенных зон и зон ПГД для свит разрабатываемых угольных пластов
могут быть рассмотрены во ВНИМИ с использованием разработанного
программного комплекса.
Приложение 6
РЕГИОНАЛЬНЫЙ ПРОГНОЗ ЗОН АКТИВИЗАЦИИ
ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Прогноз основан на непрерывном приеме с помощью пространственно
распределенной сети датчиков (пунктов наблюдений) сейсмических
сигналов и их анализе на центральном пункте (сейсмостанции).
Региональный прогноз осуществляют в соответствии с указанием
Минтопэнерго России от 06.02.1998 N СК-17, которым отраслевые
структуры ТЭК обязаны руководствоваться нормативно-методическим
документом "Руководство по геодинамическим наблюдениям и
исследованиям для объектов топливно-энергетического комплекса" на
всех стадиях проектирования и эксплуатации объектов ТЭК. В
частности, он предусматривает включение в состав эксплуатируемого
объекта ТЭК контрольно-прогностических систем наблюдений за
опасными природными явлениями. Наличие данных систем является
одним из условий, учитываемых при выдаче или пролонгации лицензии
на эксплуатацию объекта ТЭК.
ВНИМИ выполняет предварительную оценку параметров сейсмической
активности и составляет рекомендации по структуре и плотности сети
пунктов наблюдений, системе сбора и передачи информации,
методические указания и инструкции по сейсмическим наблюдениям,
проект "Положения о службе геодинамических наблюдений".
В качестве системы сбора и передачи информации рекомендуется
использовать разработанную ВНИМИ шахтную геоинформационную систему
"GITS".
Сейсмостанция создается по специальному проекту под научно-
методическим руководством ВНИМИ.
Для эксплуатации сейсмостанции при предприятии создается служба
геодинамических наблюдений, которая подчиняется техническому
руководителю организации и работает в соответствии с Положением о
службе геодинамических наблюдений, согласованным с территориальным
органом Госгортехнадзора России и утвержденным техническим
руководителем организации (председателем комиссии по горным
ударам).
В Положении должны быть отражены:
1. Общая часть.
2. Основные задачи и функции.
3. Обязанности, права и ответственность.
4. Взаимоотношения с техническими службами и службами
обеспечения безопасности.
5. Регламент приема и обработки сейсмических событий.
6. Порядок хранения и передачи информации.
Сейсмостанция является структурным подразделением шахты или
объединения шахт.
Сейсмостанцию возглавляет начальник, который назначается
приказом технического руководителя.
Начальник сейсмостанции в своей работе руководствуется
требованиями настоящей Инструкции и Положением.
На должность начальника сейсмостанции назначается лицо, имеющее
высшее горно-техническое образование. Подземный стаж работы на
пластах, склонным к горным ударам, должен составлять не менее 2
лет.
Другие специалисты сейсмостанции назначаются на должность
приказом технического руководителя организации по представлению
начальника сейсмостанции.
Сейсмостанция выполняет круглосуточный прием сейсмических
сигналов, определение времени, координат и энергии сейсмических
событий. По результатам наблюдений в течение суток сейсмостанция
предоставляет уполномоченным Положением лицам каталог событий за
сутки и результаты расчета текущего положения зон опасного влияния
на состояние массива событий с энергией свыше Е (Дж). Радиус
объемной зоны влияния отдельного события определяется по формуле:
R = R(E ) + 0,5А,
k
где:
R - расстояние (радиус) от центра i-го очага события с
энергией Е , на котором энергия уменьшается до безопасного уровня
i
Е , неспособного привести к разрушению пород вблизи выработки;
k
А - погрешность определения координат события.
Результаты расчета представляют в виде схем, привязанных к
координатам шахтного поля и показывающих в плане или на
вертикальном разрезе положение линий границ радиальных зон
опасного влияния событий. Границу зоны влияния нескольких событий
с близкими координатами очагов определяют как огибающую границ зон
отдельных событий.
По результатам текущего суточного прогноза сейсмостанции
начальник службы прогноза устанавливает в пределах указанных
границ опасные зоны и передает информацию техническому
руководителю - главному инженеру шахты и руководителю службы
прогноза и борьбы с горными ударами для выбора участков пластов,
на которых требуется выполнение локального прогноза
инструментальными методами в последующие сутки и применение мер по
борьбе с горными ударами или проверка их эффективности.
Эффективность мер борьбы с горными ударами определяется по
снижению параметров сейсмической активности ниже критических, с
последующим контролем инструментальными методами.
Для выделения зон активизации геомеханических процессов и
тенденции их миграции в пределах шахтного поля оценивают
накопленную за представительный период времени Т (но не более 3
месяцев), совокупность данных о координатах и энергии событий с
периодичностью T (не более 1 месяца). Данные группируют по
1
координатам их очагов в пределах одинаковых элементов шахтного
поля (блоках) с характерным размером L. Для каждого блока
определяют суммарное количество (N) событий, суммарное
энерговыделение (E ) и распределение количества событий N по
сум i
классам энергии Е . Все указанные оценки выполняют для событий
i
с энергией от E = 0,1Е и выше. Уровни энергии Е в классах
min i
задают от Е и выше с геометрическим шагом нарастания энергии
min
dE (не более 1,65). Результаты группирования представляют в виде
сводного каталога данных по блокам.
На основе сводного каталога сейсмостанция составляет карту
плотности сейсмических событий в изолиниях (N) и карту плотности
сейсмической энергии в изолиниях (Е ). На картах выделяют зоны
сум
повышенной активности с показателем N > N и Е > Е . Карты
р сум сумр
плотности и сводный каталог используют для планирования
применения мер борьбы с горными ударами и локального прогноза на
последующий период времени длительностью Т .
1
По результатам составления сводного каталога выделяют участки
массива с характерным размером L, в которых N > N и Е > Е .
р сум сумр
Для контроля их состояния во времени с периодичностью раз в сутки
оценивают параметры распределения событий по уровням энергии
N = f(E ), как коэффициенты В и N степенной регрессии. Для
i i 0
оценки используют все данные за предшествующий моменту оценки
период времени T . На основе параметров В и N рассчитывают
1 0
возможное количество событий N с энергией E в контролируемом
s s
блоке. Если N > N , то породы блока относят к опасным по горным
s sk
ударам. В выработках, пройденных в блоке, необходимо применить
меры борьбы с горными ударами в сопровождении локального
инструментального прогноза.
Для блоков с малым количеством событий в блоке за период Т ,
1
где оценка параметров В и N ненадежна, но есть события с
0
энергией больше Е, используют способ оценки удароопасности на
основе сопоставления частости N в классах Е с предельными
i i
значениями частости N (Е ). По разности N = (N - N )
pi i ri i pi
рассчитывают показатель избыточного энерговыделения Е в рамках
а
событий данного класса как Е = N E . Для всех событий в блоке
a ri i
оценивают сумму значений Е , и если Е > E N , то породы блока
a a s sk
относят к опасным по горным ударам. В выработках, пройденных в
блоке, необходимо применить меры борьбы с горными ударами в
сопровождении локального прогноза.
Критические значения параметров, представленные в табл. 6.1,
Е, dE, E , L, T, T , N , E , E , N , N (E ) определяет
k 1 р сумр s sk pi i
ВНИМИ по результатам обобщения данных работы сейсмостанции и
представляет их обоснование в комиссию по горным ударам.
Таблица 6.1
-----------------------------T-----------------------------------¬
¦ Параметр ¦ Значение ¦
+----------------------------+-----------------------------------+
¦ Е ¦ 300 - 1000 Дж ¦
+----------------------------+-----------------------------------+
¦ dE ¦ 1,2 - 1,65 ¦
+----------------------------+-----------------------------------+
¦ E ¦ 1 - 100 Дж ¦
¦ k ¦ ¦
+----------------------------+-----------------------------------+
¦ L ¦ 100 - 500 м ¦
+----------------------------+-----------------------------------+
¦ T ¦ 1 - 3 мес. ¦
+----------------------------+-----------------------------------+
¦ T ¦ 10 - 30 сут. ¦
¦ 1 ¦ ¦
+----------------------------+-----------------------------------+
¦ T ¦ 0,5 - 1 ч ¦
¦ 2 ¦ ¦
+----------------------------+-----------------------------------+
¦ N ¦ 5 - 30 ¦
¦ p ¦ ¦
+----------------------------+-----------------------------------+
¦ Е ¦ 300 - 3000 Дж ¦
¦ сумр ¦ ¦
+----------------------------+-----------------------------------+
¦ Е ¦ 500 - 2000 Дж ¦
¦ s ¦ ¦
+----------------------------+-----------------------------------+
¦ N ¦ 2 - 3 ¦
¦ sk ¦ ¦
L----------------------------+------------------------------------
После утверждения комиссией эти значения вводятся в качестве
действующих в Положение. Предварительные значения критериев
устанавливают по результатам работы сейсмостанции в течение первых
6 месяцев, в последующем критерии проверяют и уточняют с
периодичностью в 1 год. Если оценка опасности по разным критериям
для конкретного блока различается, то за основу прогноза принимают
тот параметр, который дает наибольшую степень удароопасности.
В случае, если в блоке зарегистрировано событие, превышающее
Е , оператор в течение 30 мин. сообщает об этом начальнику
s
сейсмостанции и диспетчеру шахты. В течение суток производится
осмотр выработок и составляется описание имеющихся разрушений.
Если в течение времени Т выделяется суммарное количество
2
событий, превышающее N , и суммарное количество энергии при этом
p
превышает E , оператор в течение 15 мин. сообщает об этом
сумр
диспетчеру шахты. Диспетчер шахты останавливает работы и
обеспечивает вывод людей из опасного участка. На этом участке
необходимо провести локальный инструментальный прогноз с
последующим привлечением профилактических мероприятий и контролем
их эффективности (см. разделы 5, 6).
Приложение 7
ТИПОВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ
О СЛУЖБЕ ПРОГНОЗА И БОРЬБЫ С ГОРНЫМИ УДАРАМИ НА ШАХТАХ
1. Общие положения
1.1. На шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным
ударам, создается служба прогноза и борьбы с горными ударами.
Если в штате существует служба прогноза и борьбы с внезапными
выбросами угля и газа, то в ее штат вводятся работники по прогнозу
и борьбе с горными ударами с правами и обязанностями,
определяемыми настоящим Типовым положением.
1.2. Руководство работой службы прогноза и борьбы с горными
ударами осуществляется непосредственно техническим руководителем -
главным инженером шахты, а на группе шахт - техническим
руководителем организации.
1.3. Численный состав службы определяется объемом работ по
прогнозированию и приведению участков в неудароопасное состояние.
1.4. Руководитель служб прогноза и борьбы с горными ударами
должен иметь высшее или среднее горно-техническое образование.
Подземный стаж работы на пластах, склонных к горным ударам, должен
составлять не менее 2 лет при высшем горно-техническом образовании
и не менее 3 лет - при среднем горно-техническом образовании. Он
должен иметь стаж работы в этой службе не менее 2 лет.
Рабочие служб прогноза и борьбы с горными ударами должны иметь
подземный стаж работы не менее 1 года.
1.5. Инженерно-технические работники служб прогноза и борьбы с
горными ударами обязаны изучить настоящую Инструкцию под
руководством сотрудников ВНИМИ со сдачей экзамена не реже 1 раза в
три года, а рабочие служб - ежегодно.
1.6. Службы прогноза и борьбы с горными ударами работают под
научно-методическим руководством ВНИМИ.
1.7. Положение о службе прогноза и борьбы с горными ударами
утверждается техническим руководителем организации.
2. Задачи и обязанности
2.1. Основные задачи службы прогноза:
своевременное выявление участков пластов, опасных по горным
ударам;
периодический контроль степени удароопасности выработок, ранее
приведенных в неудароопасное состояние;
контроль эффективности проведенных мероприятий по
предупреждению горных ударов;
сравнительная оценка удароопасности пластов в свите для
установления очередности их отработки;
участие в расследовании (учет и анализ) причин динамических
явлений.
2.2. Для решения названных задач служба прогноза и борьбы с
горными ударами выполняет следующие функции:
принимает участие в разработке мероприятий по прогнозу и
предотвращению горных ударов;
ведет прогноз удароопасности во всех очистных и
подготовительных забоях в объемах, установленных паспортом,
согласно утвержденному графику;
своевременно представляет техническому руководителю - главному
инженеру шахты сведения о результатах прогноза удароопасности;
контролирует соответствие параметров профилактических
мероприятий утвержденному паспорту;
ведет техническую документацию, предусмотренную настоящей
Инструкцией и решениями комиссии по горным ударам;
контролирует знание рабочими и лицами участкового надзора
мероприятий по предотвращению горных ударов и проводит занятия по
повышению знаний в этой области;
участвует в составлении и рассмотрении проектов и паспортов
подготовки и отработки пластов в части разработки мер борьбы с
горными ударами;
принимает участие в составлении заявок на необходимые
материалы, оборудование, аппаратуру и приборы для прогноза и
борьбы с горными ударами;
участвует в горно-экспериментальных работах по внедрению новых
способов и средств прогноза и предотвращения горных ударов.
3. Права и ответственность служб
3.1. Руководители служб прогноза и борьбы с горными ударами
имеют право:
разрабатывать предложения техническому руководителю - главному
инженеру шахты по безопасному ведению горных работ;
давать указания начальникам участков и их заместителям, а также
горным мастерам о приведении забоев в неудароопасное состояние;
запрещать работы в очистных и подготовительных выработках, в
которых установлена категория ОПАСНО;
останавливать горные работы при несвоевременном или
некачественном осуществлении мероприятий по приведению краевой
части пласта в неудароопасное состояние и сообщать об этом
техническому руководителю - главному инженеру шахты;
вносить предложения руководству шахты о поощрении работников
службы прогноза;
вносить предложения о привлечении к дисциплинарной
ответственности нарушителей трудовой и технологической дисциплины.
3.2. Руководитель службы прогноза и борьбы с горными ударами
несет ответственность за:
своевременность и качество прогноза удароопасности участков
пластов;
выполнение разработанных мероприятий и рекомендаций по
безопасному ведению горных работ на удароопасных пластах;
своевременность и качество оценки эффективности проведенных
мероприятий по предупреждению горных ударов;
своевременность остановки забоя при выявлении категории ОПАСНО;
исправность и правильное использование оборудования и
аппаратуры для прогноза удароопасности и контроля эффективности
профилактических мероприятий;
правильность ведения контрольно-учетной документации по
регистрации результатов работ, прогнозу и борьбе с горными
ударами.
Приложение 8
МЕТОДИКА
ПРОГНОЗА УДАРООПАСНОСТИ УЧАСТКОВ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
И КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ
1. Прогноз степени удароопасности участков угольных
пластов в процессе бурения шпуров
1.1. Для прогноза степени удароопасности участка угольного
пласта и контроля эффективности противоударных профилактических
мероприятий производят бурение шпуров диаметром 43 мм и определяют
выход буровой мелочи с каждого погонного метра шпура. Измеряют
объем или массу буровой мелочи, относят каждое измерение к
середине интервала и сравнивают с номограммой (см. рис. 7). Объем
буровой мелочи с каждого погонного метра прогнозного шпура
измеряют с помощью мерного сосуда емкостью 0,5 л, заполнение
которого штыбом производят до краев. Массу буровой мелочи с
каждого погонного метра прогнозного шпура помещают в мешок и
взвешивают безменом.
При появлении сильных сейсмоакустических импульсов,
сопровождающихся зажатием бурового инструмента, а также при
получении выхода буровой мелочи, превышающего или совпадающего с
граничной линией ОПАСНО - НЕОПАСНО, бурение скважин следует
прекратить и такой участок отнести к категории ОПАСНО.
Результаты шахтных измерений и их обработки заносят в журнал по
форме, приведенной в настоящем Приложении. В журнале помещают
сведения о параметрах противоударных мероприятий и эскизы
выработок с привязкой точек определения удароопасности.
1.2. Отличительной особенностью антрацитовых пластов является
повышенная склонность к интенсивному трещинообразованию в условиях
повышенных концентраций напряжений в краевой части массива.
Поэтому для установления категории удароопасности участков
антрацитовых пластов методом поинтервального измерения штыба при
бурении шпуров диаметром 43 мм следует руководствоваться
номограммой (см. рис. 8).
2. Прогноз удароопасности геофизическими методами
Прогноз удароопасности участков пласта и оценка эффективности
мер борьбы могут осуществляться геофизическими методами,
разработанными ВНИМИ или другими организациями-разработчиками,
имеющими лицензию Госгортехнадзора России. При внедрении
предпочтение отдается методам, не требующим бурения скважин.
2.1. Прогноз удароопасности по сейсмоакустической активности
Прогноз выполняют в процессе бурения скважин в краевую часть
угольного пласта. Прогноз основан на генерации угольным пластом
сейсмоакустических импульсов при внедрении бурового инструмента
в предельно напряженную часть пласта. Регистрацию импульсов
осуществляют с помощью датчика, установленного на обнажении пласта
на расстоянии 3 - 5 м от устья скважины. При бурении скважины для
каждого метрового интервала измеряют показатель уровня А
м
сейсмоакустических шумов. Значение показателя текущего (i-го)
метрового интервала А относят к глубине L середины интервала от
мi i
обнажения. Для каждого интервала, начиная со 2-го метра, оценивают
отношение Q = A / A , где А - показатель на первом метре.
мi м1 м1
Рассчитывают относительную глубину для каждого интервала
h = L / m в единицах мощности пласта или вынимаемого слоя.
i
Рассчитывают для каждого интервала отношение
К = Q / (2 x ехр(0,312 x h)). Если хотя бы для одного погонного
метра скважины К > 1,5, то участок относят к удароопасным. Для
оценки параметра А применяется аппаратура, предназначенная для
м
регистрации импульсов в диапазоне частот от 0,3 до 10 кГц
в течение интервала времени бурения с запоминанием параметров
эмиссии. Для применения метода пригодна выпускаемая ВНИМИ шахтная
аппаратура "Ангел" с микропроцессором и ее последующие
модификации.
2.2. Прогноз удароопасности по регистрации электромагнитной
эмиссии
Прогноз выполняют путем дистанционного приема датчиком в
пунктах выработки (забое) сигналов от электромагнитных импульсов
в диапазоне частот df, генерируемых электрическими разрядами в
трещинах при хрупком разрушении и деформировании угля и пород в
зоне опорного давления. Сигналы от датчика поступают в
регистратор, работающий в автоматическом режиме под управлением
микропроцессора. В течение заданного интервала времени Т
регистратор выполняет селекцию и анализ сигналов, оценивает
и запоминает параметры импульсов. По накопленной выборке
параметров импульсов определяется соотношение (В) количества
импульсов с высокой и низкой энергией (амплитудой) и количество
N импульсов заданного уровня энергии E или амплитуды А.
Полученные параметры выражаются в единицах фонового (безопасного)
уровня параметров В и N как Q = В / В , Q = N / N . Участок
0 0 b 0 n 0
наблюдений относят к удароопасным, если Q > Q и Q > Q .
n nk b bk
Значения N и В определяют на неудароопасных участках выработок
0 0
по контролируемому пласту. Пороговый уровень значения Q
bk
составляет 1,1 - 1,5, а значения Q - 1,5 - 2. Наблюдение в
nk
одном пункте заменяет бурение одной прогнозной скважины.
Параметры df, N , B , Q , Q уточняет ВНИМИ на основе
0 0 nk bk
специальных наблюдений, выполняемых совместно со службой прогноза
и борьбы с горными ударами шахты. Для применения метода пригодна
выпускаемая ВНИМИ шахтная аппаратура "Ангел" с микропроцессором и
ее последующие модификации.
2.3. Прогноз удароопасности методом электрозондирования
Прогноз выполняют путем наведения в пласте искусственного
электромагнитного поля с помощью расположенного в выработке
излучателя, подключенного к генератору токов частотой (f), и
определения амплитуды поля (А) с помощью приемника на расстоянии
R от излучателя. Требуемый диапазон глубин зондирования (обычно
от 0,5 до 10 м) обеспечивают выполнением на одном участке серии
из 10 - 15 замеров (А) на разных расстояниях R. По результатам
зондирования в виде характеристики А = f(R) устанавливают
параметры: ширину зоны необратимого изменения свойств угля
(пород) Х , расстояние до максимума опорного давления Х и
0 1
коэффициент К = S / S , где S и S - электрическое сопротивление
n m n m
пласта в нетронутом массиве и максимуме опорного давления.
Оценку удароопасности выполняют в два этапа. Если X больше
0
или равно n, где n - ширина защитной зоны, то участок относят к
неудароопасным. При Х < n оценивают удароопасность участка по
0
значениям параметров (К) и (Х / m), где m - мощность пласта или
1
вынимаемого слоя. Для этого находят отношение
Q = K / (2,4 x ехр(0,2 x (X / m))). Если параметр Q > 1,5, то
s 1 s
участок относят к опасным по горным ударам. Результаты прогноза
относят к положению центра измерительной установки и прилегающему
к нему интервалу выработки длиной P = 5 - 10 м.
Оптимальную рабочую частоту f, диапазон размеров установки и
методику определения параметров (Х , Х , К) уточняет ВНИМИ на
0 1
основе специальных наблюдений, выполняемых совместно со службой
прогноза и борьбы с горными ударами, горных ударов шахты. Для
применения метода пригодна выпускаемая ВНИМИ шахтная аппаратура
"Ангел", "Флора" с микропроцессором и их последующие модификации.
На этапе внедрения геофизического метода ВНИМИ представляет на
рассмотрение комиссии по горным ударам методические указания по
применению геофизического метода с параметрами режима наблюдений и
критериями прогноза, а также их обоснования по результатам
специальных наблюдений на конкретном предприятии. Допускается
рассмотрение комиссией методических указаний и критериев, ранее
разработанных и обоснованных для аналогичных условий применения.
ВНИМИ предоставляет предприятию технические средства и программное
обеспечение для реализации метода. При положительном решении
комиссии метод может быть введен в эксплуатацию совместным
приказом по организации и территориальному органу Госгортехнадзора
России.
3. Прогноз степени удароопасности по изменению естественной
влажности на буроугольных месторождениях
Прогноз производят в соответствии с номограммой (рис. 8.1).
Отбор проб для определения влажности производят поинтервально
через каждые 0,5 - 1 м. С каждого интервала штыб хорошо
перемешивают и набирают пробу с крупностью не более 1 мм в
металлические бюксы. Последние помещают в герметическую упаковку
и в химлаборатории немедленно производят определение влажности по
ГОСТ 11014-81, а затем рассчитывают среднеарифметическую
влажность W по всей скважине. Далее определяют значение W / W и
кр
Х (см. рис. 8.1).
1
4. Расположение шпуров для прогноза удароопасности
участков пластов и контроля эффективности
профилактических мероприятий
Для прогноза степени удароопасности расположение шпуров и их
количество устанавливают с учетом следующих положений.
Из забоя подготовительной выработки шпуры следует бурить в двух
точках, отстоящих друг от друга не ближе 1,5 м.
В боках проводимой подготовительной выработки шпуры бурят в обе
стороны. В прямолинейном очистном забое в зависимости от горно-
технических условий разработки и особенностей проявления горных
ударов удароопасность оценивают в нижней, верхней или средней
части очистного забоя.
При этом длина прогнозируемого участка должна составлять не
менее 0,5l. На этом участке бурят не менее 3 - 4 шпуров. Перед
пуском новой лавы первое контрольное определение удароопасности
производится в верхней, средней или нижней, наиболее нагруженной
части лавы с учетом геологических нарушений и зон повышенного
горного давления, а также в действующих выработках впереди
формирующегося очистного забоя на протяжении 0,5l.
В потолкоуступном очистном забое шпуры бурят: в нижней части
лавы - в кутках магазинного и первого уступов, в верхней части - в
середине верхнего и кутке второго от верха уступов. В средней
части лавы шпуры бурят в кутках через один уступ.
Направление шпуров следует выдерживать горизонтальным или с
небольшим подъемом.
В ранее пройденных капитальных и подготовительных выработках
вне зоны опорного давления лавы шпуры бурят в обе стороны на
расстоянии не более 100 м друг от друга, а в выработках,
охраняемых целиками угля, - на расстоянии не более 25 м друг от
друга. На сопряжениях выработок удароопасность оценивают с каждой
стороны по двум шпурам, пробуриваемым на расстоянии 5 и 10 м от
сопряжения.
Перед проходкой ниш, камер, водосборников, заходок,
располагаемых в пределах пласта угля, а также перед засечкой печей
и ортов осуществляют прогноз удароопасности по схеме,
представленной на рис. 8.2. В осложненных условиях (см. раздел 9
настоящей Инструкции) ширина защитной зоны должна быть не менее
2n.
В подготовительных выработках впереди действующих очистных
забоев прогноз удароопасности осуществляют на ширине зоны опорного
давления лавы в обоих боках выработки. С каждой стороны выработки
бурят не менее 3 - 4 скважин.
Прогноз удароопасности пласта вблизи мест, где произошли горные
удары, выполняют на участках выработок, равных ширине зоны
опорного давления.
Контроль эффективности мероприятий обязателен на всех участках
приведения выработок в неудароопасное состояние; при этом скважины
располагаются в тех же местах, где был произведен прогноз
удароопасности, а также на непосредственно примыкающих смежных
участках пласта протяженностью 0,2l, где меры не применялись. При
нагнетании воды в пласт оценку эффективности производят в средней
части интервала между соседними нагнетательными скважинами. В
местах разгрузочных скважин прогнозные шпуры следует бурить на
середине интервала между двумя смежными скважинами и на расстоянии
от плоскости расположения осей этих скважин не менее двух
диаметров разгрузочной скважины.
ЖУРНАЛ
прогнозирования удароопасности участков угольного пласта
и контроля эффективности мероприятий по показателям,
регистрируемым в процессе бурения скважин
Шахта ________________________________________
Выработка, пласт, горизонт __________________________________
------T-----T-----T---T------T-----------T------T-------T--------¬
¦Номер¦При- ¦Дата,¦По-¦Мощ- ¦ Значение ¦Кате- ¦Подпись¦Указания¦
¦сква-¦вязка¦смена¦ка-¦ность,¦показателей¦гория ¦ответ- ¦главного¦
¦жины ¦сква-¦ ¦за-¦м ¦по глубине ¦ударо-¦ствен- ¦инженера¦
¦ ¦жины ¦ ¦те-¦ ¦скважины, м¦опас- ¦ного ¦ <*> ¦
¦ ¦ ¦ ¦ли ¦ +-T-T-T-T---+ности ¦лица ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦1¦2¦3¦4¦...¦ ¦ ¦ ¦
+-----+-----+-----+---+------+-+-+-+-+---+------+-------+--------+
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦6¦7¦8¦9¦10 ¦ 11 ¦ 12 ¦ 13 ¦
+-----+-----+-----+---+------+-+-+-+-+---+------+-------+--------+
L-----+-----+-----+---+------+-+-+-+-+---+------+-------+---------
--------------------------------
<*> Указания технического руководителя - главного инженера
шахты о приведении выработки в неудароопасное состояние, об
эффективности мероприятий и сроках последующего прогнозирования.
ЖУРНАЛ
прогнозирования удароопасности участков угольного пласта
и контроль эффективности мероприятий по изменению
естественной влажности угля
Шахта ________________________________________
Выработка, пласт, горизонт __________________________________
------T-----T-----T-----------------T----T--T---T------T-------T--------¬
¦Номер¦При- ¦Дата,¦Влажность угля W,¦W ,¦W,¦Х ,¦Кате- ¦Подпись¦Указания¦
¦сква-¦вязка¦смена¦ %, по глубине ¦ кр ¦% ¦ 1 ¦гория ¦ответ- ¦главного¦
¦жины ¦сква-¦ ¦ скважины, м ¦ % ¦ ¦ м ¦ударо-¦ствен- ¦инженера¦
¦ ¦жины ¦ +---T--T---T--T---+ ¦ ¦ ¦опас- ¦ного ¦ <*> ¦
¦ ¦ ¦ ¦0,5¦1 ¦1,5¦2 ¦...¦ ¦ ¦ ¦ности ¦лица ¦ ¦
+-----+-----+-----+---+--+---+--+---+----+--+---+------+-------+--------+
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦5 ¦ 6 ¦7 ¦ 8 ¦ 9 ¦10¦11 ¦ 12 ¦ 13 ¦ 14 ¦
+-----+-----+-----+---+--+---+--+---+----+--+---+------+-------+--------+
L-----+-----+-----+---+--+---+--+---+----+--+---+------+-------+---------
--------------------------------
<*> Указания технического руководителя - главного инженера
шахты о приведении выработки в неудароопасное состояние, об
эффективности мероприятий и сроках последующего прогнозирования.
ЖУРНАЛ
мероприятий по профилактике горных ударов
Шахта ________ Пласт _______ горизонт ______ выработка _______
Тип мероприятия ___________________________ __________________
Параметры мероприятия по паспорту: длина скважин ____ м,
диаметр скважин ___ мм, расстояние между скважинами ___ м, масса
заряда ВВ в скважине ___ кг, глубина герметизации ___ м, объем
нагнетаемой в скважину воды ___ куб. м, максимальное давление
нагнетания __________ МПа
------T-----T---------------------------------T--------T------T------T------¬
¦Дата,¦Номер¦Фактические параметры мероприятия¦Причины ¦Кате- ¦Сведе-¦Под- ¦
¦смена¦сква-+-----T-----T-----T----T----T-----+отклоне-¦гория ¦ния о ¦пись ¦
¦ ¦жины ¦длина¦диа- ¦рас- ¦мас-¦объ-¦дав- ¦ния от ¦ударо-¦толч- ¦ответ-¦
¦ ¦ ¦сква-¦метр ¦стоя-¦са ¦ем ¦ление¦паспорта¦опас- ¦ках, ¦ствен-¦
¦ ¦ ¦жины,¦сква-¦ние ¦за- ¦по- ¦наг- ¦и допол-¦ности ¦микро-¦ного ¦
¦ ¦ ¦м ¦жины,¦между¦ря- ¦ро- ¦нета-¦нитель- ¦ ¦ударах¦лица ¦
¦ ¦ ¦ ¦м ¦сква-¦да, ¦ды, ¦ния, ¦ные меры¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦жина-¦кг ¦куб.¦МПа ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ми, м¦ ¦м ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+-----+-----+-----+-----+-----+----+----+-----+--------+------+------+------+
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ 7 ¦ 8 ¦ 9 ¦ 10 ¦ 11 ¦ 12 ¦
+-----+-----+-----+-----+-----+----+----+-----+--------+------+------+------+
L-----+-----+-----+-----+-----+----+----+-----+--------+------+------+-------
Приложение 9
ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И ПАРАМЕТРОВ МЕРОПРИЯТИЙ
ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ГОРНЫХ УДАРОВ
1. Гидрообработка пластов
1.1. Общие положения.
Служба прогноза и борьбы с горными ударами на шахтах должна
быть оснащена необходимым оборудованием для гидрообработки
пластов. Работы, связанные с нагнетанием воды, по приказу
технического руководителя - главного инженера шахты осуществляет
лицо, имеющее специальную подготовку. Контроль за расходом и
давлением по расходометру и манометру осуществляется в процессе
нагнетания воды в участок пласта. Показания приборов в начале и
конце процесса заносятся в наряд-путевку мастеров и журнал
мероприятий по профилактике горных ударов.
1.2. Технологические схемы гидрообработки предусматривают:
региональное увлажнение пластов и свит пластов из полевых
выработок и выработок, пройденных по другим пластам;
глубинное увлажнение через скважины, пробуренные из
подготовительных выработок опасного пласта;
гидрорыхление и гидроотжим через шпуры и скважины, пробуренные
из забоев очистных и подготовительных выработок.
1.3. Региональное увлажнение обеспечивает заблаговременную
|
