Глава 2.Разработка пластов, склонных к динамическим проявлениям горного давления
2.1.Общие сведения
При разработке угольных пластов на некоторых из них происходят внезапные выбросы угля и газа, характеризующиеся самопроизвольным быстропротекающим разрушением угля в призабойной зоне, выносом его в горную выработку и сопровождающиеся повышенным, по сравнению с обычным, газовыделением. Количество выброшенного угля изменяется от нескольких тонн до многих тысяч тонн на один случай, а объем выделившегося газа достигает нескольких десятков тысяч кубических метров. Так, при вскрытии пласта l3 на шахте им. Ю.А.Гагарина в г. Горловка (Донецкая область) в 1969 году произошел внезапный выброс, при котором было выброшено свыше 14 тыс. т угля и выделилось более 250 тыс. м3 метана. Понятно, что внезапные выбросы представляют серьезную опасность для работающих в забоях и связаны со значительными затратами на ликвидацию их последствий. Поэтому вопросу обеспечения безопасной разработки пластов, склонных к такого рода явлениям, уделяется большое внимание.
Борьба с выбросами угля и газа ведётся по трём основным направлениям (рис. 13 .52):
прогноз выбросоопасности пластов;
предупреждение выбросов в забоях;
обеспечение безопасных условий труда.
Целью прогноза является установление степени выбросоопасности пласта — выброопасный, угрожаемый или невыбросоопасный.
При этом различают следующие виды прогнозов: региональный, локальный и текущий.
Региональный прогноз производится на стадии геологоразведочных работ и позволяет установить потенциальную выбросоопасность угольных пластов в пределах геологического района или конкретного шахтного поля. Результаты его используются при составлении проекта строительства шахты.
Локальный прогноз предназначен для выявления выбросоопасности пластов на новых горизонтах, а также установления минимальной глубины разработки, с которой необходимо выполнять текущий прогноз.
|
Рисунок 13.52 – Схема организации борьбы с выбросами угля и газа на шахтах |
Текущий (непрерывный) прогноз проводится в забоях выбросоопасных пластов с целью установления выбросоопасных зон, в которых необходимо проводить противовыбросные мероприятия. Дело в том, что выбросы угля и газа носят четко выраженный зональный характер, то есть, приурочены к определенным участкам (зонам), которые по площади занимают сравнительно небольшую часть (5–7%) пласта в пределах шахтного поля. Противовыбросные мероприятия в невыбросоопасных зонах не применяются.
Предупреждение выбросов имеет целью исключить или снизить вероятность их возникновения в забое. Все способы предупреждения выбросов подразделяются на: региональные, локальные и технологические.
Региональные способы обеспечивают приведение пласта в безопасное состояние на более или менее значительной его площади. К ним относятся опережающая разработка защитных пластов, бурение по пласту скважин различного назначения не из очистного забоя, а из выемочной выработки впереди лавы или даже с поверхности.
К локальным относятся способы, которые производятся в самом забое и для выполнения которых необходимо выделять специальное время и даже смену, в то время как региональные способы не связаны с производством горных работ в забоях.
Наконец, третье направление — технологическое — в борьбе с выбросами не ставит своей целью предупредить возникновение выбросов в забое, а в некоторых случаях, напротив, даже провоцирует их, например, применение сотрясательного взрывания, однако при этом должна обеспечиваться безопасность работающих в забоях.
Вопросы безопасного ведения горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля и газа, излагаются в курсе "Проблемы безопасной разработки выбросоопасных пластов". В курсе же "Технология подземной разработки..." изучаются два вопроса из этой темы, а именно: опережающая разработка защитных пластов и системы разработки, применяемые на выбросоопасных пластах.