Для предотвращения самопроизвольного выбрасывания гидрозатвора из скважины перед нагнетанием воды его прикрепляют гибкой связью (цепью, тросом) к элементу крепи.

6.1.17. Высоконапорное нагнетание воды через скважины (шпу-ры) длиной менее должны производить с соблюдением мер безопасности, предусмотренных. пп 6.3.14...6.3.17 для гидроотжима.

Люди, занятые нагнетанием воды в тупиковых забоях и лавах пологих пластов через скважины длиной 6м. и более, должны находиться на расстоянии не менее 30м от нагнетательной скважины, а в потолкоуступных забоях крутых пластов - в соседних уступах.

В очистных забоях на пологих пластах при выполнения гидрорыхления между местом нахождения людей, занятых нагнетанием, и местом установки насоса должна быть налажена переговорная связь.

6.1.18. Запрещается:

соединять, разъединять и ремотировать высоконапорную арматуру; если высоконапорный трубопровод находится под давлением, эксплуатировать высоконапорный трубопровод при нарушении его герметичности;

оставлять без присмотра работающую насосную установку во время нагнетания воды.

6.2. Низконапорное увлажнение угольных пластов

6.2.1. Низконапорное увлажнение применяют в восточных и северных бассейнах при проведении подготовительных выработок на мощных и средней мощности пластах и осуществляют через передовую скважину, пробуренную по оси выработки, или через барьерные скважины, пробуренные по бокам выработки из специальных ниш.

Параметры низконапорного увлажнения.

б.2.2. К параметрам способа относятся: длина l и диаметр d сважин, глубина герметизации скважин l г , величина неснижаемого опережения l н.о., норма подачи воды на I т угля q , давение Р и продолжительность t нагнетания, общее количество воды Q , которое необходимо закачать в скважины.

6.2.3. Диаметр скважин составляет . Длина скважин не ограничивается.

Глубина герметизации должна составлять не менее .

Неснижаемое опережение увлажненной зоной забоя выработки должно составлять не менее .

Расстояние от стенок выработки до границы увлажненной зоны должно составлять не менее .

Норму подачи воды на I т угля устанавливают из расчета достижения величины влажности угля не менее 6%.

Давление нагнетания воды не должно превышать О,75pH.

Объем воды Q (м3), который необходимо закачать в скважины, определяют по формуле

Q = (a = 10)m l γy q , (6:2)

где а - ширина выработки, м; m - мощность пласта, l - длина скважин, м; γy - удельный вес угля, т/м3; q - норма подачи воды

в пласт, м3/т.

Продолжительность нагнетания воды t определяет по объему воды q и средней производительности насосной установки.

На шахтах восточных и северных бассейнов и месторождений параметры низконапорного увлажнения пластов уточняют в соответствии с "Методикой определения оптимальных гидравлических параметров локальной гидрообработки выбросоопасных угольных пластов с использованием сейсмоакустического метода" ВостНИИ.

Технология низконапорного увлажнения

6.2.4. Скважины для увлажнения необходимо бурить по крепкой пачке пласта. Герметизацию скважин осуществляют рукавными гидрозатворами или цементно-песчаным раствором.

6.2.5. При увлажнении пласта через барьерные скважины нагнетание воды можно производить через обе скважины одновременно. Для повышения качества увлажнения нагнетание воды необходимо

производить с перерывами на 1-2 ч в смену. Давление нагнетания и количество закачанной в скважину воды фиксируют каждый час.

Увлажнение считается законченным после подачи в скважины расчетного количества воды и эффективным при достижении влажности угля не менее 6%.

6.2.6. Меры безопасности при увлажнении осуществляются в соответствии с пп. 6.1.16, 6.1.17.

6.3. Гидроотжим угольного пласта

6.3.1. Гидроотжим пласта применяют в забоях очистных и подготовительных выработок за исключением восстающих подготовительных выработок с углом более 25° и очистных потолкоуступных забоев на крутых и крутонаклонных пластах.

Параметры гидроотжима

6.3.2. К параметрам гидроотжима относятся: длина шпура l , глубина герметизации шпура lг , расстояние между шпурами a , расстояние от кутка до шпура b1 , расстояние от второй обнаженной поверхности пласта до шпура b2 , глубина выемки lв, , максимальное Pmax и конечное Рк давление нагнетаемой воды, продолжи-тельность нагнетания t и производительность V насосной установки.

6.3.3. Глубина герметизации шпуров составляет 2,0...5,5 м, Длину шпура l принимают на больше глубины герметизации.

Расстояние между шпурами в очистных забоях определяют из выражения a = г.

Оптимальные параметры гидроотжима, при которых достигаются наибольшие значения выдвигания угольного забоя или нагнетание воды завершается разрушением угольного пласта с выдавливанием разрушенной горной массы, определяют контрольным гидроотжимом по согласованию с МакНИИ (ВостНИИ).

В очистных забоях расстояние между кутком и шпуром b1 , должно составлять I м. Расстояние между шпуром и второй обнаженной поверхностью пласта b2 определяют по форме

bг = 0,5а + m . (6.З)

Неснижаемое опережение отжатой зоны lно принимают 0,7- для очистных забоев и 1,0- для подготовительных забоев. В зонах геологических нарушений и ПГД величина неснижаемого опережения должна быть увеличена на .

Давление нагнетаемой воды должно составлять:

Pmax ≥ 0.75γН+РС ,кгc/см2 , (6.4)

Рк = 30 + Рс , кГс/см2,

где Рс - потери напора в гидросети, кгс/см2.

На шахтах восточных и северных бассейнов и месторождений при проведении подготовительных выработок на выбросоопасных пластах применяют регулируемый гидроотжим в соответствии с "Руководством по применению безопасного и контролируемого способа интенсивной дегазации призабойной части пласта для предотвращения внезапных выбросов угля и газа с использованием эффекта гидроотжима и аппаратуры контроля метана (регулируемый гидроотжим)". При регулируемом гидроотжиме глубину герметизации шпуров и неснижаемое опережение гидроотжима устанавливают с учетом мощности пласта, мощности пачки (или пачек) тектонически нарушенного угля и обеспеченности забоя свежим воздухом. Процесс гидроотжима и связанное с ним выделение метана в выработку автоматически регулируют системой автоматического контроля метана (АКМ), отключающей электродвигатель насосной установки заблаговременно до достижения предельно допустимой концентрации метана в выработке.

Технология гидроотжима

6.3.4. Насосные установки, предназначенные для гидроотжима должны иметь производительность не менее 30 л/мин и располагаться на свежей струе воздуха на расстоянии не менее от забоя подготовительной выработки и не менее от забоя очистной выработки. Допускается установка насосов на исходящей струе при производстве гидроотжима в вентиляционном штреке, в очистном забое, а также в тупиковой выработке большой протяженности при наличии средств обеспечения безопасности работающих в соответствии с подразделами 8.5 и 8.6.

6.3.5. Пульт управления при проведении гидроотжима в подготовительных выработках располагают у насоса, в очистных выработках - у места расположения людей. Пульт управления комплектуют средствами дистанционного включения насоса, манометром высокого Давления и сливным вентилем на высоконапорном водопроводе.

6.3.6. Шпуры для гидроотжима должны быть пробурены в пачке пласта, в которой достигается их качественная герметизация. В подготовительных выработках для обеспечения качественной герме-

тизации шпуры могут быть пробурены через породную пробку, нагнетание воды можно производить в два или несколько шпуров одновременно отдельными насосными установками. При нагнетании воды в два соседних шпура (как в очистных, так и подготовительных забоях) включение второй насосной установки производят после того, как в первой давление воды достигнет Рmах .

6.3.7. В очистных и подготовительных забоях шпуры для гидроотжима бурят в направлении движения забоя, в кутках - под углом, обеспечивающим выход фильтрующей части шпура за контур кутка на расстояние до .

Пункты замера выдвигания пласта располагают на расстоянии от кутка, посередине между шпурами и на расстоянии 0,5 b2 (рис, 6.1).

Рис. 6.1. Схема расположения нагнетательных шпуров и пунктов замера выдвигания забоя

6.3.8. Пункты замера выдвигания пласта в подготовительных выработках должны быть расположены в угольном забое на расстоянии, от боков выработки, посередине забоя и на примыкающих к забою обнаженных поверхностях пласта на расстоянии от забоя.

6.3.9. Замер величины выдвигания пласта производят по смещению забивных реперов или реперов в шпурах длиной 0,3-.

6.3.10. Для герметизации шпуров используют рукавные гидрозатворы, рассчитанные на давление 200-400 кгс/см2 . Длина уплотнительного участка гидрозатвора должна быть не менее .

Перед началом нагнетания воды в пласт производят опробование высоконапорного водопровода на герметичность, а также определяют полные (с гидрозатвором) потери напора в гидросети Р с.

Контроль эффективности гидроотжима

6.3. 11. Контроль эффективности гадроотжима осуществляют в соответствии с требованиями пп. 2.5.2...2.5.10 или по выдвиганию забоя. Гидроотжим считается эффективным, если выдвигание забоя составит в очистных выработках не менее го в подготовительных выработках не менее го , а в подготовительных выработках мощных пластов не менее ; давление воды снизится до Pn, и произойдет выход воды на забой. В забоях подготовительных выработок, а также в очистных забоях, в кутках смещение пласта на боковых поверхностях на расстоянии от забоя должно составлять не менее I см.

В случаях, когда после гидроотжима не достигается необходимая величина выдвигания угольного забоя, производят контрольный гидроотжим через шпур, пробуренный на равном расстоянии от предыдущих. Гидроотжим считается завершенным, если при контрольном нагнетании давление воды не превысит значения 0,5 Pmax, замеренного при предшествующем нагнетании, с последующим снижением до

Рк .

Результаты выполнения способа заносят в "Журнал регистрации гидроотжима" (форма 3.14).

Меры безопасности при гидроотжиме

6.З.12. В период нагнетания воды в пласт в выработках, расположенных на исходящей струе воздуха, запрещается ведение взрывных работ, а электроэнергия должна быть выключена.

6.3.13. При производстве гидроотжима в забоях тупиковых выработок во время нагнетания воды люди должны находиться не ближе места установки насоса в соответствии с п. 6.3,4.

В выработке возле насосной установки при выполнении гедроотжима должен находиться переносной автоматический газоанализатор метана непрерывного действия.

6.3.14. Люди, занятные производством гидроотжима в очистных забоях, в момент нагнетания воды должны находиться на расстоянии не менее от нагнетательного шпура на свежей струе воздуха.

Места нахождения людей должны быть оборудованы отводами сжатого воздуха или средствами жизнеобеспечения.

6.3.15. В лавах, где применяют гидроотжим, между местом нахождения людей и местом установки насоса должна быть налажена прямая связь.

5.3.16. Осмотр забоя подготовительной и очистной выработки допускается после отключения насоса при содержании метана в выработке менее 1%.

Если при выемке отжатой части массива наблюдаются предупредительные признаки выброса угля и газа, выемку необходимо прекратить и произвести в этом месте повторный (контрольный) гидроотжим.

6.3.17. Выемка угля и бурение шпуров в обработанной части пласта допускаются не раньше, чем через 30 мин после завершения гидроотжима.

6.4. Гидровымывание опережающих полостей

6.4.1. Гидровымывание опережающих полостей применяют на пластах (отдельных пачках) нарушенного угля с коэффициентом крепости не более 0,6.

6.4.2. При применении гидровымывания опережающих полостей возможно проведение выработок комбайнами или отбойными молотками. Взрывная отбойка угля допускается только в штреках при условии заполнения полостей песком, глиной или инертной пылью.

Параметры гидровымывания полостей

6.4.3. Гидровымывание опережающих полостей для создания опережающей цели осуществляют по пачке тектонически нарушенного угля с небольшими изменениями мощности и угла падения. При наличии не-скольких таких пачек гидровымывание полостей следует осуществлять по наименее прочной и наименее мощной пачке (минимальная мощность размываемой пачки ). При наличии в забое одной пачки мощность более полости следует вымывать у верхней границы этой пачки.

Вначале следует вымыть центральную (по оси выработки) разведочную полость длиной , а затем - остальные щелеобразующие полости длиной по в виде веера в последовательности от нижней к верхней. Неснижаемое опережение полостей . Ширина обработанного полостями массива угля за контуром выработки (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Схема гидровымывания опережающих полостей:

1 - пачка нарушенного угля; 2 - разведочно-профилактическая полость ; 3- щелеобразующие полости;

l но- неснижаемое опережение полостей.

6.4.4. Проектное количество опережающих полостей для штрека на пологом пласте и для уклона на пласте любого падения рассчитывают по формуле

n = 4,3 + 0,5а, (6.6)

где а - ширина выработки по наслоению размываемой пачки , м.

Технология гидровымывания полостей

6.4.5. Для гидровымывания используют составной гидроствол, на конца которого навинчена насадка с отверстием диаметром , и насосная установка, создающая напор воды перед гидроставом не менее 100 кгс/см2 и имеющая производительность около 60 л/мин. Скорость гидровымывания полостей за зоной неснижаемого опережения не более 0,5 м/мин.

На гидрошахтах Кузбасса в подготовительных выработках применяют дистанционное гидровымывание опережающей щели при помощи гидромонитора в соответствии с "Руководством по применению способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа с использованием технических средств и технологии гидрошахт Кузбасса" ВостНИИ и ВНИИГидроуголь.