Контроль параметров и эффективности гидрозвымывания полостей
6.4.6. Для учета величины неснижаемого опережения на расстоя-нии от забоя в крепь забивают репер, который переносят через каждые 5-б м. У репера вывешивают доску, на которой отмечают да-ты и время гидровымывания, расстояние от репера до забоя и глубину вымытых полостей. По замеренным данным определяют расстояние, на которое может быть подвинут забой.
6.4.7. Эффективность гидровымывания полостей на шахтах вос-точных и северных бассейнов и месторождений оценивают по величине активной газоносности пачек нарушенного угля, которую рассчи-тывают на основании замеров метановыделения при вымывания полостей с использованием аппаратуры АКМ с непрерывной записью концентрации метана.
Показатель эффективности гидровымывания опережающих полостей Nга (активная газоносность пласта) определяют по формуле
Nга = (X-Xост ) - ((C - C0)t n Q) / 100γ(a+2b)(l-lост )mn, м3/Т , (6.6)
X - природная метаноносность пласта, м3/т; Хост - остаточная метаноносность угля, м3/т; СгвС0 - концентрация метана в исходящей из выработки струе при гидровымывании и до гидровымывания, %; 1 - продолжительность повышенного метановыделения при гидровымывании, мин; Q- количество воздуха, проходящего по выработке, м3/мин; j-удельный вес угля, т/м3; а - средняя ширина выработки по напластованию пачек нарушенного угля вчерне, м ; b - ширина полосы обработанного полостями угольного массива за контуром выработки, м; l - длина вновь вымываемых полостей, м; 1ост - остаточная длина полостей предыдущей серии, м; mn - суммарная мощность пачек нарушенного угля, м.
При Nгв < 6 м3/т считается, что гидровымывание полостей эффективно, а при Nгв> 6 м3/т необходимо вымыть дополнительные полости или остановить забой до тех пор, пока показатель Nгв не снизится до неопасного значения.
6.4.8. Контроль эффективности осуществляется по методике ВостНИИ, результаты которого заносят в журнал (форма 3.15).
Меры безопасности при гидровымывании полостей
6.4.9. При гидровымывании полостей необходимо выполнение следующих мер безопасности:
а) перед началом работы забой выработки перекрывать щитом с оставлением окна шириной не более в месте вымывания очередной полости;
б) насосную установку устанавливают в выработке на свежей струе;
в) при появлении в процессе гидровымывания признаков выбросоопасности (микровыбросов из полости, появления "сухой" угольной массы и др.), а также достижении концентрации раствора менее 2%, вымывание прекращается и работающие удаляются на расстояние не менее от забоя.
Гидровымывание возобновляют после прекращения признаков выбросоопасности и снижения концентрации метана в забое выработки до 1,0% и менее.
6.5. Образование разгрузочных пазов
6.5.1. Разгрузочные пазы образуют с помощью специальных машин с дистанционным управлением и применяют как в подготовительных, так и в очистных выработках.
Разгрузочные пазы должны удовлетворять следующим требованиям;
а) паз должен быть сплошным;
б) плоскостъ паза должна быть перпердикулярна к почве (кровле) пласта;
в) ширина паза должна составлять 60-;
г) глубина паза должна составлять не более ;
д) минимальное неснижаемое опережение должно быть равным I м.
6.5.2. Разгрузочные пазы в подготовительных выработках пологих пластов располагают на расстоянии от стенок угольного забоя под углом 5-10° к оси выработки в сторону угольного массива.
6.5.3. Разгрузочные пазы в нишах лав на пологих пластах образуют в кутках на расстоянии не более от стенок ниши и ориентируют к направлении подвигания лавы.
Для случаев перехода лавами геологических нарушений необходимое количество разгрузочных пазов и их расположение устанавливаете по согласованию с МакНИИ.
Выемку угля в нишах между разгрузочными пазами разрешается производить только последовательными полосами шириной не более .
6.5.4. В штреках на крутых и крутонаклонных пластах два разгрузочных паза ориентируют под углом не более 5-10° к направлению проведения выработки: один в нижнем кутке (у подошвы), а второй в верхнем кутке выработки.
6.5.5. В очистных забоях с потолкоуступной формой в верхнем кутке каждого уступа образуют один разгрузочный паз, ориентированный под углом 5-10° к направлению подвигания забоя. Паз располагается на 0,5 от кутка уступа и образовывается на величину подвигания забоя, но не более I м, плюс неснижаемое опережение.
6.5.6. На крутых пластах нависающий угольный массив по мере образования пазов перекрывают на всю глубину обрезными досками
толщиной не менее , под свободный конец которых подбивают стойки. По мере выемки угля под перекрытием устанавливают стойки через . При мощности пласта и более, а также в зонах геологических нарушений крепление нависающего массива необходимо усиливать.
6.5.7. Каждый цикл образования разгрузочных пазов должен сопровождаться контролем эффективности в соответствии с п. 2.5.2.
6.6. Образование разгрузочных щелей во вмещающих породах
6.6.1. Данный способ предотвращения выбросов применяют при вскрытии пластов и проведений подготовительных выработок по тонким и весьма тонким пластам смешанными забоями комбайнами избирательного действия.
6.6.2. При проведении выработок комбайнами избирательного действия разгрузочную щель создают путем выемки комбайном вмещающих пород в кровле или почве угольного пласта на глубину не менее . Между разгрузочной щелью и угольным пластом оставляют предохранительный породный слой толщиной не менее (рис. 6.3).
Разгрузочная щель должна выходить на контур выработки на расстояние не менее , а на особо выбросоопасных пластах не менее . Неснижаемое опережение разгрузочной щели в направлении проведения выработки должно быть не менее .
Мимальную высоту щели при проведении выработок комбайнами определяют диаметром исполнительного органа комбайна. Максимальную высоту щели не ограничивает. На крутых пластах при расположении щели в породах кровли щель за контуром выработки создают только в верхней части.
После образования разгрузочной щели производят контроль эффективности применения способа в соответствии с п. 2.5.2, При этом контрольные шпуры бурят на расстоянии от боков выработки таким образом, чтобы забой шпура на расстоянии, равном глубине щели, выходил за контур выработки на величину , а на особо выбросоопасных пластах на .
Рис. 6.3. Схема проведения выработок по выбросоопасному угольному пласту смешанным забоем комбайнами избирательного действия:
I - разгрузочная щель: 2 - предохранительный породный слой; 5 - контур заходки
6.7. Бурение опережающих скважин
6.7.1. Бурение опережающих скважин применяют в подготовительных и очистных выработках на пластах любой мощности. Опережающие скважины необходимо бурить по наиболее перемятой (выбросоопасной) пачке пласта.
Число скважин и схемы их расположения устанавливают таким образом, чтобы обеспечить разгрузку и дегазацию пласта в сечении выработки и за ее контуром на .
Параметры опережающих скважин
6.7.2. Параметрами способа являются: диаметр скважин, длина, радиус эффективного влияния скважин, величина неснижаемого опережения скважинами забоя, расстояние между скважинами.
Диаметр опережающих скважин должен составлять 30-, длину скважин не ограничивают, величина несиижаемого опережения на момент бурения новой серии скважин должна составлять не менее 5м , а расстояние между скважинами не должно превышать 2 Rэф. Контроль эффективности опережающих скважин осуществляется в соответствии с п. 2.5.2.
Радиус эффективного влияния скважин на тонких пластах определяют опытным путем. В забое выработки бурят по опасной пачки пласта 3-5 параллельных шпуров через друг от друга диаметром , длиной 5-. В пластах сложного строения число щпуров может быть увеличено для того, чтобы измерительные камеры были расположены в пачках угля мощностью более .
После окончания бурения каждого шпура в него помещают металлическую трубку диаметром 6- и герметизируют измерительную камеру длиной I м. Длина герметизации должна быть не менее . Сразу же после герметизации трубки в шпуре, а затем через каждые 10 мин измеряют скорость газовыделения.
Произведя не менее пяти измерений скорости газовыделения из шпура, пробуренного последним, приступают к бурению скважины на расстоянии от крайнего шпура. В процессе бурения скважины продолжают измерять скорость газовыделения из всех шпуров с периодичностью не более 10 мин и фиксируют пробуренную к этому времени длину скважины.
При регистрации повышения скорости газовыделения из шпура, когда забой скважины будет находиться в пределах длины газовых камер, производят не менее трех повторных измерений скорости га-зовыделения с интервалом в 3-5 мин.
После окончания бурения скважины продолжают измерение скорости газовыделения из всех шпуров в течение 30 мин с интервалом между замерами 5-10 мин. Результаты измерений заносят в таблицу и по ним строят графики изменения скорости газовыделения из шпу-ров во времени (рис. 6.4).
За радиус эффективного влияния опережающей скважины принимают расстояние от нее до наиболее удаленного шпура, скорость газовы-деления из которого увеличилась по трем замерам не менее чем на 10% по сравнению с последним значением скорости газовыделения до ее увеличения.
Рис. 6.4. Графики изменения скорости газовыделения;
1-3 - газовыделение из шпуров, 4, 5 - продолжтельность бурения скважин диаметром 120 и соответственно, t - время, ч; q- скорость газовыделения, л/мин
Допускается определение радиуса эффективного влияния двух скважин различного диаметра, например 120 и . Сначала бурят скважину меньшего диаметра и производят измерения, а затем не менее чем через час после окончания бурения разбуривают ее до большего диаметра, продолжая измерения с той же периодичностью.
6.7.3. На мощных и средней мощности пластах северных и восточных районов опережающие скважины бурят диаметром 200- (буровой коронкой такого диаметра со шнеками) или диаметром (буровой коронкой такого диаметра с гладкими штангами с промывкой).
Опережающие скважины бурят в ряд в виде веера по пачке тектонически нарушенного угля длиной 10-.
Проектное количество опережающих скважин определяют исходя из радиуса эффективного влияния и четырехметровой полосы за контуром выработки.
Защищаемая область по пачке тектонически нарушенного угля в сечении, параллельном забою, располагается в контуре выработки и на 2- выше контура для штрека по крутому или наклонному пласту, а для штрека по пологому пласту или для уклона по пласту любого падения - в контуре выработки и на 2- за ее контуром.
Проектное количество опережающих скважин mкн или n(н) рассчитывают по формулам:
для штрека на крутом или наклонном пласте
mкн =((а+в)mн ) / 2,8 (6.7)
а для штрека на пологом пласте или уклона на пласте любого падения
n(н) = ((а+в)mн ) / 3,6 (6.8)
где а - средняя ширина выработки по наслоению пачки тектонически нарушенного угля вчерне, м; в - ширина полосы обработанного скважинами массива нарушенного угля за контуром выработки, м ; mн - мощность пачки (или пачек) нарушенного угля, м.
После окончания бурения опережающих скважин и далее через каждые 4 подвигания выработки осуществляют контроль их эффективности в соответствии с п.2.4.20. В случае неэффективности способа, необходимо остановить забой выработки, после чего повторить контроль эффективности.
6.7.4. При проведении штрека с бурением опережающих сквакин на мощных пластах с сыпучим углем необходимо, чтобы крепь отставала от забоя не более чем на . Перед бурением скважин необходимо производить полную перетяжку забоя.
6.8. Торпедирование угольного массива
6.8.1. Способ применяют на пологих пластах в подготовительных и очистных выработках.
Торпедирование угольного массива осуществляют как с предварительным нагнетанием воды в пласт, так и без предварительного нагнетания воды в пласт.
Параметры торпедирования угольного массиве
6.8.2. При торпедировании угольного массива без предварительного нагнетания воды в пласт взрывание зарядов ВВ производят в скважинах диаметром 55-. Длину скважин L принимают в зависимости от величины зоны разгрузки lр в необработанном
массиве:
|
l р ,м
|
1,0
|
1,5
|
2,0
|
2,5
|
3,0
|
3,5
|
|
L ,м
|
8,5
|
9,0
|
10,0
|
11,0
|
12 ,0
|
13,5
|
Величину l р, определяют в необработанном локальными способами предотвращения выбросов угля и газа массиве по группе контрольных шпуров (не менее трех), которые располагают по той же схеме, что и скважины для торпедирования.
Неснижаемое опережение скважин должно составлять в подготовительных забоях не менее , в очистных забоях не менее . Скважины, расположенные в кутках забоя, должны выходить за контур выработки не менее чем на . Число скважин определяют исходя из ширины обрабатываемой зоны и расстояния между скважина-ми. Расстояние между скважинами не должно превышать в нишах , в комбайновой части лавы и в забоях подготовительных выработок .
Массу заряда ВВ в скважине определяют по формуле
Q = g(L-Lз), кг , (6.9)
где Lз - общая длина забойки, м (принимают Lз = при L = ; Lз = при L = 8,5-; Lз = при L ≥ ; g - масса одного погонного метра заряда, кг/м.
Для отдельных пластов масса заряда ВВ в скважинах может быть уточнена по согласованию с МакНИИ.
6.8.3. Торпедирование угольного массива с предварительным нагнетанием воды в пласт осуществляют в режиме гидрорыхления через скважины диаметром и длиной .
Величина неснижаемого опережения забоя скважинами должна быть не менее 2-х метров. Скважины, расположенные в кутках забоя, должны выходить за контур выработки не менее чем на I м. Расстояние между скважинами не должно превышать в нишах и в забоях подготовительных выработок , в комбайновой части лавы .
