2.3.17. На шахтах Карагандинского бассейна, разрабатывающих шахтопласты ниже глубин, указанных в п. 2.1.3, локальный прогноз
осуществляют по методике ВостНИИ,
2.4. Текущий прогноз выбросоопасности
Общие положения
2.4.1. Текущий прогноз выбросоопасности предназначен для установления опасных и неопасных зон при проведении подготовительных выработок и ведении очистных работ. При установлении неопасной зоны составляют акт (форма 3.4), действие которого приостанавливается через один год или при входе забоя в опасную зону.
При. снятии согласующей подписи институты: МакНИИ (ВостНИИ), ДонУГИ, ИГД им. А.А.Скочинского обязаны письменно поставить в известность главного инженера шахты и горно-технического инспектора.
2.4.2. На шахтах Донецкого бассейна применяются два метода текущего прогноза выбросоопасности: по сейсмоакустической активности и по начальной скорости газовыделения из шпуров.
Допускается сочетание этих методов, при этом по начальной скорости газовыделения уточняют наличие и границы опасных зон, установленных сейсмоакустическнм методом.
На шахтах восточных и северных угольных бассейнов и месторождений текущий прогноз выбросоопасности в подготовительных выработках осуществляют на основании замеров начальной скорости газов деления и выхода бурового штыба по длине контрольных шпуров. Выбросоопасность в очистных выработках в этих бассейнах оценивают по результатам прогноза, в прилегающих к ним подготовительных выработках.
2.4.3. Перед началом работ по бурению контрольных шпуров для текущего прогноза производят визуальный осмотр забоя и устанавливают тектоническую структуру слагающих пласт угольных пачек в соответствии с табл. 2.4. Шпуры бурят по наиболее нарушенной пачке угля мощностью не менее . Если пласт имеет две пачки угля одинакового типа, то шпуры бурят только по пачке, имеющей большую мощность. Бурение шпуров с продувкой и промывкой для измерения начальной скорости газовыделения не допускается.
Текущий прогноз по начальной скорости газовыделения прерывают и зону пласта считают опасной при: уменьшении мощности пласта (пачки) до величины менее ; невозможности пробурить шпур на требуемую глубину или эагерметизировать его; наличии в процессе бурения ударов и тресков различной силы и частоты в массиве; выбрасывании из шпура газа с буровой мелочью; зажатии или выталкивании бурового инструмента.
2.4.4. При выявлении опасной зоны горный мастер по прогнозу на месте запрещает ведение работ по выемке угля с последующей записью в наряд - путевку горного мастера эксплуатационного (подготовительного) участка и сообщает об этом диспетчеру шахты и начальнику службы (группы) по прогнозу. Последний делает соответствующую запись в журнале текущего прогноза и ознакомляет (под роспись) с ней главного инженера шахты. Главный инженер шахты отдает письменное распоряжение об остановке забоя выработки и возобновлении работ после применения способа предотвращения выбросов, контроля его эффективности и выполнения мероприятий по безопасности и оперативно ставит в известность ГТИ и МакНИИ (ВостНИИ).
Текущий прогноз выбросоопасности по акустической эмиссии горного массива
2.4.5. Основным информативным признаком при прогнозе выбросоопасных зон по акустической эмиссии (АЭ) горного массива является ее активность (Ń i )- общее число импульсов АЭ, зарегистрированных звукоулавливающей аппаратурой за интервал наблюдения, приведенное к единице времени. Активность АЭ в зависимости от интервала наблюдения может быть десятиминутной
(Ń i,10), часовой (Ń i,ч) суточной (Ń i,с ), цикловой(Ń i,ц ).
Величина интервала наблюдения зависит от среднеарифметического значения активности ( N ).
2.4.6. При расчете прогноза определяют среднеарифметическое значение активности на опорном интервале осреднения, сдвигающимся каждые сутки.
Опорным интервалом осреднения называется постоянное количество (m) активностей АЭ, принятых для данного забоя: m= 30 для очистных и 10 для подготовительных забоев.
_ m
Ńк = m-1 ΣŃi , (2.13)
i=1
где Ńi- значения активности (Ń i,ч ; Ń i,с; Ń i,ц ), в том числе и нулевые. При использовании Ń i,ч к расчету принимают активность, зарегистрированную за часы, в которые в забое производилась работа отбойным молотком или стругом, или комбайном, или сверлом по углю вне зависимости от продолжительности перечисленных работ; при использовании Ń i,с, Ń i,ц к расчету принимают активность, зарегистрированную за весь интервал определения.
Значение активности после очередного сдвига интервала осреднения вычисляют по формуле
_ m m+1 n
Ńк+1 = m-1 ( ΣŃi + ΣŃi – ΣŃi ) (2.14)
i=1 i=m+1 i=1
где n - число значений активности, на которой сдвигается опорный интервал. При использовании часовой активности n равно числу принятых к расчету активностей в технологических сутках; при использовании Ń и Ń i,ц n=1.
Вычисление Ń производят в конце каждых технологических суток (циклов) после очередного сдвига интервала осреднения.
2.4.7. Признаком входа забоя в опасную зону является регистрация одного из двух возможных критериев: "двух точек" или "критического превышения".
Критерий "двух точек" - это возрастание средней в двух последовательных интервалах осреднения активности, удовлетворяющее следующим условиям:
_ _ _
(Ńк+1 – Ńк / Ńк)*100 ?? q ?? c (2.15)
_ _
где q=5% при Ńк+1 ?? 10имп/ч (имп/сутки); q =10% при при Ńк+1 ≤ 10имп/ч (имп/сутки); с - уровень активности, ниже которого критерий "двух точек" не действует; с = 2 имп-ч (имя/сутки).
Критерий "критического превышения" должен удовлетворять следующему условию:
_
Ńкр ?? р* Ńк (2.16)
_ _
где Ńкр - активность, при регистрации которой выдается прогноз "опасно"; р - коэффициент, зависящий от Ńк ; Р = 4 при Ń > 3,6 и
_
Р = 4,5 при Ń = 2 - 3,5 имп/ч (имп/сутки).
2.4.8. Если прогноз "опасно" был получен по критерию "двух точек", то он меняется на прогноз "неопасно" после понижения не менее
_
двух раз подряд средней активности на q и более процентов и подвигания забоя на после второго понижения Ńк (зона за-
паса, которая, как и опасная, отрабатывается с применением мероприятий по предотвращению выбросов). Если в зоне запаса зарегистрировано критическое значение активности, начинается отсчет новой шестиметровой зоны запаса со следующих суток.
Если прогноз "опасно" был получен по критерию "критического превышения", то он меняется на прогноз "неопасно" после подвигания забоя на 6 метров.
Прогноз "неопасно" и разрешение на отмену профилактических мероприятий оформляют актом (форма 3.4).
Начало опасных зон, зон запаса и их окончание наносят на рабочий эскиз выработки (планшет).
2.4.9. При отсутствии наблюдений за АЭ горного массива в течение часа и более, если не были прекращены работы по углю в радиусе действия сейсмоприемника прогноз получают после набора нового опорного интервала осреднения и расчета трех значений Ńк .
В этом случае до набора опорного интервала величина Ńк может быть условно принята равной нулю. До получения прогноза работы по углю в забое должны вестись с выполнением противовыбросных мероприятий.
2.4.10. Регистрация импульсов АЭ осуществляется по методике, изложенной в приложении 9. Результаты наблюдений заносят в журнал регистрации АЭ (форма 3.5), расчет прогноза ведут в журнале (форма 3.6).
2.4.11. Способ и место установки сейсмоприемников, порядок перестановки и определения их радиуса действия указывают в пас-порте выемочного участка (проведения и крепления горных выработок) в разделе "Применение звукоулавливающей аппаратуры (ЗУА)" За радиус действия принимают расстояние, на котором сейсмоприемиик воспринимает колебания, вызванные контрольными ударами (или работой отбойного молотка, комбайна) с амплитудой, превышающей уровень фона более чем в 2 раза. Радиус действия сейсмоприемни-ков определяют при каждой его установке.
Для наблюдений за АЭ горного массива при очистных работах сейсмоприемник устанавливают впереди забоя в шпуре длиной не менее . Расстояние от забоя до сейсмоприемника должно быть не менее и не более половины радиуса его действия. При отсутствии опережающих выработок допускается установка сейсмоприемника на элементы крепи.
Для наблюдений за АЭ в подготовительных выработках, проводимых взрывным способом, сейсмоприемник устанавливают в шпуре длиной не менее , пробуренном в угле, на расстоянии от забоя
5...20 м. Если по техническим причинам установка сейсмоприемника не представляется возможной, допускается его установка во вмещающих породах в шпуре глубиной не менее I м на расстоянии от забоя 5...20 м.
Для наблюдений за АЭ в подготовительных выработках, проводимых комбайном, расстояние от шпура до забоя должно быть
20...40 м.
Установка сейсмоприемников должна осуществляться электрослесарем службы прогноза. Оператор группы сейсмопрогноза должен ежесменно в журнале регистрации отмечать расстояние от забоя до сейсмоприемника по информации сменного надзора эксплуатационного (подготовительного) участка и участка ВТБ.
Способы и схемы установки сейсмоприемников для конкретных условий разрабатывает и рекомендует ГО ДонУГИ, они должны быть вне сены в паспорт в разделе "применение ЗУА". Один раз в месяц результаты контрольного определения радиуса действия должны быть зарегистрированы на магнитной ленте и оформлены актом, утвержденным главным инженером шахты. Лента с записью сохраняется до следующего контрольного определения радиуса действия. Область и условия применения прогноза по АЭ, а также параметры алгоритма расчета прогноза (интервал наблюдения, Л/Ь/П1<;>;) ) для конкретных горно-геологических и технологических условий могут уточняться ГО ДонУГИ по имеющимся результатам контроля АЭ и должны указываться в паспорте выемочного участка (подготовительного забоя).
На выбросоопасных пластах при комбайновом способе проведения выработок через каждые подвигания подготовительного забоя должка проводиться контрольная оценка выбросоопасности пласта по методике проведения разведочных наблюдений текущего прогноза в соответствии с п.п 2.4.12 - 2.4.13.
Текущий прогноз выбросоопасности по начальной скорости газовыделения из шпуров
2.4.12. С целью получения исходных данных для текущего прогноза проводят разведочные наблюдения вне зоны геологического нарушения (не ближе ). В подготовительных выработках эти наблюдения включают измерения начальной скорости газовыделения gн из шпура глубиной , коэффициента крепости угля f и общей мощности пласта m в пяти циклах проходки (через ). В очистных выработках эти измерения проводят в пяти пунктах, расположенных равномерно по длине забоя.
Измерение начальной скорости газовыделения при разведочных наблюдениях производят при длине контрольного шпура диаметром . Бурение контрольного шпура при достижении 3,5 метров приостанавливают, буровую штангу извлекают, в контрольный шпур вводят газозатвор и герметизируют измерительную камеру длиной . Измерительная камера должна располагаться вне зоны влияния способов предотвращения внезапных выбросов.
На герметизаторе устанавливают перфорированную насадку. Длина перфорированной насадки должна быть равна длине измерительной камеры.
С помощью расходомера, присоединенного к газозатвору, не позднее чем через 2 минуты после окончания бурения измеряют начальную скорость газовыделение.
Коэффициенты крепости угля измеряют прибором ПК-1 в шпуре глубиной .
Общую мощность пласта в подготовительных выработках замеряют в крайних точках забоя.
Проведение разведочных наблюдений не требуется в забоях выработок, которые начинают проводить от выработок, пройденных ранее в неопасных зонах, установленных текущим прогнозом. На ведение текущего прогноза в данном случае составляется акт.
На основании обработки результатов разведочных наблюдений должны быть получены исходные данные для текущего прогноза: максимальная величина начальной скорости газовыделения из шпуров gн.max , среднее арифметическое значение коэффициента крепости угля fСP и мощности пласта mср , изменчивость коэффициента крепости угля Кf и мощности пласта Кm .
2.4.13. Если Кf < 20$; Кm < 10%; fср > 0,8 усл.ед., а gн. max при этом менее критического значения начальной скорости гаpовыделения для каждого конкретного пласта ( q0Н ), то забой подготовительной или очистной выработки проводился в процессе разведочных наблюдений в неопасной зоне. В данном случае в забое вводят текущий прогноз, а применяемые в выработке способы предотвращения внезапных выбросов могут быть отменены. Это положение распространяется на забой при любых значения Кm , если
Кj < 20%, fср > I усл.ед.., а gн.max < q0Н .
Критические значения начальной скорости газовыделения (q0Н) зависят от марки угля и принимаются:
при Vdaf менее 15% - 5 л/мин,
при Vdaf от 15 до 20% - 4,5 л/мин
при Vda fот 20 до 30% - 4,0 л/мин
при Vdaf свыше 30% - 4,5 л/мин
Выход летучих веществ ( Vdaf ) определяют как средний по 10 пробам угля, отобранным в подготовительной выработке или в лаве на стадии разведочных наблюдений и оформляют актом, утвержденным главным инженером шахты.
Данные разведочных наблюдений заносятся в журнале по форме 3.7.
Разведочные наблюдения повторяют через каждые 250- подвигания забоя выработки.
2.4.14. При текущем прогнозе опасных зон измерения начальной скорости газовыделения проводят в контрольном шпуре диаметром на интервалах 1,5; 2,5; при измерительной камере . Шпуры необходимо бурить через каждые подвигания подготовительных выработок, в комбайновых нишах при работе по схе-ме лава-штрек и в нижних просеках крутых пластов при полевой подготовке и - в очистных забоях. На каждом интервале перед измерением qн проверяется качество герметизации газовой камеры в соответствии с паспортом на комплект приборов для прогноза.
2.4.15. В подготовительных выработках необходимо бурить два шпура на расстоянии от стенки выработки. Шпуры ориентируют в направлении подвигания забоя.
В очистных выработках пологих b наклонных выбросоопасных пластов шпуры бурят в направлении подвигания выработки и располагают на расстоянии от кутков ниш, а в остальной части лавы - через друг от друга.
