Рис. 3.8. Схемы к определению параметров локальной защитной выемки пластов:
I -защитный пласт, 2- пласт, З – выбросоопасный песчанник
Рис. 3.9. Схемы к построение зоны ПГД:
а - на разрезе вкрест простирания пластов; б - на разрезе по простиранию пластов
-зона ПГД
Таблица 3.4
|
Глубина разработки Н, м
|
Значения α1, м при размере а, м |
Значения α2, м при размере а, м |
||||||||
|
|
100
|
125
|
150
|
200
|
250
|
100
|
125
|
150
|
200
|
250
|
|
300
|
92
|
96
|
105
|
ПО
|
115
|
80
|
92
|
104
|
108
|
110
|
|
400
|
105
|
ИЗ
|
120
|
122
|
125
|
93
|
105
|
115
|
118
|
120
|
|
500
|
115
|
125
|
130
|
132
|
135
|
105
|
115
|
12Ь
|
128
|
130
|
|
600
|
120
|
130
|
135
|
136
|
140
|
117
|
127
|
135
|
138
|
140
|
|
800
|
135
|
145
|
150
|
155
|
157
|
125
|
133
|
140
|
145
|
146
|
|
1000
|
145
|
155
|
160
|
165
|
168
|
132
|
140
|
14В
|
150
|
1ЬЗ
|
|
1200
|
155
|
165
|
173
|
177
|
180
|
140
|
146
|
155
|
158
|
160
|
При отработке пластов без целиков или при оставлении межэтажных (межъярусных) целиков шириной менее величины 0,1L (на мощных пластах до ) за величину а. принимают суммарную ширину выработанного пространства; при размерах целика более 0,1L (на мощных пластах более ) за величину а принимают наклонную высоту этажа (яруса). При разработке пластов столбами по падению (восстанию) за величину а принимают ширину столба.
Значения α 1 и α 2 при а < принимают равными значениям α 1 и α при а = , а при а> - равными значениям α 1, и α 2, при а = .
Значения углов δ1, δ 2, δ 3, δ 4 берут из табл. 3.2.
При построении зоны ПГД в сечении по простиранию углы δ 1(δ 2) и δ 3(δ 4) принимают, соответственно равными 80 и 75°.
Размеры зон ПГД α 1 и α от целика рассчитывают умножением соответствующих для краевой части величин α 1 и α 2 на коэффициент
К , определяемый по таблице 3.5, в зависимости от соотношения ширины целика ( L ) и ширины зоны опорного давления ( l ).
Таблица 3.5
|
L/l < 0,1
|
0,15
|
0,20
|
0,25
|
0,35
|
0,5
|
1.0
|
1,5 > 2,0
|
||
|
К |
0 |
0,25
|
0,50
|
0,75
|
1,00
|
1.13
|
1,25
|
1,13 |
1,00 |
При построении зон ПГД от целиков с изменяющейся его шириной величину L определяют следующим образом. Если в наиболее широкой части L< I , то за размер целика принимает его наибольшую ширину. Если в самой узкой части L > I то за размер целика принимают его наименьшую ширину. Если в самой широкой части L> I , а самой узкой L < I , то размер целика принимают равным I . За величину а при построении зон ПГД от целика принимают наибольшую ширину выработки, прилегающей к целику.
В случае наложения зон ПГД от нескольких краевых частей или целиков соседних пластов на один и тот же участок рассматриваемого пласта построение зон ПГД производят отдельно от каждой краевой части или целика.
3.8.3. Ведение горных работ в зонах ПГД при переходе створов с границами очистных работ соседних пластов (целиков, краевых частей, остановленных очистных забоев и др.) встречными и догоняющими забоями не разрешается. В исключительных случаях (остановка очистного забоя влияющего пласта вследствие его выклинивания или наличия непереходного геологического нарушения, подход к границе шахтного поля, оставление охранного целика и т.п.) ведение горных работ на опасном пласте в зоне ПГД при переходе створа с границами очистных работ и кромками целиков влияющих пластов допускается с разрешения технического директора производственного объединения (главного инженера комбината). При этом рекомендуется переход створа осуществлять в направлении выработанного пространства влияющего пласта.
3.3.4. Выбор порядка применения комплекса мер предотвраще ния внезапных выбросов в зонах ПГД производят в зависимости от расстояния между пластами категорий опасности разрабатываемого пласта, наличия горных работ на соседних пластах.
Ведение горных работ в зонах ПГД при переходе створов остановленных очистных работ при мощности междупластья менее допускается при механизированной выемке угля без присутствия людей в забое или в режиме сотрясательного взрывания, В остальных случаях при разработке пластов, опасных по выбросам, порядок применения комплекса мер в зоне ПГД определяют в соответствии с табл.3.6.
На участках возмещения зон ПГД от нескольких соседних пластов категорию опасности устанавливают по наиболее опасной из совмещеных зон, при одинаковых категориях участок переводят в более высокую категорию.
На угрожаемых пластах с текущим прогнозом, прогноз проводят при переходе створов по всей зоне ПГД. На угрожаемых пластах с локальным прогнозом производят внеочередное обследование пластов.
Таблица 3.6
|
Кате-гория опас-ности зоны ПГД
|
Условия разработки пласта в зоне ПГД
|
Порядок применения комплекса мер в зоне ПГД
|
|
I
|
При переходе створов с границами очистных работ при <h2<0,5 α 2 ; <h1<0,5 α 1 Зоны ПГД, осложненные геологическими нарушениями
|
Особо опасные участки, горные работы ведут в соответствии с п. 1.3.6,
|
|
П
|
При переходе створов с границами очистных работ при 0,5 α 2 < h2 <0,8 α 2 ; 0,5 α 1 < h1 <0,8 α 1; и в зонах ПГД от целиков и краевых частей при < h2 <0,8 α 2 и h1 <0,8 α 1
|
Согласовывают с МахНИИ (ВостНИИ)
|
|
Ш
|
В зонах ПГД при 0,8 α 2 < h2 <α 2 ; 0,8 α 1 < h1 <α 1; |
Определяет главный инженер шахты. Допускается ведение текущего прогноза, при выявлении опасных зон участок переводится во II категорию
|
3.3.5. В отдельных случаях категория опасности зоны ПГД может быть изменена на основании результатов экспериментально-аналитической оценки, выполняемой ВНИМИ совместно с МакНИИ (ВостНИИ).
3.3.6. На участках протяженностью , примыкающих к выработанному, пространству вышележащих этажей (ярусов), в зонах ПГД от краевых частей и целиков соседних пластов устанавливает Ш категорию опасности.
3.3.7. В зонах ПГД опасность по внезапным выбросам отсутствует, если опасный пласт надработан пластом, расположенным на расстоянии, не превышающем 0,4 S2 (рис. 3.10, а), или подработан пластом при мощности междупластья, не превышающей 0,6 S1
(рис.З.10, б).
Пример построения зон ПГД и выбора комплекса мер в этих зонах приведен в приложении 6.
Рис. 3.10. Условия эффективной защиты от внезапных выбросов при наличии зон ПГД:
а - при надработке защитный пласт расположен на расстоянии h2 < 0,45. ; б - при подработке защитный пласт расположен на расстоянии h1< 0,6 S1 ; I - пласт, опасный по выбросам, 2 - защитный пласт
3.4. Оценка и контроль эффективности защитного действия
3.4.1. Оценку эффективности защитного действия выполняют с целью установления наличия защиты и определения границ защищенных зон в следующих условиях:
при расстояниях между защитным и выбросоопасным пластами
h1 > S1 и h2 > S2
в зонах ПГД надработанных или подработанных очистной выработкой третьего пласта, расположенного выше выбросоопасного пласта расстоянии большем 0,4 S2 или ниже на расстоянии большем 0,6 S1 ;
при надработке защитными пластами с эффективной мощностью менее (при закладке выработанного пространства или оставлении в нем специальной крепи), за исключением случаев, когда h2 < 0,7 S1 ;
при использовании в качестве защитных пластов мощностью менее ;
при дегазации крутых надрабатываемых пластов.
Оценка эффективности защитного действия включает анализ опыта разработки пласта и экспериментальную оценку изменения напряженного и газодинамического состояния пластов по выходу буровой мелочи и начальной скорости газовыделения.
Выход буровой мелочи и начальную скорость газовыделения измеряют на двух участках: не подверженных надработке (подработке) к в надработанных (подработанных) зонах. Защита считается эффективной при отсутствии на надработанном или подработанном участке значений выхода буровой мелочи и начальной скорости газовыделения, превышающих критические (рис. 3.11), и снижении среднего уровня показателей на этих участках в сравнении с участками, не подверженными влиянию горных работ соседних пластов. При оценке дополнительно могут быть использованы другие показатели, характеризующие изменение напряженного и газодинамического состояния пластов.
Работы по оценке и выбору комплекса мер безопасности три мощностях междупластья, превышающих дальность защитного действия, выполняет шахта под методическим руководством ВНИМИ и МакНИИ (ВостНИИ), при этом ВНИМИ выдает заключение об эффективности защиты, а МакНИИ (ВостНИИ) согласовывает комплекс мер безопасности при отсутствии эффективной защиты. По результатам оценки составляют соответствующее заключение и акт (форма 3.11).
На участках пластов, на которых в результате оценки установлено наличие эффективной защиты, горные работы в дальнейшем ведут с периодическим контролем эффективности защитного действия.
Результаты контроля заносят в журнал по форме 3.10.
3.4.2. На крутых пластах контроль эффективности защитного действия в зонах, указанных в п. 3.4.1, можно не производить;
|
|
|
Рис. 3.11. Номограммы для контроля эффективности защитного действия по выходу буровой мелочи (а)
и начальной скорости газовыделения (6 )
В лавах с механизированной выемкой угля, работающих по безмагазинной схеме.
3 4.3. Контроль эффективности защитного действия производят:
по выходу буровой мелочи из шпуров; на шахтах Донбасса дополнительно выполняют поинтервальные измерения начальной скорости газовыделения в тех же шпурах;
сейсмоакустическим методом.
3.4.4. При контроле эффективности защитного действия по выходу буровой мелочи глубину контрольных шпуров (lm) принимают равной 5-кратной мощности пласта (m), но не менее и не более .
Расположение контрольных шпуров:
в очистных забоях уступной формы - по одному шпуру в каждом уступе на расстоянии не более 1м ниже кутка; при длине уступа. более бурят дополнительный шпур по середине уступа;
- в прямолинейных очистных забоях не более чем через друг от друга, первый шпур бурят в нижней нише на расстоянии от кутка;
- в подготовительных выработках - по два шпура в углах забоя; на крутых и наклонных пластах верхний шпур должен выходить на проектный контур выработки на расстоянии от забоя.
Цикл работ по контролю эффективности защитного действия состоит из трех наблюдений, выполняемых через подвигания забоя. Величину подвигания контролируемого забоя между очередными циклами работ по контролю устанавливает ВНИМИ (МакНИИ).
При изменении горно-геологических условий (изменение мощности защищаемого пласта более чем на 15%, вход забоя в геологическое нарушение) производят внеочередной цикл работ по контролю эффективности защитного действия.
Замеры выхода буровой мелочи производят поинтервально с каждого метра шпура в объемном измерении л/м. Измеренные значения выхода буровой мелочи по длине шпура сопоставляют с их безопасными значениями, устонавливаемыми в соответствии с номограммой, приведенной на рис. 3.11,а.
3.4.5. Измерения начальной скорости газовыделения на шахтах Донбасса выполняют через каждый метр по длине контрольного шпура на глубину . Длину измерительной камеры, надежность герметизации, время измерения после окончания бурения каждого интервала "Принимают в соответствии с п. 2.5.4. Измеренные значения начальной скорости газовыделения по длине шпура сопоставляют с их безопасными значениями, устанавливаемыми в соответствии с номограммой, приведенной на рис. 3.11,б.
