Страница 2: НПАОП 10.0-5.28-87. Инструкция по прогнозу и предупреждению внезапных прорывов метана из почвы горных выработок (44371)

температура пород на заденной глубине (только для очистных забоев), °С:

литологический состав пород почвы выработки на глубину по нормали к наслоению не менее - для очистных забоев и - для остальных выработок, а также мощность каждого слоя

в метрах.

2.5. Перечисленные в п.2.4 исходные данные предоставляются заинтересованными организациями или предприятиями в обслуживающий их вычислительный центр по форме, приведенной в ПРИЛОЖЕНИЙ.

2.6. В результате решения конкретной задачи по разработанной для ЭВM программе на распечатке выдаются параметры прогноза, изложенные в п.2.1, а также исходные данные по п.2.4.

3. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ

БЕЗОПАСНОСТИ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ

3.1. Все рабочие, назначаемые на работы в горные выработки, в которых прогнозом установлена возможность внезапного прорыва метана, и посещающие их должностные лица, доданы быть ознакомлены с предупредительными признаками данного газодинамического явления, а также иметь при себе изолирующие самоспасатели.

3.2. Расход воздуха Q в выработке должен проверяться исходя из обеспечения концентрации в нем кислорода не менее 15% на случай прорыва метана:

Q ≥4(1м + 1), м3/мин

где 1м - ожидаемый максимальный расход метана из надработанного массива при внезапном его разрушении, м3/мин; I - расход метана в исходящей струе выработки до газодинамического явления, м3/мин. Для девствующей выработки принимается по фактическим замерам, а для про-ектируемой определяется расчетом в соответствии с действующим "Руководством по проектированию вентиляция угольных шахт".

3.3. В случае невозможности обеспечения очистного забоя необходимым расходом воздуха на шахтах, использующих пневмо-энергию, в лавах должен быть проложен магистральный шланг сжатого воздуха с 3-5 отводами и переключателями, расположенными равномерно по длине. Комбайны и другие механизмы, работающие на сжатом воздухе, также должны быть оснащены отводами сжатого воздуха с переключателями.

Все устройства аварийного воздухоснабжения должны быть окрашены в оранжевый цвет.

3.4. Все рабочие, ведущие работы в тупиковых и очистных выработках должны обеспечиваться индивидуальными автоматическими сигнализаторами метана в соответствии с Правилами безопасности в угольных к сланцевых шахтах.

4. СПОСОБЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ ПРОРЫВОВ

МЕТАНА ИЗ ПОЧВЫ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Предупреждение прорывов метана в шахтные выработки из надрабатываемого массива может быть достигнуто за счет:

опережающей отработки защитник пластов;

изменения положения выработки относительно потенциального источника газовыделения;

дегазации потенциальных источников газовыделения при помощи скважин.

4.1. Опережающая отработка защитных пластов

4.1.1.. Механизм защитного действия опережающей отработки защитных пластов состоит в снижении горного и газового давления, увеличения газопроницаемости в результате разгрузки и дегазации под- и надрабатываемого массива.

4.1.2. Защитным является такой пласт, отработка которого обеспечивает предупреждение внезапных прорывов метана иа почвы выработок, проводимых в защищенной зоне по выше - или нижележащему горному массиву.

4.1.3. При отработке свиты пластов в качестве защитного пласта принимается один из них, опережающая отработка которого обеспечивает максимальный эффект защиты, и который отрабатывается как одиночный с применением одной иа вышеприведенных мер по предупреждению прорывов метана из надрабатываемого им массива.

4.1.4. Отработка защитных пластов должна производиться без оставления целиков угля.

4.1.5. Размер защитной зоны в кровлю S1 (рис. I) принимается равным 70 кратной вынимаемой мощности защитного пласта, а в почву S2 - для пологих и наклонных и - для крутых пластов.

Рис. I. Границы зон защиты от прорыва метана в шахтные выработки из горного массива при его подработке (а) и надработке (б):

1 - угольный пласт, подлежащий отработке или по

которому намечено проведение подготовительной выработки;

2 - защитный пласт;

3 - потенциальный источник газовыделения;

4 - подготовительная выработка.

4.1.6. Выработа считается зачищенной от прорыва метана,

если ее подошва располагается выше нижней границы зоны защиты

еа расстоянии не менее 10м.

4.1.7. Защита выработки от внезапного прорыва в нее метана обеспечивается, если с момента под - или надработки зоны, в которой проведена выработка, прошло не менее 6 месяцев.

4.1.8. Углы защиты б1 , б2 , б3 и б4 принимаются из нижеприведенной таблицы.

Таблица

Значение углов защиты

4.2. Изменение положения выработки относительно

потенциального источника газовыделения

4.2.1. Предупреждение прорывов метана из почвы подготовительных выработок или камер достигается за счет их проведения таким образом, чтобы кратчайшее расстояние от их подошвы до ближайшего к ней источника газовыделения h, включая его мощность, превышало прогнозируемую глубину разрушения надработанного массива hk (рис. 2).

Рис. 2. Неопасное (а) и опасное (б)

расположение выработок в условиях крутого и наклонного залегания пласта:

I - подготовительная выработка;

2 - потенциальный источник газовыделения.

4.2.2. Если в надрабатываемом горном массиве вблизи подошвы подготовительной выработки находится потенциальный источник газовыделения, например, в виде пласт (прослойки) угля или углистого сланца, то, при возможности, он должен выниматся на полную мощность во время проведения выработки. При этом прорыв метана из почвы выработки не ожидается, если одновременно соблюдается условие, изложенное в п.4.2.1. (рис. 3).

4.3. Дегазация потенциальных источников

газовыделения при помощи скважин

4.3.1. Дегазация потенциальных источников газовыделения при помощи скважин для предупреждения прорывов метана из надрабатываемого массива в горные выработки может быть осуществленна в любых горно-геологических и горнотехнических условиях.

4.3.2. Дегазационные сквжины необходимо бурить на потенциальный источник газовыделения в виде пласта (прослойки) угля или углистого сланца так, чтобы они полностью пересекали его и внедрялись в подстилающий породный слой.

4.3.3. При попадании в прогнозируемую зону разрушения над-рабатываемого массива несколько потенциальных источников газовыделения дегазационные скважины необходимо бурить до наиболее удаленного от подошвы выработки источника газовыделения.

4.3.4. Для предупреждения прорывов метана в лавах дегазационные скважины необходимо бурить из подготовительных выработок преимущественно восстающими. Первая скважина должна быть пробурена таким образом, чтобы ее забой находился в створе с линией нарезаемого очистного забоя. Расстояние между забоями скважин - не более , а пересечение потанциальных источников газовыделения по длине лавы должно производиться на расстояниях, указанных на рис. 4, 5 и 6.

4.3.5. При проведении горизонтальных и наклонных выработок расстояние между забоями скважин и отставание их от вертикальной проекции забоев выработок не должно превышать , при этом забои скважин не должны выходить за контур выработки (рис. 7).

Рис. 3. Опасное (а) и неопасное (б) расположение выработок в условиях пологого залегания пластов:

1 - подготовительная -выработка;

2 - потенциальные источники газовыделения.

РИС. 4. Схемы дегазации потенциального источника газовыделения при прямом (а) и обратном (6) порядке отработки пласта пологого залегания:

I - разрабатываемый пласт; 2 - потенциальный источник газовыделения; 3 - дегазационная скважина; А-А - положение линии очистного забоя на момент его отхода от разрезной печи.

Рис. 5. Схема дегазации потенциального источника газовыделения скважинами, бурыми из откаточного штрека в условиях крутого и маслянного залегания пластов: 1 - разрабатываемый пласт; 2 - потециальный источник газовыделения; 3 - дегазационная скважина.

Рис. 6. Схема дегазации потенциального источника газовыделения скважинами, буримыми

из полевого штрека в условиях крутого и наклонного залегания пластов: I - разрабатываемый пласт; 2 - потенциальный источник газовыделения; 3 - дегазационная скважина.

Рис. 7. Схема дегазации потенциального источника

газовыделения при проведении горизонтальных и наклонных выработок:

I - выработка; 2 - потенциальный источник

газовыделения; 3 - дегазационная скважина.

4.3.6. При сооружении камер длиной до 10 м дегазация по-тенциальных источников газовыделения осуществляется не менее чем двумя скважинами, а при длине камеры свыше 10 м необходимо по ее длине бурить дополнительно по одной скважине на каждые 10 м.

4.3.7. Перед вскрытием потенциальных источников газовыделения квершлагами и наклонными выработками бурение скважин не- обходимо осуществлять за 15 м до подхода к месту прогнозируемой глубины разлома массива hK (рис. 8). Расстояние между забоями скважин - не более 15 м, а при расстоянии от подошвы выработки до потенциального источника газовыделения равном 5 м и менее - не более 6 м.

4.3.8. При подходе забоя вертикального ствола к потенци-альному источнику газовыделения на расстояние, превышающее на 5 м критическую глубину разлома почвы, но не менее чем за 10 м до него необходимо бурить не менее двух скважин (рис. 9).

4.3.9. Вскрытие выбросоопасных пластов производится в со-ответствии с требованиями действующей "Инструкции по безопасному введению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля,породы и газа", а параметры бурения дегазационных скважин по п. 4.3.7. и 4.3.8. должны быть не менеее требуемых Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах.

4.3.10. При проведении выработок в зонах, примыкающих к дизъюктивным нарушениям по п. 1.8 необходимо осуществлять дегазацию надрабатываемого горного массива на глубину не менее 25м.

4.3.11. Во всех случаях дегазационные скважины необходимо располагать под углом 20-30° к линии очистного забоя или продольной оси подготовительной выработки с тем, чтобы они пересекали образующиеся трещины и , при возможности, плоскости сместителей дизъюнтивов.

Рис. 8. Схема дегазаций потенциального источника

газовыделения при вскрытии его квершлагом:

I - квершлаг;

2 - потенциальный источник газовыделения;

3 - дегазционная скважина.

Рис. 9. Схема дегазации потенциального источника газовыделения в условиях проведения вертикального ствола:

I - вертикальный ствол;

2 - потенциальный источник газовыделения;

3 - дегазационные скважины.

4 3.12. Бурение скважин, их оборудование и контроль режима работы дегазационной системы, а также применение других мер борьбы с суфлярами действующих, горных выработках должны производится в соответствии с Руководством по дегазации угольных

шахт".

ПРИЛОЖЕНИЕ

Бланк исходных данных для прогноза

Внезапных прорывов метана из почвы

Горных выработок

Производственное объединение__________________________________________

Шахта (шахтоуправление, организация)____________________________________

Участок_______________________________________________________________

Выработка_____________________________________________________________

Геологический символ разрабатываемого пласта1)___________________________