Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа

3.5.6. Контроль эффективности дегазации осуществляют по на­чальной скорости газовыделения при поинтервальном измерении ее в шпурах согласно п. 3.4.4. В случае установления неэффективнос­ти дегазации в соответствующем уступе или подготовительной выра­ботке применяют локальные противовыбросные мероприятия и конт­роль их эффективности.

Раздел 4. РЕГИОНАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ

ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА НА НЕЗАЩИЩЕННЫХ ПЛАСТАХ 4.1. Общие положения

4.1.1. В качестве региональных способов предотвращения вне­запных выбросов угля и газа на незащищенных пластах применяют увлажнение или дегазацию (в соответствии с подразделом 3.5).

4.1.2. На шахтах восточных л северных бассейнов и месторож­дений параметры увлажнения и дегазации незащищенных выбросоопасных пластов устанавливают в соответствии с "Инженерными методами расчета параметров региональных способов предотвращения внезап­ных выбросов угля к газа (руководство по применению)" ВостНИИ.

4.2. Увлажнение угольных пластов

4.2.1. Увлажнение угольных пластов осуществляют через длин­ные скважины, пробуренные впереди забоев. Герметизацию скважин осуществляют цементно-песчаным или полимерными растворами.

Для повышения эффективности увлажнения применяют добавки по­верхностно-активных веществ (ПАВ).

Выбор типа и концентрации ПАВ производят согласно табл. 4.1.

Таблица 4.1

Типы

ПАВ

Концентрация ПАВ по маркам угля, %

Г

Ж

К

ОС

Т

А

Сульфа-нол

0,1-0,2

0,2-0,3

0,3-0,4

0,1-0,5

0,1-0,5

-

Пенооб­разова­тель

(ПО - 1а,

ПО-1ф)

0,1-0,3

-

0,2-0,4

-

-

-

ДБ

0,2-0,3

0,2-0,4

-

-

-

-

Де-17а

-

-

-

-

0,2-0,3

0,1-0,3

Типол

-

-

-

0,1-0,5

0,1-0,5

0,1-0,5

4.2.2. Способ увлажнения с добавками ПАВ применяют на плас­тах при условии обеспечения направленности бурения скважин на за-данную глубину, герметизации устья скважины, поступления раство­ра в угольный пласт по всей длине нагнетательной скважины»

4.2.3. К параметрам способа относится длина и диаметр скважи­ны» расстояние между скважинами, глубина герметизации скважины, концентрация ПАВ в растворе, давление и расход нагнетаемой жидкости.

4.2.4. Диаметр нагнетательной скважины принимают равным 80-110 мм, а длину на 8-10 м меньше высоты этажа,

Если по горно-геологическим условиям или при большой высоте этажа не удается пробурить скважины на заданную глубину, то увлаж­нение производят через скважины, пробуренные из откаточного и вентиляционного штреков. При этом между скважинами должен оставаться целик не менее 5 м. Нагнетание рабочей жидкости в восстающие и падающие скважины, производят обособленно.

1.2.5. Глубину герметизаций скважин принимают равной половине расстояния между нагнетательными скважинами, а в нарушенном массиве она должна быть не менее 10 м.

4.2.6. Расстояние между нагнетательными скважинами определя­ется из выражения l = 1,8R_У, м. Радиус увлажнения R_У зависит от проницаемости и секционной способности угля, времени увлажнения и смачиваемой способности закачиваемого водного раствора ПАВ, Радиус увлажнения определяют экспериментально, для чего бурят две нагнетательные скважины, расстояние между которыми должно быть не менее 15 м. После закачки в них расчетного количества раствора параллельно нагнетательным скважинам бурят по три контрольных скважины на расстоянии, соответственно 3, 6 и 9 м (для первой скважины); 3, 5 и 7 м (для второй скважины). Пробы угля, отобранные через 3 м каждой контрольной скважиной подвергают анализу на содержание адсорбированной влаги.

За радиус эффективного увлажнения принимают расстояние, на котором получено содержание физически связанной влаги в соответствии с требованиями п. 4.2.10.

4.2.7. Увлажнение пласта производят при давлении нагнетания Р_Н на условия Рн> Рг < 0,75 γН кгс/см² , где Рг - давление газа в пласте.

4.2.8. В случаях, когда при закачке не обеспечивается пода ча расчетного количества раствора в пласт производят увлажнение через дополнительную скважину, пробуренную на расстоянии 4,0 м от предыдущей. Давление жидкости в этом случае должно быть на 15-20% ниже, чем в основной скважине, которая должна быть закрыта заглушкой.

4.2.9. Увлажнение угольных пластов производят с опережением по отношению к забою очистной или подготовительной выработки. Ширину увлажненного участка S_УВЛ, создаваемую до начала подвига ниш выработки, определяют из условия

S_УВЛ =l_Н.З. + V_ВЫР ,м (4.1)

где l_Н.З- неснижаемый запас увлажнения, необходимый для выдержки увлажненного участка в течение 30 суток; V_ВЫР - скорость подвигания забоя, м/мес.

Контроль эффективности увлажнения

4.2.10. После закачки водного раствора ПАВ между двумя нагнетательными скважинами бурят одну контрольную скважину на ту

же глубину, в которой отбирает пробы с интервалом 5 м по ее дли­не.

Выбросоопасные угольные шахтопласты Донбасса считают доста­точно увлажненными если содержание физически связанной воды, со­ставляет в угле марок: Г, Ж, К - 2,5%; ОС, Т - 2%; А - 3%. При этом зона пласта считается неопасной, если показатель газодина­мической активности угля (отношение содержания метана к содержа­нию физически связанной воды) составляет: К = 0,003 для марок Г, Ж, К; К - 0,0015 для марок ОС, Т и К = 0,0008 для марки А.

Данные по каждой нагнетательной скважине заносят в журнал контроля и учета работ по нагнетанию воды в пласт (форма 3.13).

4.3.11. Текущий контроль эффективности увлажнения в потолкоуступных забоях и забоях подготовительных выработок осуществля­ется в соответствии с подразделом 2.5.

Раздел 5 СПОСОБЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА ПРИ ВСКРЫТИИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

5.1. Общие положения

5.1.1. Вскрытие выработками выбросоопасных и угрожаемых угольных пластов и пропластков (мощностью более 0,3 м) осуществ­ляют, с применением комплекса работ по предотвращению выбросов и созданию безопасных условий труда.

Работы по закрытию пласта производят в следующей последова­тельности:

разведка положения пласта относительно забоя вскрывающей вы­работки;

введение режима оотрясательного взрывания при проведении вскрывающей выработки с помощью буровзрывных работ;

прогноз выбросоопасности в месте вскрытия;

выполнение способов предотвращения выбросов при опасных зна­чениях показателей выбросоопасности, установленных прогнозом;

осуществление контроля эффективности способов предотвращают выбросов;

введение дистанционного управления проходческими комбайнами;

обнажение и пересечение пласта;

возведение усиленной крепи а местах сопряжения выработки с пластом;

удаление от пласта.

5.1.2. Вскрытие особо выбросоопасных шахтопластов осуществляют в защищенных зонах, путем сбойки с пройденной по пласту выра­боткой или с обязательным выполнением способов предотвращения выбросов.

5.1.3. При проведении вскрывающей выработки с подощью буро-взрывных работ сотрясательное взрывание вводят при приближении забоя выработки к выбросоопасному пласту на расстояние не менее 4 м и отменяют после удаления забоя выработки от пласта на рассто­яние не менее 4 м по нормали к пласту.

При сбойке с ранее пройденной по пласту выработкой, а также при приближении забоя выработки к угрожаемому пласту или к про-пластку эти расстояния равны 2 м.

При проведений выработки проходческим комбайном дистанцион­ное управление вводят и отменяют при приближении и удалении за боя выработки на расстояние не менее 2 м по нормали к выбросоопасному пласту.

5.1.4. Если прогнозом в месте вскрытия установлены неопасные значения показателей выбросоопасности, то выбросоопасные пласты могут вскрывать без применения способов предотвращения выбросов с помощью сотрясательного взрывания или комбайном с дистанционным управлением.

Если прогнозом установлены опасные значения показателей выбросоопасности, вскрытие выбросоопасных пластов должны производить с применением способов предотвращения выбросов. После выполнения способов предотвращения выбросов и контроля их эффективности вскрытие пластов должны производить сотрясательным взрыванием или комбайнами с дистанционным управлением.

5.1.5. При вскрытии выбросоопасных пластов стволами с помощью буровзрывных работ прогноз в месте вскрытия и способы предотвра­щения выбросов могут не применять при условии, что обнажение и пересечение пласта на полную мощность будет произведено за одно взрывание.

5.1.6. При приближении забоя вскрывающей выработки к угрожаемому пласту, а также к пропласту мощностью более 0,3 м, если прогнозом установлены неопасные значения показателей выбросо-опасности, вскрытие можно осуществлять без применения способов предотвращения выбросов с помощью взрывных работ в режиме, уста­новленном для сверхкатегорных по газу шахт или комбайнами с дистанционным управлением.

Если прогнозом установлены опасные значения показателей выбросоопасности, вскрытие угрожаемых пластов и пропластков мощно­стью более 0,3 м производят с применением способов предотвраще­ния выбросов. После выполнения способов предотвращения выбро­сов и контроля их эффективности вскрытие пластов и пропластков производится сотрясательным взрыванием или комбайнами с дистанционным управлением.

Допускается вскрытие пропластков мощностью 0,1-0,3 м сотрясательным взрыванием или комбайнами с дистанционным управлением без применения прогноза выбросоопасности и способов предотвраще­ния выбросов.

5.1.7. Мероприятия по предотвращении выбросов угля и, газа перед вскрытием пластов с углом падения более 55° осуществляют с

расстояния не менее 3 м по нормали к пласту, а перед вскрытием пластов с углом падения менее 55° - с расстояния не менее 2 м. При этом величина обработанной зоны должна составлять не менее 4 м за контуром выработки.

5.1.8. Обнажение пластов и пересечение пропластков при помощи буровзрывных работ производят при величине породной пробки между выработкой и крутым пластом (пропластком) не менее 2м пологим, наклонным и крутонаклонным - не менее 1 м по нормали к пласту.

5.1.9. При вскрытии пластов в зонах, полностью защищенных отработкой защитных пластов, прогноз выбросоопасности и способы предотвращения выбросов не применяют. Вскрытие осущест­вляют взрывными работами в режиме, установленном для сверхкатегорных по газу шахт, или проходческими комбайнами без дистанционного управления.

5.1.10. В условиях восточных бассейнов и месторождений по со­гласованию о ВостНИИ при вскрытии пластов допускается применение проходческих комбайнов или взрывных работ в режиме, установленном для сверхкатегорных по газу шахт, в следующих случаях:

если прогнозом в месте вскрытия установлены неопасные значения показателей выбросоопасности;

если контролем установлена эффективность примененного способа предотвращения внезапных выбросов угля и газа;

если вскрытие производится путем сбойки с предварительно пройденной по пласту выработкой при условии, что между сбиваемыми вы­работками не оставлена толща угля.

5.1.11. В забой вскрывающей выработки с расстояния 4 м по нормали к пласту для работы одновременно допускают не более 3-х че­ловек.

В забой ствола с расстояния 6 м по нормали к пласту допускают количество рабочих из расчета обеспечения возможности подъема всех людей в один прием.

5.2. Вскрытие угольных пластов стволами

5.2.1. Перед началом проведения вертикального ствола должна быть произведена предварительная разведка всей пересекаемой ство­лом толщи пород до нижней проектной огтметки ствола. Разведочнаяя скважина должна быть пробурена в контуре ствола.

5.2.2. В углубляемых стволах дополнительную разведку пере­секаемой стволом толщи пород производят разведочными скважина-ми с расстояния 10 м до пласта по нормали в соответствии с п. 2.2.2.

5.2.3. При вскрытии стволами угольных пластов для предотв­ращения внезапных выбросов производят бурение дренажных скважин, возведение каркасной крепи, гидрообработку угольного массива, а в сложных горно-геологических условиях допускается сочетание

этих способов.

5.2.4. Вскрытие выбросоопасных пластов стволами, проводимы­ми способом бурения, производят без применения способов предотв­ращения внезапных выбросов при условии дистанционного управления комплексом с поверхности.

Вскрытие стволами с бурением дренажных скважин

5.2.5. При вскрытии пластов стволами дренажные скважины бу­рят таким образом, чтобы точки выхода скважин из пласта были удалены друг от друга не более чем на 2 R эф. Точки выхода скважин из пласта должны быть расположены в пределах необходимой зоны его обработки на расстоянии не более R эф от контура этой зоны, R эф принимается равным 0,75 м. Дегазация считается эффек­тивной после снижения давления газа в контрольных шпурах до величины менее 10 кгс/см ².

5.2.6. При обнажении пластов скважины бурят с расстояния 2 м до пласта по нормали. Диаметр скважин должен быть 80-100 мм. Расстояние от контура ствола до скважины и между скважинами в плоскоти забоя последней заходки, проходимой под защитой этих скважин, должно составлять 1,5 м. Длину скважины определяют из расчета постоянного опережения забоя ствола скважинами на 2 м.

5.2.7. Дренажные скважины при обнажении пласта должны бурить по следующим схемам:

а) при вскрытии пологого и наклонного пласта - по схеме, показанной на рис. 5.1;

б) при вскрытии крутого пласта - по схеме, показанной на рис. 5.2.

5.2.8. Дренажные скважины при пересечении мощных пологих или крутых пластов любой мощности бурят диаметром 200-250 мм по следующим схемам:

а) при вскрытии мощного пологого пласта - по схеме, показан­ной на рис. 5.3;