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

3. Расход воздуха в месте установки датчика метана опреде­ляют по диаграммам самопищущих приборов телеконтроля расхода воздуха или принимают по данным "Вентиляционного журнала". Если после выброса изменяется режим проветривания, то должен быть выполнен дополнительный замер расхода воздуха после его изменения.

4. Объем метана V (м³), выделившегося при выбросе, опре­деляется но формуле

V = ((CQ-C₀Q₀)t_в)/100

где C - средняя концентрация метана в течение времени t_в (мин) с момента начала роста концентрации, вызванного выбросом, до снижения метановыделения до первоначального уровня, %; Q и Q₀ -расход воздуха в месте установки датчика метана после выброса и перед выбросом, м³/мин; 8 C₀ - концентрация метана перед выбро­сом, %.

Если расход воздуха после выброса не изменялся, расчет V ведется в следующем порядке. На диаграмме самописца из точки В (см.рисунок), соответствующей началу роста концентрации вследствие выброса, проводят линию, параллельную оси времени, до пересечения с кривой концентрации (точка D ), измеряют пло­щадь фигуры АВСДЕ и длину отрезков АВ и АЕ.

C = SАВСДЕ /l_АЕ m_c

где SАВСДЕ - площадь фигуры АВСБЕ, мм² ; l_АЕ - длина отрезка АЕ, мм ; m_c - масштаб концентрации, (%)/мм ; Со = l_АВ mc -l_АВ - длина отрезка АВ, мм ; t_в = l_АЕ m_t ; m_t - масштаб времени, мин/мм.

Если расход воздуха после выброса принимает новое значение и далее не меняется, расчет ведется следующим образом. На диаграмме самописца на расстоянии l_АЕ от оси времени и параллель­но ей проводится прямая FG

lА_F = l_АВ(Q₀/Q).

Средняя концентрация определяется по формуле

C = (S_АВСGH /l_АH )m_с .

где S_АВСGH - площадь фигуры АВСGH , мм² ; l_АH - длина отрез­ка АН , мм ; t_в = l_АH m_t

В случае переменного расхода воздуха после выброса вычис­ляют значения дополнительного метановыделения, обусловленного выбросом, I_в (м³/мин) для отдельных моментов времени t_i

I_в = 0,01((Q(t_i)C(t_i) -Q₀C₀),

где Q(t_i) - расход воздуха в момент времени t_i , м³/мин; C(t_i) - концентрация метана в момент времени t_i ,%.

На основании вычисленных значений I_вi строят график изме­нения дополнительного расхода метана во времени и по площади фигуры, ограниченной линией дополнительного метановыделения и осью абсцисс, определяют объем метана, выделившегося в резуль­тате выброса.

К расчету объема метана, выделившегося при выбросе

Приложение 5

ОРГАНИЗАЦИЯ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИЕЙ ГОРНОГО МАССИВА

Передача информации об акустической эмиссии должна осущест­вляться по самостоятельному каналу связи. Параметры канала свя­зи и его пригодность к эксплуатации определяются ДонУГИ не реже двух раз в год и при вводе в действие каждого канала. Надзор за целостностью линии связи осуществляют электрослесари группы про­гноза, сменный надзор эксплуатационного (подготовительного) участка (участка ВТБ), которые ежесменно при посещении выработ­ки, контролируемой ЗУА, должны постучать по стойкам крепи в райо­не установки сейсмоприемника. Эти сигналы должны быть записаны дежурным оператором на магнитную ленту и отмечены в журнале ре­гистрации активности АЭ.

На поверхности пункт регистрации информации об активности АЭ состоит из помещений для регистрации, подсобных помещений и комнаты начальника службы прогноза. Помещением для регистрации должна быть одна изолированная комната площадью не менее 15 м² на каждые три самостоятельные тракта регистрации. Рабочее место оператора выбирают таким образом, чтобы источники звука нахо­дились в секторе 120° по отношению к оператору, причем расстоя­ние от источника звука до оператора не должно превышать двух метров.

Обслуживание каналов связи и ЗУА в каждую смену должны осуществлять специально обученные электрослесари. Их число опре­деляется из расчета обслуживания одним электрослесарем не более 3 каналов связи, расположенных на одном рабочем горизонте.

Дежурный оператор должен непрерывно регистрировать информа­цию об акустической эмиссии на магнитную ленту, поддерживая оптимальный уровень записи. В начале и конце каждой дорожки, при пересмене, при продолжении регистрации после непредвиденной ос­тановки магнитофона оператор выполняет маркировку, то есть запи­сывает на магнитную ленту с помощью микрофона следующие сведе­ния: дату, смену, наименование выработки, номер ленты, номер дорожки, свою фамилию и время начала (окончания, продолжения) записи. Зарегистрированная информация должна храниться в группе сейсмопрогноза не менее 24 часов. Кроме того, на магнитную лен­ту должна быть записана вся информация об изменениях прогноза и команды на остановку и возобновление работ. Ленты с записью газодинамических и динамических явлений, всех аварий, происшед­ших в контролируемой выработке, и предшествующая запись за сут­ки передаются в ДонУГИ для экспертизы. Результаты наблюдений оператор каждые 10 минут записывает в журнал регистрации активности АЭ. Кроме активности, оператор в журнале отмечает все звуковые образы, присутствующие в десятиминутном интервале определения активности, сведения о переры­вах в регистрации, сообщения горному диспетчеру, команды на ос­тановку и разрешение на возобновление работ по углю. После окончания журнал сдается в ДонУГИ.

Оператор должен немедленно сообщить горному диспетчеру о прогнозе "опасно", об отсутствии связи или поступлении искажен­ной информации с качеством, не гарантирующим уверенное распозна­вание импульсов АЭ, и других нештатных ситуациях, приравнивае­мых к отсутствию связи. Характеристики качества связи зависят от параметров каналов связи и износа универсальных головок маг­нитофонов. Универсальные головки подлежат замене после непрерывной эксплуатации в течение 0,5 года или при отклонении сквозной амплитудно-частотной характеристики магнитофона в диапазоне частот 250...4000 Гц более чем на 6 дБ. Срок годности магнитных лент составляет четыре месяца. Срок службы подземных блоков аппаратуры и магнитофонов при регулярных профилактических ремон­там составляет два года,

Операторы должны проходить специальное обучение по програм­ме ДонУГИ, ежегодный контроль профессиональной пригодности. При перерывах в работе более 10 дней операторы проходят внеочередной контроль эффективности распознавания. Контроль профпригодности и эффективности распознавания проводится в ДонУГИ. Замена опе­раторов другими лицами запрещается.

Один раз в месяц начальник службы прогноза составляет ме­сячный отчет и вместе с таблицей прогноза высылает в ДонУГИ. Организация работ группы сейсмопрогноза должна вестись в со­ответствии с "Методическими рекомендациями по ведению текущего прогноза выбросоопасности по сейсмоакустической активности плас­та" (Донецк, 1960).

Приложение 6

ПРИМЕРЫ ПОСТРОЕНИЯ ЗАЩИЩЕННЫХ ЗОН И ЗОН ПГД

I. Исходные данные,

Защитный пласт крутого падения (a=600) с вынимаемой мощностью m = 0,6 м разрабатывают на глубине Н=800 м. Наклонная высотa этажа 130 м. Размер в выработанного пространства по простиранию равен 500 м. На вентиляционном горизонте оставлен межэтажный целик шириной 12 м. Управление кровлей осуществляют удержанием на кострах. Пласт, опасный по выбросам, залегает в почве защитного на расстоянии h2 = 25 м. Породы в междупластьи на 60% представлены песчаником.

Последовательность расчета,

Поскольку мощность междупластъя больше 20 м, а длина лавы на защитном пласте больше 80 м, то согласно примечанию к пункту 3.2.2 необходимо рассчитать размер защищенной зоны S₂ ,

Размер межэтажного целика больше 0,1l , поэтому за величину а принимаем наклонную высоту этажа, т.е.

а = 130 м.

Определяем размер S2 :

S2=β₁ β₂S'₂

Учитывая, что наименьший размер очистной выработки a=130 м, для глубины Н =800 м по номограмме рис.3.5 находим критическое значение мощности m_о = 0,47 м.

При управлении кровлей удержанием на кострах имеем К = 0,7, откуда mэф = Кm = 0,7 х 0,6 = 0,42 м. Тогда

β₁= m_эф/ m_о = 0,42/0,47 =0,89;

β₂= I - 0,4 х 60/100 = 0,76

В табл.3.1 находим S'₂ = 41 м.

Размер защищенной зоны по нормали к напластованию

S2 = 0,89 х 0,76 х 41 = 27,6 м.

Теперь нужно оконтурить защищенную зону со стороны границ выработанного пространстве и выявить наличие области восстановле­ния опасных нагрузок в рамках схем "б" и "в" на рис.3.3 и 3.4.

По номограмме (рис.3.6) для α = 60° находим L'₁ = 195 м, L'₂ = 250 м. Тогда

L'₁=β L'₁ = 0,89 х 195 = 173 м,

L'₂=β L'₂ = 0,89х 250 = 222 м.

Так как а< L₁ + L₂ , то область восстановления нагрузок отсутствует.

В табл.3.2 для α= 60° находим δ₃ = 80°, δ₄ = 70°,

Таким образом, пласт расположен в пределах защищенной зоны (S₂ > h₂).

Однако, поскольку m_эф < 0,5 м и h₂> 0,7S₂, то согласно пункту 3.4.1 следует осуществлять оценку и последующий контроль эффективности защитного действия.

2. Определение параметров зон ПГД и выбор комплекса мер безопасности в этих зонах производят в следующей последователь­ности :

по номограмме (рис. 3.2) с учетом глубины горных работ (H) и мощности влияющего пласта ( m ) определяют ширину зоны опорного давления в плоскости влияющего пласта (l).

Для краевых частей размеры зоны ПГД в кровлю ( d₁) и поч­ву (d₂) определяют по таблице 3.4 с учетом ширины выработанно­го пространства ( a ) и глубины горных работ (H).

При построении зон ПГД от целиков угля предварительно опре­деляют минимальный размер целиков, подлежащих учету (п. 3.1.3), и дополнительно величину коэффициента К , учитывающего ширину целика (L). Для целиков переменной ширины параметр L определяется в соответствии с п. 3.3.2. Размеры зоны ПГД от целиков в кровлю и почву рассчитывают умножением табличных значений d₁ и d₂ на коэффициент К.

С учетом установленных размеров зон ПГД в кровле ( d₁ ) и почву (d₂) и значений углов δ₁ ; δ₂ ; δ₃ ; δ₄ (табл.3.2) в соот­ветствии со схемой (рис.3.9) производят построение зон ПГД на разрезах по простиранию и падению пластов. Полученные границы зон ПГД в плоскости выбросоопасного пласта переносят на планы горных работ.

В зависимости от категории опасности пластов и расстояний между пластами, соотношений горных работ на соседних пластах, в соответствии с пп. 3.3.4 -3.3.7 производят выбор комплекса мер безопасности при разработке пластов в зонах ПГД.

Ниже приведен пример расчета зон ПГД и порядок применения комплекса мер в этих зонах.

Исходные данные. Шахта разрабатывает группу пластов I, II и III (см.рисунок). На вентиляционном горизонте защитного пласта I оставлен межэтажный целик шириной I = 15 м.

Необходимо оценить влияние целика и краевой чести пласта I на выбросоопасные пласты II и III до начала их разработки и преду­смотреть меры по предотвращению внезапных выбросов угля и газа.

Построение зон ПГД производят в следующей последовательнос­ти;

а) от целика. По номограмме (рис.3.2} для условий разра­ботки пласта I ( Н = 770 м и m - 1,0 м) определяем размер зо­ны опорного давления l = 48 м. В соответствии с п.3.1,3 мини­мальный размер целика, подлежащего учету на этом пласте, сос­тавляет 0,1l = 4,8 м. Так как l= 15 м, то целик подлежит учету как источник ПГД, По таблице 3,4 для условий а = 150 м и H= 770 м принимаем d₂= 139 м. Отношение L/l =15/48=0,3.