Страница 10: НПАОП 10.0-5.07-88. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам (56493)

Принимаем по табл. 5.6 К = 0,87 и вычисляем размер d₂ зоны ПГД от целика I: d₂ = 139x0,87= 121 м

От краевой части. Размер d₂ принимаем из табл. 5.5 для H = = 910 м и α=150 м равным d₂ = 144 м. Параметр l = 50 м (см. рис. 4).

Углы защиты δ₃ и δ₄ определяем по табл. 5.2: при α = 55° δ₃ = 80° и δ₄ = 70°

На разрезе по простиранию (см. рис. 5.10,6) углы защиты равны δ = 75°.

Строим зоны ПГД от каждого целика и краевой части и, сравнивая значения d₂ с расстояниями до удароопасных пластов II и III, оцениваем степень влияния зоны ПГД по табл. 5.7

Участок пласта II под целиком и краевой частью находится в зоне ПГД с I степенью влияния. Горные работы в этих зонах должны вестись как на особоопасных участках в соответствии с п. 6.2 Инструкции. На пласте III под целиком и краевой частью зоны ПГД имеют II степень влияния. При его разработке на этих участках прогноз степени удароопасности следует производить в соответствии с пп. 5.7 и 5.8 Инструкции.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

МЕТОДИКА ПРОГНОЗА СТЕПЕНИ УДАРООПАСНОСТИ

УЧАСТКОВ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ

1. Прогноз степени удароопасности участков угольных пластов в процессе бурения шпуров

1.1. Для прогноза степени удароопасности и контроля эффективности мероприятий по выходу буровой мелочи из шпуров диаметром 43 ± 1 мм на участке угольного пласта определяют следующие показатели: выход буровой мелочи, ее крупность, сейсмоакустическую активность и естественную влажность угля. Регистрацию данных производят через каждый метр подвигания забоя скважины,

При появлении в пределах защитной зоны n сильных сейсмо-акустических импульсов, сопровождающихся зажатием бурового инструмента, бурение скважин следует прекратить, а участок отнести к I категории удароопасности.

Результаты шахтных измерений и их обработки заносят в журнал по форме, приведенной в настоящем приложении. В этом же журнале помещают сведения о параметрах противоударных мероприятий и эскизы выработок с привязкой точек определения удароопасности.

Определение категории удароопасности по выходу буровой мелочи производят в соответствии с номограммой (см. рис. 6).

На каждом метре шпура измеряют объем (или массу) буровой мелочи, относят каждое измерение к середине интервала и откладывают на номограмме.

Для примера определена степень удароопасности участка пласта Соленый на шахте им. Артема ПО «Артемуголь». Результаты выхода буровой мелочи представлены в табл. 61. Если хотя бы одна точка кривой выхода буровой мелочи попадает в I или II категорию, то участок пласта считается опасным по горным ударам (рис. 6.1).

1.2. Прогноз удароопасности по показателю крупности буровой мелочи выполняют в соответствии с номограммой (рис. 6 2). Проба буровой мелочи подвергается ситовому анализу для определения процентного содержания крупного класса.

Таблица 6.1

Рис 6.1 Пример определения категории удароопасности по выходу буровой мелочи

Рис 6 2 Пример установления категории удароопасности по показателю крупности

За показатель крупности принимается процентное содержа ние фракции класса более 2 или 3 мм в зависимости от физико механических свойств угля

В напряженных участках, несмотря на измельчение штыба на 2,5—4% на каждом метре, процентное содержание крупных фракции с глубиной скважины возрастает

Прогноз удароопасности участка производят по изменению процентного содержания крупного класса буровой мелочи по длине скважины За начальное значение содержания крупного класса буровой мелочи принимают его величину г0 на первом метре скважины Показатели крупности на последующих интервалах скважины сравнивают с этим значением (r₀ ± r_i )

Для условий Кизеловского, Партизанского бассейнов и Баренцбургского месторождения за показатель крупности принимают процентное содержание класса крупности более 3 мм, для остальных бассейнов класс крупности должен быть более 2 мм

Исходные данные примера определения категории удароопасности по крупности штыба в охранных целиках на пласте Мощном шахты «Комсомольская» ПО «Воркутауголь» по результатам замеров буровой мелочи крупностью более 2 мм приведены в табл 6. 2

Таблица 6.2

Определение степени удароопасности производят по номограмме рис 6 2

1 3 Прогноз степени удароопасности по сейсмоакустической активности производят в соответствии с номограммой (см рис 7), где по вертикали откладывают максимальную зарегистрированную на данном метре амплитуду импульса

Участок оценивают как удароопасный, если хотя бы одна из полученных точек кривой сейсмической активности попадает в I и II категорию Регистрацию сейсмоакустической активности осуществляют переносной станцией ЭУ-7 конструкции ВНИМИ, в искробезопасном исполнении, датчик которой располагают на расстоянии 1—5 м от скважины и крепят с помощью клинового устройства, забиваемого в уголь, или к реперу, устанавливаемому в шпурах длиной 20 - 30 см

Возникающие при бурении скважин импульсы регистрируют по микроамперметру и одновременно прослушивают при помощи головного телефона

1 4 Прогноз степени удароопасности по изменению естественной влажности на Шурабском буроугольном месторождении производят в соответствии с номограммой (рис 63)

Отбор проб для определения влажности производят поинтервально через каждые 0,5—1 м С каждого интервала штыб хорошо перемешивают и набирают пробу с крупностью не более 1 мм

Рис. 6.3. Номограмма для установления категории удароопасности по изменению естественной влажности:

W¯ — среднеарифметическая из всех единичных показателей влажность, определяемая через интервалы 0,5 м на ширине защитной зоны n ; W_КР — влажность угля, соответствующая сте-пени его водонасыщения 0,85, Х₁ — расстоянние от обнажения пласта до участка с мини мальной влажностью угля При контроле эф фективности_ мероприятий участки пласта со значением W¯ W_КР=<0,9 относят ко II категории удароопасности независимо от величины

X₁

в металлические бюксы. Последние помещают в герметическую упаковку и в химлаборатории немедленно производят определение влажности по ГОСТ 11014 — 81, а затем рассчитывают сред-неарифметическую_влажность W по всей скважине. Далее определяют значение W¯ W_КР и Х₁ (см. рис. 6.3),

Пример определения степени удароопасности участка пласта «В» на шахте 8 им. В И. Ленина ПО «Средазуголь» представлен в табл. 6.3.

Таблица 6.3

В тех случаях, когда распределение влажности в краевой части пласта имеет сложный характер, параметр Х принимают в соответствии с рис. 6 4

1.5. На Кызыл-Кийском месторождении удароопасность определяют по значению степени водонасыщения Gе. Участок относится к удароопасному при Gе<0,85. При этом периодически должно проводиться контрольное определение степени удароопасности по выходу буровой мелочи.

Для определения Gе используют следующую упрощенную методику. Из свежеобнаженного забоя отбирают 6—8 образцов однородного угля без включений породы массой по 100—150 г каждый и помещают их в полиэтиленовый мешок. В химлаборатории определяют исходную массу Р₁ каждого из образцов и помещают их на 1 час в сосуд с водой; вынимают из воды, с поверхности образцов удаляют свободную воду и определяют их массу

Рис. 6.4. Характерные зависимости для определения параметра Х₁

Р₂. По ГОСТ 11014 -81 определяют весовую влажность W (в процентах) для каждого образца, но с пересчетом к сухому остатку. Степень естественного водонасыщения Ge рассчитывают по формуле:

Ge = ( P₁ - ((P₂ - P₁) 0,01 W)) P₂- α,

где а поправочный коэффициент, учитывающий расхождения со стандартной инженерно-геологической методикой. Для пласта Основного Кызыл-Кийского месторождения α = 0,05.

При использовании рассмотренной методики на других буроугольных пластах необходимо провести специальные работы согласно авторскому свидетельству № 834354, либо принять ориентировочно α = 0,05.

На Ткибули-Шаорском месторождении степень удароопасносги определяют в соответствии с номограммой (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Номограмма для установления категорий удароопасности для Ткибули-Шаор-ского месторождения

2. Расположение шпуров для прогноза степени удароопасносш

Для прогноза степени удароопасности расположение шпуров и их количество устанавливают с учетом следующих положений.

Из забоя выработки шпуры следует бурить в двух точках, отстоящих друг от друга не ближе 1,5 м.

В боках проводимой подготовительной выработки шпуры бурят в обе стороны. В прямолинейном очистном забое — в зависимости от горно-технических условий разработки и особенностей проявления горных ударов — удароопасность оценивают в нижней, верхней или средней частях очистного забоя. При этом длина прогнозируемого участка должна составлять не менее 0,5l. На этом участке бурят не менее 3—4 шпуров.

В потолкоуступном очистном забое шпуры бурят: в нижней части лавы — в кутках магазинного и первого уступов, в верхней части — в середине верхнего и кутке второго от верха уступов "В средней части лавы шпуры бурят в кутках через один уступ Направление шпуров следует выдерживать горизонтальным или с небольшим подъемом.

В ранее пройденных капитальных и подготовительных выработках вне зоны опорного давления лавы шпуры бурят в обе стороны на расстоянии не более 100 м друг от друга, а в выработках, охраняемых целиками угля, — на расстоянии не более 25 м друг от друга. На сопряжениях выработок удароопасность оценивают с каждой стороны по двум шпурам, пробуриваемым на расстоянии 5 и 10 м от сопряжения.

Перед проходкой ниш, камер, водосборников, заходок, располагаемых в пределах пласта угля,а также перед засечкой печей и ортов, осуществляют прогноз удароопасности, как и в забоях подготовительных выработок.

В подготовительных выработках впереди действующих очистных забоев прогноз удароопасности осуществляют на ширине зоны опорного давления лавы в обоих боках выработки. С каждой стороны выработки бурят не менее 3—4 скважин.

Прогноз удароопасности пласта вблизи мест, где произошли горные удары, выполняют на участках выработок, равных ширине зоны опорного давления.

Контроль эффективности мероприятий обязателен на всех участках приведения выработок в неудароопасное состояние; при этом скважины располагают в тех же местах, где был произведен прогноз удароопасности. При нагнетании воды в пласт оценку эффективности производят в средней части интервала между соседними нагнетательными скважинами. В местах разгрузочных скважин прогнозные шпуры следует бурить на середине интервала между двумя смежными скважинами и на расстоянии от плоскости расположения осей этих скважин не менее двух диаметров разгрузочной скважины.

Ж У Р НАЛ

прогнозирования степени удароопасности участков угольного пласта и контроля эффективности мероприятий по показателям, регистрируемым в процессе бурения скважин