На главную Написать сообщение Поиск по сайту Новости публикаций Плакаты и знаки по охране труда и БЖД Видео по охране труда и технике безопасности Зарубежные средства индивидуальной защиты Юридическая консультация онлайн
В начало разделаОхрана труда в горно-геологической отрасли → Охрана труда в угольной промышленности

Способы предотвращения выбросов угля и газа при вскрытии угольных пластов

Вскрытие полевыми выработками и стволами выбросоопасных и угрожаемых пластов и пропластков мощностью более 0,3 м осуществляют сотрясательным взрыванием или проходческими комбайнами (комплексами) с дистанционным управлением в следующей последовательности: разведка положения пласта (пропластка) относительно забоя вскрывающей выработки; введение режима сотрясательного взрывания или дистанционного управления; прогноз выбросоопасности в месте вскрытия; выполнение способов предотвращения выбросов при опасных значениях показателей выбросоопасности; осуществление контроля эффективности способов предотвращения выбросов; обнажение и пересечение пласта (с возведением усиленной крепи в местах сопряжения полевой выработки с пластом); удаление от пласта и отмена режима сотрясательного взрывания или дистанционного управления.


Сотрясательное взрывание или дистанционное управление вводят независимо от результатов прогноза выбросоопасности при приближении забоя выработки к пласту и отменяют после удаления от пласта на расстояниях по нормали к пласту соответственно не менее 4 и 2 м. При сбойке с ранее пройденной по пласту выработкой, а также при приближеннии к угрожаемому пласту сотрясательное взрывание может быть введено или отменено с расстояния 2 м. Допускается отмена режима сотрясательного взрывания при неопасных значениях показателей выбросоопасносности для угрожаемых шахтопластов и пропластков, вскрытие которых может осуществлятся с пощью взрывных работ в режиме для сверхкатегорийных по газу шахт.


Мероприятия по предотвращению выбросов угля и газа перед вскрытием пластов с углом падения более 55о осуществляют с расстояния не менее 3 м по нормали к пласту, а перед вскрытием пластов с углом падения менее 55о – с растояния 2 м. При этом величина обработанной зоны пласта за контуром выработки должна составлять не менее 4 м. Обнажение пластов и пересечение пропластков взрывными работами производят при наличии породной пробки между выработкой и крутым пластом (пропластком) не менее 2 м, пологим, наклоным и крутонаклонным - не менее 1 м по нормали к пласту.


При вскрытии пластов стволами прогноз и способы предотвращения выбросов могут не применятся при условии обнажения и пересечения пласта с помощью буровзрывных работ за один прием, а стволов проводимых способом бурения при условии дистанционного управления комплексом с поверхности.


Вскрытие пластов промежуточными квершлагами и породными скатами (ортами) производят, как правило, путем сбойки с заранее пройденной по пласту выработкой, а вскрытие крутого пласта углеспускными скатами производят на учаске пласта, обработанного противовыбросными мероприятиями из забоя нижней печи.


В забой вскрывающей выработки с расстояния 4 м по нормали к пласту одновременно допускается не более 3-х человек, а в забой ствола - с растояние 6 м из расчета возможности подьема всех людей за один прием.


Перед началом проведения вертикального ствола в пределах его проектного сечения производится разведка всей пересекаемой толщи пород разведочной скважиной. В углубляемых стволах разведку скважиной осуществляют с расстояния 10 м.


Для предотвращения внезапных выбросов при вскрытии пластов стволами может применяться бурение дренажных скважин, возведение каркасной крепи, гидрообработка угольного массива или сочетание этих способов.


Вскрытие стволами с бурением дренажных скважин. Сущность способа заключается в том, что в направлении проведения ствола бурят скважины для снижения природной метано-носности и устра-нения выбросо-опасности (рис. 12.12). Эффек-тивность способа достигается за счет образования вок-руг скважины зоны неупругих деформаций, оце-ниваемой радиу-сом эффективного влияния скважины Rэф, в пределах которого пласт разгружен и дегазирован до уровня, обеспечивающего устранение выбросоопасности.


Схемы расположения дегазационных скважин при обнажении

Рисунок 21.12 – Схемы расположения дегазационных скважин при обнажении: а) и пересечении б) крутого пласта


Ориентируют скважины таким образом, чтобы эти зоны накладывались или соединялись, т. е. чтобы точки выхода скважин из пласта были удалены друг от друга не более чем на 2Rэф. При этом точки выхода скважин из пласта должны быть расположены в пределах необходимой зоны его обработки на расстоянии не более Rэф от контура этой зоны. При диаметре скважин 80-100 мм Rэф принимается 0,75 м. При обнажении пластов скважины бурят с расстояния 2 м до пласта по нормали. Расстояние от контура ствола и между скважинами в плоскости забоя последней заходки, проходимой под защитой этих скважин, должно составлять 1,5 м. Длина скважин определяется из расчета постоянного опережения забоя ствола скважинами на 2 м.


Дегазация считается эффективной после снижения давления газа в контрольных шпурах до величины менее 10 кгс/м2.


Вскрытие пласта стволами с возведением каркасной ограждающей крепи. Сущность способа заключается в том, что в направлении проведения ствола бурят систему скважин диаметром 42-80 мм, в которых затем закрепляют (цементируют) металлические стержни диаметром 36-38 мм или трубы диаметром 40-50 мм. Скважины для каркасной крепи бурят с расстояния 2 м от пласта по нормали и располагают радиально через 0,3-0,5 м, считая по точкам входа скважин в пласт. Угол наклона скважин должен быть таким, чтобы в плоскости забоя любой заходки они располагались на расстоянии не менее 1,5 м от проектного контура ствола при бурении скважин по углю. Крепь должна опережать забой ствола не менее чем на 2 м. Свободные концы стержней (труб) заделывают в постоянную крепь ствола на длину не менее 2 м.


При обнажении пластов, когда забой очередной заходки находится в породах кровли пласта, расстояние скважин от контура ствола в плоскости этой заходки должно быть не менее 1 м. При выходе скважин в породы почвы пласта концы их должны быть от почвы пласта на расстоянии не менее 0,5 м по нормали в прочных породах и не менее I м в малопрочных.


При вскрытии крутых пластов каркасная крепь может возводиться не по всему периметру ствола, а только в месте его пересечения с пластом.


Физический смысл возведения крепи в том, что упрочнение пласта в месте утановки крепи и его ограждение снижает вероятность возникновения и развития выброса угля и газа.


Вскрытие стволами с гидрорыхлением угольного массива. Способ основан на применении высоконапорного режима нагнетания, обеспечивающего разрушение угольного пласта (гидрорыхление), которое приводит не только к разгрузке необходимого участка пласта, но и к его интенсивной дегазации. С учетом необходимости разрушения пласта примерно по оси выработки бурят контрольную (компенсационную) скважину диаметром 100 мм - своеобразную плоскость обнажения, на которую рассчитывают произвести разрушение на первом этапе нагнетания. С этой целью на последующих этапах предусматривается последовательное нагнетание в скважины, расположенные примерно по периметру забоя. Гидрорыхление угольного массива осуществляют через скважины диаметром 42-60 мм. В зависимости от диаметра ствола бурят 5-7 скважин для нагнетания воды (рис. 21.13).


Схема расположения скважин и контрольных шпуров при гидрообработке крутого пласта из забоя ствола

Рисунок 21.13 – Схема расположения скважин и контрольных шпуров при гидрообработке крутого пласта из забоя ствола: 1 – скважины для гидррорыхления угольного массива; 2 – шпуры для замера давления газа; 3 – контрольная скважина; I, II – циклы обработки пласта


Герметизацию скважин осуществляют цементным расствором на величину породной пробки. Нагнагнетание воды производят последовательно в каждую скважину под давлением рн = 0,75-2,0 γH до тех пор, пока вода не проникнет в коптрольную или соседнию скважину. Нагнетание считается эффективным после снижения давления газа в контрольных шпурах менее 10 кгс/см2.


Вскрытие пластов квершлагами и другими полевыми выработками за пределами околоствольного двора осуществляется после прохождения вентиляционной сбойки на вышележащий горизонт для проветривания нового горизонта за счет общешахтной депрессии, а тупиковая часть вскрывающих выработок проветривается вентилятором местного проветривания. Для предотвращения внезапных выбросов угля и газа при вскрытии полевыми выработками может применяться бурение дренажных скважин, возведение каркасной крепи, гидрорыхление или увлажнение угольного массива, гидровымывание угольного пласта, образование разгрузочных полостей во вмещающих породах проходческими комбайнами или сочетание этих способов.