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 пласта полевыми выработками с бурением дренажных скважин

Вскрытие пласта полевыми выработками с бурением дренажных скважин. Сущность способа и его эффективности такая же, как и для вскрытия пласта стволами с бурением дренажных скважин. Дренажные скважины диаметром 80-100 мм бурят на пласт из вскрывающей выработки таким образом, чтобы точки выхода скважин из пласта были удалены друг от друга не более чем на 2Rэф и расположены в пределах необходимой зоны его обработки на расстоянии не более Rэф от контура этой зоны (Rэф принимают равным 0,75 м). Дегазацию считают эффективной после снижение давление газа в контрольных шпурах, пробуренных с выходом за контур выработки на 4 м, до значения менее 10 кгс/см2.


Вскрытие пласта полевой выработкой с нагнетанием воды в пласт в режиме гидрорыхления. Сущность предотвращения выбросов угля и газа при применении этого способа такая же, как при вскрытии пласта стволами.


При вскрытии крутых пластов гидрорыхление производят через 5-6 скважин диаметром 45-60 мм. В середине забоя по оси выработки бурят контрольную (компесационную) скважину диаметром 100 мм (рис. 21.14, а).


При вскрытии пологих, наклонных и крутонаклонных пластов гидрорыхление производят через серии скважин, которые бурят по мере подвигания забоя при их неснижаемом опережении не менее 4 м (рис. 21.14, б).


Схемы расположения скважин для гидрообработки угольного массива при вскрытии крутых

Рисунок 21.14 – Схемы расположения скважин для гидрообработки угольного массива при вскрытии крутых: а) и пологих, наклонных и крутонаклонных б) пластов; 1, 2, 3, 4, 5 –скважины для гидрорыхления; 6, 7, 8 – шпуры для замера давления газа; 9 – контрольная скважина; К – контур обработанного массива; Rэф – радиус эффективного влияния скважин; I, II – циклы обработки массива


Нагнагнетание воды производят последовательно в каждую скважину под давлением рн = 0,75-2,0 γH до тех пор, пока вода не проникнет в соседнию скважину или контрольную (на крутых пластах) скважину. Гидрорыхление считается эффективным при снижении давление газа в контрольных шпурах, пробуренных с выходом за контур выработки на 4 м, до значения 10 кгс/см2 и менее.


Вскрытие пласта полевой выработкой с гидровымыванием угля. Вскрытие с гидровымыванием может применяться на крутых и пологих пластах при наличии мягких пачек с коэффициентом крепости угля f < 1 и боковых породах средней устойчивости. Сущность способа заключается в том, что из забоя квершлага через породный целик (пробку) на угольный пласт бурят несколько скважин, которыми его перебуривают на всю мощность. Затем в определенной последовательности в скважинах высооконапорной струей воды угольный пласт размывается (вымывается). Продукты размыва (пульпа) выносятся через смежные (соседние) скважины в квершлаг. После того как на необходимом участке пласт будет вымыт, вскрытие пласта уподобляется вскрытию на заранее пройденную выработку, т. е. выброс угля и газа становится физически невозможным.


При гидровымывании впереди забоя выработки необходимо создать полость по всей мощности пласта или отдельной его пачке, контур которой должен выходить за контур квершлага на 1,5 м.


Гидровымывание выполняется через скважины диаметром 105-200 мм. Нижние скважины бурят под таким углом, чтобы они пересекали пласт на 1 м ниже подошвы выработки, верхние скважины бурят под углом 6-7° к горизонту. Число скважин может быть от 3 до 9 в зависимости от сечения выработки и принятой технологии гидровымывания. Гидровымывание осуществляется при давлении воды у насадки 40-70 кгс/см2 и при расходе ее не менее 18 м3/ч. Гидровымывание осуществляется непрерывно до создания полости необходимых размеров, которые определяются с помощью разведочных шпуров и контроля за объемом вымытого угля. Обнажение пласта производят при снижении давления газа в контрольных шпурах, пересекающих пласт на расстоянии 4 м за контуром квершлага, до значения 10 кгс/см и менее.


Для удержания нависающего угольного массива на пластах с неустойчивыми углями возводят металлический каркас по своду выработки, предварительно вымывают нависающую часть массива с последующим тампонированием цементным раствором для создания искусственного свода или тампонируют всю вымытую полость с таким расчетом, чтобы при пересечении пласта вокруг выработки образовалось предохранительное кольцо толщиной не менее 1 м.


Вскрытие пласта полевой выработкой с возведением каркасной крепи. Сущность способа и его эффективность аналогичны описанной для вскрытия угольных пластов стволами. Металлическая каркасная крепь применяется при вскрытии крутых пластов, как правило, представленных мягкими, сыпучими углями и слабыми боковыми породами.


Для возведения каркасной крепи через породную толщу по периметру выработки на расстоянии в среднем 0,3 м бурят скважины с таким расчетом, чтобы они пересекали пласт и входили в порода кровли (почвы) пласта не менее чем на 0,5 м. В скважины вводят металлические трубы диаметром не менее 50 мм, под их выступающие концы возводят железобетонную или металлическую арку, которую прочно соединяют с трубами каркаса и закрепляют в стенках и кровле выработки пятью-шестью анкерами в шпурах глубиной 1,5-2,0 м. Каркасная крепь должна иметь конструкцию, исключающию необходимость ее демонтажа при вскрытии и пересечении пласта.


Вскрытие пологих пластов комбайнами. При вскрытии пологих пластов проходческими комбайнами приближение, пересечение и удаление от пласта осуществляют после выполнения прогноза выбросоопасности и способов предотвращения выбросов в опасных зонах. Проведение выработки на участке вскрытия может производится с образованием разгрузочных щелей, гидрорыхлением угольного массива в сочетаннии с ограничением скорости проходки выработки до 1 м/смену и скорости внедрения коронки исполнительного органа в массив 0,5 м/мин. При контроле эффективности способов безопасный уровень давления газа в пласте должно быть не более 4 кгс/см2


Вскрытие крутов пластов буросбоечными машинами. При вскрытии крутых пластов буросбоечными машинами, также должны применятся противовыбросные мероприятия и дистанционное управление.