Главная | Обратная связь

Розробка пластів, схильних до раптових викидів вугілля і газу.

Раптовий викид вугілля і газу представляє собою швидко розвивається під дією гірничого та газового тиску руйнуючи вугільного масиву попереду вибою виробки, сопровождая викиди вугілля і посиленим газовиділенням.

Зазвичай раптові викиди з'являються при глибині гірських робіт 200-300 м. Із збільшенням глибини число та інтенсивність викидів наростають. Викиди стають більш інтенсивними і з збільшенням потужності пластів. Так, на шахтах Донбасу в середньому на один викид припадало на пластах потужністю від 0,51 до 0,7 м -27 т, а на пластах потужністю від 1,11 до 1,3 м -86 т викинутого вугілля.

Викидів можуть бути піддані лише окремі з зближення пластів і, більше того, одні й ті ж пласти можуть бути схильні до раптових викидів сам тільки на окремих крилах складок, шахтних полів і т. д. У зв'язку з цим пласти, схильні до раптових викидів, поділяються на небезпечні та загрозливи.

До небезпечних відносяться пласти в межах шахтного поля нижче вентиля-ційнного штреку того горизонта, на якому мали місце випадки викидів. При стовпових системах розробки з відновнію (падіння) пласт вважається небезпечним з ізогіпс, що проходить в 100 м по пласту вище позначки місця першего викиду. Якщо в межах шахтного поля пласти зібрані в складки, то пласт вважається небезпечним на тому крилі даної складки, де стався небезпечний викид.

До загрозливих відносяться пласти в межах крила шахтного поля, маючи спільний кордон з небезпечними шахтопластів і простяганню на тих же го-різонтах. На іншому крилі тих же горизонтів ці пласти відносяться до загрозливих тільки в зонах тектонічних порушень. До загрозливих відносяться також зближені пласти в зонах тектонічних порушень, залягання нижче за позначку, де стався перший викид на одному з пластів.

На крутих пластах небезпечни викидів відбувається більше, ніж на пологих. Так, на шахтах Донбасу число викидів на 100 тис. м² відпрацьованої площі (відносна щільність викідов): рівно на крутих пластах - 0,82, на по-логих -0,37. Середня інтенсивність викиду на крутих пластах в 3-4 рази більше, ніж на пологих.

По різних виробленнях викиди розподіляються следу­ющим чином: штреки і просіки - 34,7%; гезенки на крутих пластах -6,9%; ухили, бремсберги, печі -6,7%; квершлаги -1,6%; очисні вибої - 50,1% загального числа викидів. Наї-бо­лєє небезпечною є нижня третина поверху, менеє небезпечною -сред­няя частина і майже безпечною -верхня третина поверху.

При раптовому викиді залежно від кількості выне­сенного з масива вугілля в пласті зали-шається порожнеча більшої або меншої величини. Форми цих порожнеч досить різноманіт-ні. В більшості випадків вони представляєт собою подовжену порожнину, подовжня вісь якої збігається з лінією падіння пласта або складає з нею невеликий кут.

Переважне число раптових викидів приурочене до сильно порушених пачок, складеним перемятим вугіллям (роздування і пере­жими пластів), а також до зон геологічних порушень –вторичних і дрібних складок (до 90% загального числа викидів). У надвигах і скиданнях, ут-ворення яких проісходило при роз-тягуючих зусиллях, викиди не спостерігаються.

Викиди відбуваються на пластах з вельми широким діапазоном газоносністи: від 5 до 80 і більш м³/т добової здобичі.

При виїмці вугілля в зоні зниженої напруги з віджатим і дегазированним вугіллям при до-статньо великий її протяжен­ности вірогідність возникноючи викиду незначна. По­етому з пе-реходом на вузкозахолну виїмку істотнє змень­шается число раптових викидів, а якщо вони і возникают, то зазвичай в кінцевих частинах лави.

Вважається, що надійним спосібом запобігання викидам є керування гірським тиском повним обваленням. Проте відомі случаі, коли перехід від повного обвалення на повну закладку супро-водився зменшенням числа викидів. Таким чином, раптові викиди відбуваються за самих різ-них умов. Вирішальне значення в розвитку викідов, згідно гіпотезі З. А. Яруніна, має про-никність ву-гілля, яка безпосередньо відображає як властивості самої вугільної товщі і ха-рактер напруженого стану масиву попереду руховщегося вибою гірської виробки, так і мож-ливість накопичення значних запасів енергії газу. Викиди відбуваються црактично низької проникності вугілля.

Відмітними особливостями пластів, небезпечних по небезпечних викидах вугілля і газу, в порівнянні з безпечними слід також вважати: більш важку структуру, підвищений газовий тиск в пласті, декілька менший зміст летючих, вищу початкову швидкість газовіддачі, час-тіше наявність м'яких пачок вугілля, що наголошується. Газоносність небезпечних і небез-печних пластів приблизно однакова.

Для забезпечення безпечних умов праці важливо знати предупредительни ознаки можливо-го раптового викиду. Найголовнішими з них є: зменшення міцності вугілля; витискування вугілля із вибою; посилене тиску на крепь; удари і тріск різної сили і частоти в масиві; від-скакивання кусоч­ків вугілля і лущення вибою; поява пилової хмари; різке збільшення газо-віделення у вироблення; затиск штанг, викид штиба і газу при бурінні свердловин; зміна кольору вугілля.

На різних пластах поєднання попереджувальних ознак різні. Найчастіше в комплекс ознак входять звукові. Часто попереджувальні ознаки залишаються невстановленими. Це пояс-нюється сильним шумом в вибої. Тому вельми важливо використовувати спеціальні прилади: геофоны, поміщені в сква­жинах глибиною 2-4 м; шахтні магнітофони для уловлювання сейс моакус-тичних коливань, перетворених геофоном в елек­трични імпульси і ін.