Методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты
Отработка газоносных пластов на шахтах с высокой метанообильностью пласта ослажнена выделением метана в горные выработки. Разработан ряд мероприятий по снижению газовыделения в горные выработки. В данной статье рассмотрена методика разработки раздела противоаварийных мероприятий проекта дегазации на...
Saved in:
| Published in: | Геотехнічна механіка |
|---|---|
| Date: | 2016 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2016
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/136923 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты / С.П. Минеев, В.Н. Кочерга, Р.Н. Наривский, А.С. Янжула, А.Н. Колесников, К.Н. Гордиевский // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2016. — Вип. 127. — С. 226-238. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-136923 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Минеев, С.П. Кочерга, В.Н. Наривский, Р.Н. Янжула, А.С. Колесников, А.Н. Гордиевский, К.Н. 2018-06-16T17:49:58Z 2018-06-16T17:49:58Z 2016 Методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты / С.П. Минеев, В.Н. Кочерга, Р.Н. Наривский, А.С. Янжула, А.Н. Колесников, К.Н. Гордиевский // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2016. — Вип. 127. — С. 226-238. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/136923 622.261.35:622.235.672 Отработка газоносных пластов на шахтах с высокой метанообильностью пласта ослажнена выделением метана в горные выработки. Разработан ряд мероприятий по снижению газовыделения в горные выработки. В данной статье рассмотрена методика разработки раздела противоаварийных мероприятий проекта дегазации на примере выемочного участка 128-й лавы пласта C 6 шахты «Юбилейная» ШУ «Першотравенское» «ДТЭК Павлоградуголь». Представлен комплекс мероприятий для осуществления противоаварийной защиты на выемочном участке шахты. Разработаны мероприятия по управлению дегазационной системой на шахте во время пожаров, а также режимы дегазации выемочного участка 128-й лавы пласта C 6 при тушении пожаров. Відпрацювання газоносних пластів на шахтах з високою метанообільністю пласта ускладнена виділенням метану в гірничі виробки. Розроблено ряд заходів по зниженню газовиділення в горні виробки. У даній статті розглянута методика розробки розділу протиаварійних заходів проекту дегазації на прикладі виїмкової дільниці 128-ої лави пласта C 6 шахти «Ювілейна» ШУ «Першотравенське» «ДТЕК Павлоградвугілля». Представлений комплекс заходів для здійснення протиаварійного захисту на виїмковій дільниці шахти. Розроблено заходи з управління дегазаційною системою на шахті під час пожеж, а також режими дегазації виїмкової дільниці 128-ої лави пласта C 6 при гасінні пожеж. The development of gassy seams in mines with high methane-bearing capacity of seam is mitigated by the release of methane into the mine workings. A number of measures have been developed to reduce of gas emissions into mine workings. This article discusses the methodology for developing a section of emergency response measures for the degassing project based on the example of the working area of the 128th lava of the C 6 seam of the “Yubileinaya” mine in the “MM Pershotravensky” “DFEC Pavlogradugol”. A set of measures for the implementation of emergency protection at the working area is presented. Measures have been developed for the man agement of the degassing system at the mine during fires, as well as the degassing regimes for the 128th lava of the C 6 seam during extinguishing of fires. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехнічна механіка Методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты Методологія розробки протиаварійних заходів у проекті дегазації вугільної шахти Methodology development of emergensy measures in the degassing project of coal mines Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты |
| spellingShingle |
Методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты Минеев, С.П. Кочерга, В.Н. Наривский, Р.Н. Янжула, А.С. Колесников, А.Н. Гордиевский, К.Н. |
| title_short |
Методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты |
| title_full |
Методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты |
| title_fullStr |
Методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты |
| title_full_unstemmed |
Методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты |
| title_sort |
методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты |
| author |
Минеев, С.П. Кочерга, В.Н. Наривский, Р.Н. Янжула, А.С. Колесников, А.Н. Гордиевский, К.Н. |
| author_facet |
Минеев, С.П. Кочерга, В.Н. Наривский, Р.Н. Янжула, А.С. Колесников, А.Н. Гордиевский, К.Н. |
| publishDate |
2016 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геотехнічна механіка |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Методологія розробки протиаварійних заходів у проекті дегазації вугільної шахти Methodology development of emergensy measures in the degassing project of coal mines |
| description |
Отработка газоносных пластов на шахтах с высокой метанообильностью пласта ослажнена выделением метана в горные выработки. Разработан ряд мероприятий по снижению газовыделения в горные выработки. В данной статье рассмотрена методика разработки раздела противоаварийных мероприятий проекта дегазации на примере выемочного участка 128-й лавы пласта C 6 шахты «Юбилейная» ШУ «Першотравенское» «ДТЭК Павлоградуголь». Представлен комплекс мероприятий для осуществления противоаварийной защиты на выемочном участке шахты. Разработаны мероприятия по управлению дегазационной системой на шахте во время пожаров, а также режимы дегазации выемочного участка 128-й лавы пласта C 6 при тушении пожаров.
Відпрацювання газоносних пластів на шахтах з високою метанообільністю пласта ускладнена виділенням метану в гірничі виробки. Розроблено ряд заходів по зниженню газовиділення в горні виробки. У даній статті розглянута методика розробки розділу протиаварійних заходів проекту дегазації на прикладі виїмкової дільниці 128-ої лави пласта C 6 шахти «Ювілейна» ШУ «Першотравенське» «ДТЕК Павлоградвугілля». Представлений комплекс заходів для здійснення протиаварійного захисту на виїмковій дільниці шахти. Розроблено заходи з управління дегазаційною системою на шахті під час пожеж, а також режими дегазації виїмкової дільниці 128-ої лави пласта C 6 при гасінні пожеж.
The development of gassy seams in mines with high methane-bearing capacity of seam is mitigated by the release of methane into the mine workings. A number of measures have been developed to reduce of gas emissions into mine workings. This article discusses the methodology for developing a section of emergency response measures for the degassing project based on the example of the working area of the 128th lava of the C 6 seam of the “Yubileinaya” mine in the “MM Pershotravensky” “DFEC Pavlogradugol”. A set of measures for the implementation of emergency protection at the working area is presented. Measures have been developed for the man agement of the degassing system at the mine during fires, as well as the degassing regimes for the 128th lava of the C 6 seam during extinguishing of fires.
|
| issn |
1607-4556 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/136923 |
| citation_txt |
Методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты / С.П. Минеев, В.Н. Кочерга, Р.Н. Наривский, А.С. Янжула, А.Н. Колесников, К.Н. Гордиевский // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2016. — Вип. 127. — С. 226-238. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT mineevsp metodologiârazrabotkiprotivoavariinyhmeropriâtiivproektedegazaciiugolʹnoišahty AT kočergavn metodologiârazrabotkiprotivoavariinyhmeropriâtiivproektedegazaciiugolʹnoišahty AT narivskiirn metodologiârazrabotkiprotivoavariinyhmeropriâtiivproektedegazaciiugolʹnoišahty AT ânžulaas metodologiârazrabotkiprotivoavariinyhmeropriâtiivproektedegazaciiugolʹnoišahty AT kolesnikovan metodologiârazrabotkiprotivoavariinyhmeropriâtiivproektedegazaciiugolʹnoišahty AT gordievskiikn metodologiârazrabotkiprotivoavariinyhmeropriâtiivproektedegazaciiugolʹnoišahty AT mineevsp metodologíârozrobkiprotiavaríinihzahodívuproektídegazacíívugílʹnoíšahti AT kočergavn metodologíârozrobkiprotiavaríinihzahodívuproektídegazacíívugílʹnoíšahti AT narivskiirn metodologíârozrobkiprotiavaríinihzahodívuproektídegazacíívugílʹnoíšahti AT ânžulaas metodologíârozrobkiprotiavaríinihzahodívuproektídegazacíívugílʹnoíšahti AT kolesnikovan metodologíârozrobkiprotiavaríinihzahodívuproektídegazacíívugílʹnoíšahti AT gordievskiikn metodologíârozrobkiprotiavaríinihzahodívuproektídegazacíívugílʹnoíšahti AT mineevsp methodologydevelopmentofemergensymeasuresinthedegassingprojectofcoalmines AT kočergavn methodologydevelopmentofemergensymeasuresinthedegassingprojectofcoalmines AT narivskiirn methodologydevelopmentofemergensymeasuresinthedegassingprojectofcoalmines AT ânžulaas methodologydevelopmentofemergensymeasuresinthedegassingprojectofcoalmines AT kolesnikovan methodologydevelopmentofemergensymeasuresinthedegassingprojectofcoalmines AT gordievskiikn methodologydevelopmentofemergensymeasuresinthedegassingprojectofcoalmines |
| first_indexed |
2025-11-26T06:34:00Z |
| last_indexed |
2025-11-26T06:34:00Z |
| _version_ |
1850615580037480448 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 226
УДК 622.261.35:622.235.672
Минеев С.П., д-р техн. наук, профессор,
Кочерга В.Н., магистр,
Наривский Р.Н., магистр,
Янжула А.С., магистр
(ИГТМ НАН Украины)
Колесников А.Н., магистр
(ШУ «Першотравенское»)
Гордиевский К.Н., магистр
(Шахта «Юбилейная»)
МЕТОДОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ПРОТИВОАВАРИЙНЫХ
МЕРОПРИЯТИЙ В ПРОЕКТЕ ДЕГАЗАЦИИ УГОЛЬНОЙ ШАХТЫ
Мінєєв С.П., д-р техн. наук, професор,
Кочерга В.М., магістр,
Наривський Р.М., магістр,
Янжула О.С., магістр
(ІГТМ НАН України)
Колесніков А.М., магістр
(ШУ «Першотравенське»)
Гордієвський К.М., магістр
(Шахта «Ювілейна»)
МЕТОДОЛОГІЯ РОЗРОБКИ ПРОТИАВАРІЙНИХ ЗАХОДІВ
У ПРОЕКТІ ДЕГАЗАЦІЇ ВУГІЛЬНОЇ ШАХТИ
Mineev S.P., D.Sc. (Tech.), Professor,
Kocherga V.N., M.S. (Tech.),
Narivskiy R.N., M.S. (Tech.),
Yanzhula A.S., M.S. (Tech.)
(IGTM NAS OF Ukraine),
Kolesnikov A.N., M.S. (Tech.)
(MM «Pershotravenskoye»)
Gordievskiy K.M., M.S. (Tech.)
(Mine «Yubileynaya»)
METHODOLOGY DEVELOPMENT OF EMERGENSY MEASURES IN
THE DEGASSING PROJECT OF COAL MINES
Аннотация. Отработка газоносных пластов на шахтах с высокой метанообильностью
пласта ослажнена выделением метана в горные выработки. Разработан ряд мероприятий по
снижению газовыделения в горные выработки. В данной статье рассмотрена методика разра-
ботки раздела противоаварийных мероприятий проекта дегазации на примере выемочного
© С.П. Минеев, В.Н. Кочерга, Р.Н. Наривский, А.С. Янжула, А.Н. Колесников,
К.М. Гордиевский, 2017
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 227
участка 128-й лавы пласта C6 шахты «Юбилейная» ШУ «Першотравенское» «ДТЭК Павло-
градуголь».
Представлен комплекс мероприятий для осуществления противоаварийной защиты на
выемочном участке шахты. Разработаны мероприятия по управлению дегазационной систе-
мой на шахте во время пожаров, а также режимы дегазации выемочного участка 128-й лавы
пласта C6 при тушении пожаров.
Ключевые слова: дегазация, метановыделение, расход воздуха, параметры бурения,
протиаварийная защита, каптирование газа, подземная дегазационная установка, газопровод
Высокопроизводительная выемочная техника, используемая на шахтах Ук-
раины, в зависимости от мощности разрабатываемого пласта позволяет добы-
вать уголь с нагрузкой до 8 тыс. т/сутки и скоростью подвигания очистного за-
боя более 6 м/сут. В газовых шахтах такая интенсивность сдерживается высо-
ким метановыделением, что требует применения дегазации [1, 2]. Газовыделе-
ние в забой нередко существенно увеличивается в зонах геологических нару-
шений [3] и при посадке пород кровли. Поэтому вопросы дегазации на таких
шахтах стоят весьма остро и соответственно предъявляются высокие требова-
ния к качеству разрабатываемого проекта дегазации выемочного участка.
При разработке проекта дегазации шахты необходимо предусмотреть ряд
разделов, среди которых: расчет ожидаемого выделения метана в пределах вы-
емочного участка, расчет расхода воздуха для этого участка, параметры буре-
ния и технология сооружения дегазационных скважин, расчет требуемых диа-
метров газопроводов и выбора вакуум-насосов, устройства камеры подземной
дегазационной установки (ПДУ), меры безопасности при эксплуатации ПДУ,
устройство смесительной камеры и определение расхода воздуха в выработке в
месте ее установки, организация дегазационных работ, техника безопасности
при бурении и эксплуатации дегазационных скважин, контроль за работой де-
газационной системы, противоаварийная защита (ПАЗ) и мероприятия по
управлению дегазационной системой во время пожара, и другие. Однако при
разработке раздела ПАЗ возникают трудности в обосновании параметров и ре-
жимов работы дегазационной системы шахты при возникновении ава-
рии(пожара), при его тушении с точки зрения безопасности, например, тушении
активным способом или изоляцией, при возможном отключении дегазации и
т.д. Эти вопросы являются достаточно актуальными. Поэтому нами представ-
лена методика разработки раздела противоаварийных мероприятий проекта де-
газации на примере выемочного участка 128-й лавы пласта С6 шахты «Юби-
лейная» ШУ «Першетравенское» ДТЭК «Павлоградуголь».
Отработка 128-й лавы пласта С6 производится по столбовой системе разра-
ботки по простиранию. Угольный пласт С6 в пределах выемочного столба не
опасен по выбросам угля и газа, не склонен к самовозгоранию, опасен по взры-
вам угольной пыли. Он имеет преимущественно простое строение. Марка угля -
Гк. Залегание пласта пологое, угол падения 4. Угольный пласт С6 не подраба-
тывался и не надрабатывался.
Рассматриваемый проект дегазации разработан ИГТМ НАН Украины со-
вместно с шахтой на период отработки 128-й лавы пласта С6. Каптирование га-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 228
за запланировано осуществлять ПДУ, оснащенной четырьмя вакуум-насосами
(три насоса ВВН-50 номинальной производительностью 50 м
3
/мин и один насос
НВВП-75 номинальной производительностью 75 м
3
/мин) одновременно из
скважин, пробуренных на выемочных участках 128-й и 596-й лав пласта С6.
ПДУ размещена в специально подготовленной камере в заезде №2 с восточного
откаточного штрека №2 на восточный групповой конвейерный штрек №2. Ка-
мера проветривается свежей струей воздуха. Расчеты распределения метановы-
деления из кровли и почвы в газовом балансе газовыделения из выработанного
пространства (ВП) выполнены на основании разработанных методик [4] и по
программе «Газ», утвержденной Минуглепромом Украины и полностью соот-
ветствующей «Руководству по проектированию вентиляции угольных шахт» [5,
6] и СОУ «Дегазация угольных шахт. Требования к способам и схемы дегаза-
ции» [6].
ПАЗ на выемочном участке шахты осуществляется комплексом мероприя-
тий, проводимых при бурении дегазационных скважин (ДС) с соблюдением
требований, предъявляемым к трубам и оборудованию, выполнением инструк-
ций и мер безопасности при эксплуатации ПДУ, контролем атмосферы горных
выработок, бесперебойной работы дегазационной системы. При этом необхо-
димо выполнить следующие рекомендации:
а) для предотвращения загазирования горных выработок в период первич-
ной посадки основной кровли должны быть пробурены торцевые скважины над
монтажным ходком. ДС должны обеспечивать проектную эффективность дега-
зации. В случае, если фактическое метановыделение отличается от расчетного,
должен быть проведен перерасчет требуемой эффективности дегазации и рас-
хода воздуха;
б) при бурении скважин должен осуществляться непрерывный контроль со-
держания метана. В случае повышения содержания метана в устье скважины до
2,0% бурение прекращают, а скважину присоединяют к газопроводу. Бурение
до проектной глубины осуществляется только с использованием устройства
ГУБС;
в) ДС после окончания бурения должны быть подключены к газопроводу
или герметично закрыты. Устья использованных и отключенных от газопрово-
да ДВ должны быть закрыты заглушками с прокладками из трудно сгораемого
материала. Для дегазационного газопровода должны использоваться трубы и их
соединения в соответствии с требованиями СОУ [6];
г) в случае бурения скважин из камер и их проветривании вентилятором ме-
стного проветривания пусковая аппаратура бурового станка должна быть сбло-
кирована с вентилятором. При этом запрещено использовать газопроводы в ка-
честве опорных конструкций или заземления. При монтажных и ремонтных ра-
ботах, связанных с разъединением участкового газопровода, ДС на этом участ-
ке необходимо закрыть. При разъединении магистрального газопровода необ-
ходимо закрыть задвижку на участковом газопроводе;
д) контроль содержания метана в камере ПДУ с электродвигателем должен
осуществляться стационарным автоматическим прибором контроля концентра-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 229
ции метана, отключающим электроэнергию в камере, в вентиляционных штре-
ках и в очистных выработках выемочных участков, которые дегазируются этой
насосной установкой, при содержании метана у двигателя более 1%. Парал-
лельно ПДУ прокладывается газопровод с задвижкой, по которому отводится
метановоздушная смесь при остановке вакуум-насосов;
е) для обеспечения взрывобезопасности транспортирования газа необходимо
выполнять следующие мероприятия. При содержании метана в отсасываемом
газе менее 25% необходимо скорректировать параметры бурения скважин, уве-
личить длину и повысить качество их герметизации. Устранить подсосы возду-
ха в газопровод (нормативные подсосы воздуха составляют не более 1,0 м
3
/мин
на 1000 м газопровода). Если после выполнения указанных мероприятий кон-
центрация метана в газопроводе не превысит 25%, необходимо принять меры,
исключающие возможность распространения пламени по трубам;
ж) контроль работы дегазационной системы должен осуществляться в соот-
ветствии со следующими требованиями. Контролю подлежит режим работы ва-
куум-насосов и ДС, состояние дегазационного газопровода, эффективность де-
газации. Контроль работы вакуум-насосов осуществляется дежурным машини-
стом с периодичностью не более, чем 2 часа. При этом измеряются разрежение
во всасывающем и давление газа в нагнетательном патрубках вакуум-насосов,
расход отсасываемой газовой смеси и содержание в ней метана, температура
отсасываемого газа и воды, выходящей из насоса;
и) в участковых газопроводах контролю подлежат давление (разрежение ме-
тановоздушной смеси в газопроводе), расход метановоздушной смеси, содер-
жание метана. Расход отсасываемой газовой смеси и содержание в ней метана
измеряются на участковой диафрагме (рис. 1). Контроль состояния газопрово-
дов (правильность подвески, качество уплотнения стыков, отсутствие повреж-
дений труб и воды в трубах) производится специально назначенным лицом не
реже одного раза в неделю. Выявленные нарушения должны немедленно уст-
раняться. При наличии воды в газопроводе допускается остановка вакуум-
насоса на период не более 30 минут для слива воды;
к) контроль эффективности дегазации и режима работы ДС (разрежение в
устьях, расход газовоздушной смеси и содержание в ней метана) осуществляет-
ся не реже одного раза в неделю. Расход газа измеряется с помощью стандарт-
ных диафрагм и жидкостных манометров. Содержание метана измеряется газо-
анализатором АТЕСТ-1, интерферометром ШИ-12 или другими приборами;
л) при аварии в выработке, в которую отводится метановоздушная смесь,
извлекаемая ПДУ, работу вакуум-насосов необходимо прекратить. Дегазация
должна осуществляться непрерывно. Разрешено устанавливать технологиче-
ские перерывы продолжительностью не больше 30 минут, предусмотренные
графиком работы ПДУ. График работы ПДУ и меры безопасности на период
прекращения ее работы утверждает технический руководитель шахты. В случае
пожара в выработке, где проложен дегазационный газопровод, необходимо вы-
полнять мероприятия, которые кратко рассмотрим далее.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 230
Рисунок 1 – Схема дегазационного газопровода по пласту С6
Мероприятия по управлению дегазационной системой на шахте «Юбилей-
ная» во время пожаров. При возникновении пожара на выемочном участке с
помощью дегазации может быть снижена концентрация метана в горных выра-
ботках, что создает безопасные условия для ведения горноспасательных работ.
Однако в случае разгерметизации газопровода, заполненного метановоздушной
смесью (прогорание гибкого рукава, соединяющего ДС с участковым газопро-
водом, деформация его от высоких температур и др.), возникает угроза взрыва
или распространения пламени по газопроводу.
Выбор режима дегазации на период ликвидации пожара зависит от места
возникновения пожара, наличия дегазационного газопровода в выработке, ох-
ваченной пожаром, и эффективности дегазации. При тушении подземных по-
жаров возможны следующие режимы дегазации выемочного участка: нормаль-
ный, когда разрежение в дегазационном газопроводе участка остается таким же,
как и до аварии; усиленный, когда разрежение в дегазационном газопроводе
участка на период ликвидации аварии увеличивается; ослабленный, когда раз-
режение в газопроводе при аварии снижается по сравнению с нормальным и
нулевым, когда дегазационный газопровод рассоединен и истечение газа в ДС
происходит за счет естественного дренирования горного массива.
Управление дегазацией при пожаре в выработках позволяет уменьшить ве-
роятность образования взрывоопасных концентраций метана в зоне высоких
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 231
температур при дегазации пластов-спутников и выработанных пространств.
Наибольший эффект достигается при дегазации пластов-спутников. Правиль-
ный выбор необходимого режима дегазации позволит улучшить газовую обста-
новку на аварийном участке и сократить время на тушение пожаров.
Рассмотрим режимы дегазации выемочного участка 128-й лавы пласта С6
при тушении пожаров. Выбор режима дегазации зависит от места возникнове-
ния пожара, расположения дегазационных газопроводов, схемы проветривания
выемочного участка, направления движения очистного забоя и способа туше-
ния пожара.
Выемочный участок 128-й лавы пласта С6 будет проветриваться по прямо-
точной схеме с подсвежением исходящей струи воздуха типа 3-В. Участковый
дегазационный газопровод проложен по 128-му сборному штреку со стороны
исходящей струи воздуха и будет наращиваться вслед за подвиганием очистно-
го забоя. По мере отработки лавы не работающие скважины будут отсоединять-
ся от дегазационного газопровода и закрываться металлическими заглушками с
прокладками из трудно сгораемого материала.
Как правило, рассматриваются в основном следующие возможные варианты
возникновения пожаров: за пределами выемочного участка в выработке со све-
жей струей воздуха, не имеющей дегазационного газопровода; за пределами
выемочного участка в выработке с исходящей струей воздуха, не имеющей де-
газационного газопровода; за пределами выемочного участка в выработке с ис-
ходящей струей воздуха, не имеющей дегазационного газопровода, но в кото-
рую отводится газ, каптируемый ПДУ; в воздухоподающей выработке выемоч-
ного участка, не имеющей дегазационного газопровода – 128-й сборный штрек
или 128-й бортовой штрек (пункты 1 на рис. 2); в рабочем или в выработанном
пространстве (ВП) 128-й лавы, а также в 128-м сборном штреке за лавой на
участке до продувочного крана дегазационного газопровода (пункты 2, см. рис.
2); в 128-м сборном штреке на участке, где проложен участковый дегазацион-
ный газопровод и подключены ДС (пункты 3, см. рис. 2); за пределами выемоч-
ного участка в выработке, в которой проложен магистральный дегазационный
газопровод от 128-й лавы (вентиляционный штрек блока №3 или вентиляцион-
ный квершлаг блока №3, участок 2-3, см. рис. 1); за пределами выемочного уча-
стка в выработке, в которой проложен магистральный дегазационный газопро-
вод от 128-й и 596-й лав к ПДУ (участок 3-4, см. рис. 1).
При тушении возникшего пожара активным способом должны осуществ-
ляться следующие режимы и параметры дегазации:
а) при пожаре в воздухоподающей выработке за пределами выемочного уча-
стка, не имеющей дегазационного газопровода, режим дегазации на участке не
меняется;
б) при пожаре в выработке за пределами выемочного участка с исходящей
струей воздуха, не имеющей дегазационного газопровода, режим дегазации на
участке не меняется;
в) при пожаре в выработке за пределами выемочного участка с исходящей
струей воздуха, в которую отводится МВС, каптируемая ПДУ, работу вакуум-
2
2
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 232
насосов необходимо прекратить;
Рисунок 2 – Схема расположения мест возможного возникновения пожара в пределах
выемочного участка 128-й лавы пласта С6
г) при пожаре в воздухоподающей выработке выемочного участка, не
имеющей дегазационного газопровода (пункты 1, см. рис. 2), в случае, если
расход воздуха на участке не уменьшается, необходимо поддерживать сущест-
вовавший до возникновения аварии режим дегазации.
Если же расход воздуха на участке уменьшится, то дегазацию кровли на вы-
емочном участке необходимо обязательно усилить. Для этого следует ввести в
работу резервный вакуум-насос на ПДУ. Это позволит уменьшить вероятность
образования взрывоопасных концентраций метана в выработках с исходящей
струей воздуха;
д) при пожаре в рабочем или ВП 128-й лавы, а также в 128-м сборном штре-
ке за лавой на участке до продувочного крана дегазационного газопровода
(пункты 2, см. рис. 2), дегазацию пластов-спутников на участке необходимо
обязательно усилить. Для этого следует ввести в работу резервный вакуум-
насос на ПДУ.
Если в рабочем или ВП лавы горит метан, выделяющийся по трещинам гор-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 233
ного массива, то дополнительно к действующим необходимо, при возможности,
пробурить ДС скважины в предполагаемую зону интенсивного газовыделения.
Параметры бурения ДС выбираются по рекомендациям специализированного
института – ИГТМ НАН Украины. Бурение скважин должно осуществляться с
изолированным отводом метана в газопровод при помощи устройства ГУБС;
е) при возникновении пожара в 128-м сборном штреке за лавой на участке,
где проложен дегазационный газопровод и подключены ДС (пункты 3 см. рис.
2), необходимо:
1) контролировать с периодичностью не более 3-х минут содержание метана
в дегазационном газопроводе на участке 2-3 (см. рис. 1). Если содержание ме-
тана в газопроводе начнет снижаться, то после снижения концентрации до
уровня 25% необходимо перекрыть задвижки на ДС, открыть продувочный
кран на конце газопровода и проветрить его в течение 10-ти минут за счет раз-
режения. После этого перекрыть задвижку на участковом газопроводе. Оста-
вить в работе один вакуум-насос. Режим дегазации 596-й лавы при этом не из-
меняется;
2) если перекрыть задвижки на ДС и продуть газопровод не представляется
возможным (высокая температура в очаге пожара, задымленность и т.д.) необ-
ходимо перекрыть задвижки, установленные в участковом газопроводе и в ма-
гистральном газопроводе на сопряжении 586-го бортового штрека с вентиляци-
онным квершлагом блока №3 (см. рис. 1). Оставить в работе один вакуум-
насос. Режим дегазации 596-й лавы при этом не изменяется;
ж) при пожаре в выработке за пределами выемочного участка, в которой
проложен участок магистрального дегазационного газопровода от 128-й лавы,
необходимо перекрыть задвижки на ДС, открыть продувочный кран на конце
газопровода и проветрить его в течение 10-ти минут за счет разрежения. После
этого перекрыть задвижки, установленные в участковом газопроводе и в маги-
стральном газопроводе на сопряжении 586-го бортового штрека с вентиляци-
онным квершлагом блока №3 (см. рис. 1). Оставить в работе один вакуум-
насос. Режим дегазации 596-й лавы при этом не изменяется;
и) при пожаре в выработке за пределами выемочного участка, в которой
проложен участок магистрального дегазационного газопровода от 128-й и 596-й
лав к ПДУ (участок 3-4, см. рис. 1), необходимо с периодичностью не более 3-х
минут контролировать содержание метана в дегазационном газопроводе перед
ПДУ. Если концентрация метана в газопроводе начнет снижаться, то после
снижения концентрации до уровня 25% необходимо перекрыть задвижки на
ДС, открыть продувочные краны на концах участковых газопроводов и провет-
рить ДС в течение 15-ти минут за счет разрежения. После этого перекрыть за-
движки, установленные в участковых газопроводах 128-й и 596-й лав и перед
ПДУ. Затем остановить вакуум-насосы;
к) при пожаре в восточном магистральном конвейерном штреке на участке,
где проложен нагнетательный дегазационный газопровод от ПДУ и расположе-
на смесительная камера, необходимо работу вакуум-насосов прекратить.
При тушении возникшего пожара в пределах выемочного участка путем его
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 234
изоляции режим дегазации устанавливается «Проектом локализации и тушения
пожара» по рекомендациям ИГТМ НАН Украины.
Для этого выполним оценку газовой обстановки на выемочном участке 128-
й лавы пласта С6 после отключения на нем дегазации. После прекращения де-
газации кровли скважинами в течение двух-четырёх часов расход метана в ис-
ходящей вентиляционной струе увеличится до величины проектного ожидаемо-
го его выделения в пределах выемочного участка. При этом содержание метана
в исходящей вентиляционной струе будет постепенно увеличиваться и достиг-
нет определенных концентраций, которые необходимо рассчитать.
Для расчета ожидаемого выделения метана в пределах выемочного участка
128-й лавы пласта С6 в качестве лавы-аналога принята 126-я лава пласта С6.
Средние сведения о нагрузке на очистной забой 126-й лавы и метанообильно-
сти выемочного участка за три месяца устойчивой работы по добыче после по-
садки основной кровли представлены в табл. 1.
Таблица 1 – Метанообильность 126-й лавы пласта С6
№
п/п
Фактические показатели
Среднее
значение
1. Нагрузка на очистной забой, фА , т/сут 2049
2. Дебит метана в очистной выработке, оч.фI , м
3
/мин 2,75
3. Дебит метана в исходящей вентиляционной струе
выемочного участка, исх.фI , м
3
/мин
11,13
4. Дебит каптируемого метана скважинами, дег.фI , м
3
/мин 14,6
Средняя фактическая абсолютная метанообильность выемочного участка
126-й лавы пласта С6 составила
73,256,1413,11... фдегIфисхIфучI м
3
/мин. (1)
Основные сведения о лаве-аналоге и проектируемой лаве представлены в
табл. 2.
Ожидаемое среднее выделение метана в пределах выемочного участка и в
очистную выработку при планируемой нагрузке на очистной забой составит:
29,2811
6,0
2049
2400
4,0
285
285
73,25
учI м
3
/мин, (2)
02,311
6,0
2049
2400
4,0
285
285
75,2
очI м
3
/мин. (3)
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 235
Таблица 2 – Характеристика и параметры рассматриваемых лав
Показатели Единицы
измерения
126-я лава 128-я лава
Длина очистного забоя, очl м 285 285
Нагрузка на очистной забой, А т/сут 2049 2400
Природная метаноносность угля, Х м
3
/т с.б.м. 14-15 14-15
Глубина разработки м 390-440 400-450
Средний общий дебит метана на участке, уч.фI м
3
/мин 25,73 -
Средний дебит метана в очистной выработке,
оч.фI
м
3
/мин 2,75 -
Средний дебит каптируемого метана, дег.фI м
3
/мин 14,6 -
Схема проветривания тип 2-В 3-В
Система разработки Столбовая
Распределение метановыделения в ВП из кровли и почвы определено расче-
том по методике прогноза газообильности по программе «Газ» [5] (табл. 3).
Таблица 3 – Газовый баланс выемочного участка при нагрузке 2400 т/сут
Источники метановыделения
Среднее ожидаемое
метановыделение, м
3
/мин
Доли метано-
выделения, %
Разрабатываемый угольный пласт, очI 3,02 10,68
Отбитый уголь на конвейере, уоI . 0,8 2,82
Угольные пласты и породы в кровле, крI 22,31 78,86
Угольные пласты в почве, пI 2,16 7,64
Всего по участку, учI 28,29 100
Фактическое абсолютное выделение метана следует уточнить на основании
обработки результатов измерений за период устойчивой работы выемочного
участка по добыче угля не менее, чем за три месяца, а при наличии телеизмере-
ний расхода воздуха с записью на самопишущем приборе – не менее, чем за ме-
сяц. После этого, при необходимости, скорректировать расчет расхода воздуха,
подаваемого на выемочный участок, с учетом фактической метанообильности и
достигнутой эффективности дегазации.
Как уже отмечалось, после прекращения дегазации кровли скважинами в те-
чение двух-четырёх часов расход метана в исходящей вентиляционной струе
увеличится до величины проектного ожидаемого его выделения в пределах вы-
емочного участка, и составит учI =28,29 м
3
/мин. А содержание метана в исхо-
дящей вентиляционной струе будет тоже постепенно увеличиваться и достиг-
нет величины
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 236
,
100
.
учQ
учI
ависх
С
%, (4)
где учQ минимально допустимый расход воздуха в исходящей струе выемочно-
го участка. Для обеспечения газовой безопасности расход воздуха в исходящей
струе выемочного участка должен быть не менее:
1712
0,01
36,159,12100100
0
СС
kI
Q нисх
уч
м
3
/мин. (5)
Тогда по формуле (5) определим концентрацию метана в исходящей венти-
ляционной струе выемочного участка при отключении дегазации.
7,1
1712
29,28100100
.
учQ
учI
ависхС %. (6)
Это ниже, чем допустимое содержание метана ( допС < 2,0%) в выработках
при ведении аварийно-спасательных работ. Следовательно, отключение дегаза-
ции существенно не осложнит возможную ликвидацию пожара.
Таким образом, разработанные мероприятия с параметрами и режимами ра-
боты дегазационной системы шахты во время возможной аварийной ситуации,
в частности возникшего пожара, и при его тушении являются безопасными как
при тушении пожара активным способом, так и путем изоляции аварийного
участка при возможном отключении дегазации, и пр.
_______________________________
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Звягильский, Е.Л. Управление метановыделением при выемке угольных пластов /
Л.Е. Звягильский, Б.В. Бокий, О.И. Касимов. – Донецк: Ноулидж, 2013. – 213 с.
2. Минеев, С.П. Закономерности метановыделения при высоких скоростях подвигания очистного
забоя / С.П. Минеев, В.Н. Кочерга, А.С. Янжула // Уголь Украины. – 2015. – № 7–8. – С. 26–31.
3. Горные работы в сложных условиях на выбросоопасных угольных пластах / С. П. Минеев, А.
А. Рубинский, О. В. Витушко, А. Г. Радченко. – Донецк: Східний вид. дім, 2010. – 604 с.
4. Минеев, С.П. Методика определения фактической подачи вакуум- насосов дегазационных сис-
тем // С.П. Минеев, В.Н. Кочерга, Г.С. Левчинский. - Уголь Украины – 2015. - №10. - С. 21-23.
5. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. - К.: Основа, 1994. - 307 с.
6. "СОУ 10.1.00174088.001:2004 Дегазація вугільних шахт. Вимоги до способів та схеми
дегазації".- К.: Министерство топлива и энергетики Украины, 2005. – 163 с.
REFERENCES
1. Zvyagilskiy, Ye.L., Bokiy, B.V. and Kasimov, O.I. (2013), Upravleniye metanovydeleniyem pri
vyemke ugolnykh plastov [Control of methane allocation at the excavation of coal layers], Noulidzh,
Donetsk, UA.
2. Mineev, S.P., Kocherga, V.N. and Yanzhula, A.S. (2015), «Сonformity to the law of methane allocation at
high speeds of pushing of cleansing face», Coal of Ukraine. – no. 7–8. – Pp. 26–31.
3. Mineev, S.P., Rubinskiy, A.A., Vitushko, O.V. and Radchenko, A.G. (2010), Gornye raboty v
slozhnykh usloviyakh na vybrosoopasnykh ugolnykh plastakh [Mine works in difficult terms on prone to out-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 237
burst coal layers], Skhidny dim, Donetsk, UA.
4. Mineev, S.P., Kocherga, V.N. and Levchinskiy, G.S. (2015), «Strategy determination of actual serve
of vacuum- pumps of the decontamination systems», Coal of Ukraine, no.10, pp. 21-23.
5. Rukovodstvo po proektirovaniyu ventilatsii ugolnykh shakht [Guidance on planning ventilation of coal
mines], Osnova, Kiev, UA.
6. Ministry of Fuel and Power Engineering of Ukraine (2005), SOU 10.1.00174088.001-2004
Degazatsiya vugilnykh shakht. Vymogy do sposobiv ta skhemy degazatsii [SOU 10.1.00174088.001-2004
Degassing of coal mines. Requirements to the methods and charts of degassing], MFPEU of Ukraine, Kiev,
UA.
_______________________________
Об авторах
Минеев Сергей Павлович, доктор технических наук, профессор, заведующий отделом Управле-
ния динамическими проявлениями горного давления, Институт геотехнической механики им. Н.С.
Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепр, Украина,
sermineev@gmail.com
Кочерга Виктор Николаевич, магистр, главный технолог отдела Управления динамическими
проявлениями горного давления, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Националь-
ной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепр, Украина, sermineev@gmail.com
Наривский Роман Николаевич, магистр, инженер отдела Проблем разрушения горных пород,
Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины
(ИГТМ НАН Украины), Днепр, Украина, nautilus@ro.ru.
Янжула Алексей Сергеевич, магистр, инженер отдела Управления динамическими проявления-
ми горного давления, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии
наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Павлоград, Украина, sermineev@gmail.com
Колесников Анатолий Николаевич, главный инженер ПСП «ШУ Першотравенское» ЧАО
«ДТЭК Павлоградуголь», Першотравенск, Днепропетровская область, Украина,
sermineev@gmail.com
Гордиевский Константин Николаевич, главный инженер шахты «Юбилейная» ПСП «ШУ
Першотравенское» ЧАО «ДТЭК Павлоградуголь», Першотравенск, Днепропетровская область, Ук-
раина, sermineev@gmail.com
About the authors
Mineev Sergey Pavlovich, Doctor of Technical Sciences (D.Sc.), Professor, Head of Departament of
Pressure Dinamics Control in Rocks, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National
Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepr, Ukraine, sermineev@gmail.com
Kocherga Victor Nikolaevich, Master of Science, Chief Tehnologist of Departament of Pressure
Dinamics Control in Rocks, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Acade-
my of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepr, Ukraine, sermineev@gmail.com
Narivskiy Roman Nikolaevich, Master of Science, Engineer in Departament of Rock Breaking Prob-
lems, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Science of
Ukraine (IGTM, NASU), Dnepr, Ukraine, nautilus@ro.ru
Yanzhula Aleksey Sergeevich, Master of Science, Engineer in Departament of Pressure Dinamics Con-
trol in Rocks, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Science of
Ukraine (IGTM, NASU), Dnepr, Ukraine, sermineev@gmail.com
Kolesnikov Anatoliy Nikolaevich, Chief Engineer of the PSP «MM Perschotravenskoye» PJSC «DFEC
Pavlogradugol», Perschotravensk, Dnepropetrovsk region, Ukraine, sermineev@gmail.com
Gordievskiy Konstantin Nikolaevich, Chief Engineer of the Yubileinaya Mine of the PSP «MM
Perschotravenskoye» PJSC «DTEK Pavlogradugol», Perschotravensk, Dnepropetrovsk region, Ukraine,
sermineev@gmail.com
_______________________________________
Анотація. Відпрацювання газоносних пластів на шахтах з високою метанообільністю
пласта ускладнена виділенням метану в гірничі виробки. Розроблено ряд заходів по знижен-
ню газовиділення в горні виробки. У даній статті розглянута методика розробки розділу про-
тиаварійних заходів проекту дегазації на прикладі виїмкової дільниці 128-ої лави пласта C6
шахти «Ювілейна» ШУ «Першотравенське» «ДТЕК Павлоградвугілля». Представлений ком-
плекс заходів для здійснення протиаварійного захисту на виїмковій дільниці шахти. Розроб-
mailto:sermineev@gmail.com
mailto:sermineev@gmail.com
mailto:nautilus@ro.ru
mailto:sermineev@gmail.com
mailto:sermineev@gmail.com
mailto:sermineev@gmail.com
mailto:sermineev@gmail.com
mailto:sermineev@gmail.com
mailto:nautilus@ro.ru
mailto:sermineev@gmail.com
mailto:sermineev@gmail.com
mailto:sermineev@gmail.com
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. № 127 238
лено заходи з управління дегазаційною системою на шахті під час пожеж, а також режими
дегазації виїмкової дільниці 128-ої лави пласта C6 при гасінні пожеж.
Ключові слова: дегазація, метановиділення, витрата повітря, параметри буріння, про-
тиаварійний захист, каптирування газу, підземна дегазаційна установка, газопровід
Abstract. The development of gassy seams in mines with high methane-bearing capacity of
seam is mitigated by the release of methane into the mine workings. A number of measures have
been developed to reduce of gas emissions into mine workings. This article discusses the methodol-
ogy for developing a section of emergency response measures for the degassing project based on
the example of the working area of the 128th lava of the C6 seam of the “Yubileinaya” mine in the
“MM Pershotravensky” “DFEC Pavlogradugol”. A set of measures for the implementation of
emergency protection at the working area is presented. Measures have been developed for the man-
agement of the degassing system at the mine during fires, as well as the degassing regimes for the
128th lava of the C6 seam during extinguishing of fires.
Keywords: degassing, methane-bearing, air consumption, drilling parameters, anti-
emergensy protection, gas capturing, underground gas-drainage, gas pipeline.
Статья поступила в редакцию 20.04.2017
Рекомендовано к печати д-ром техн. наук Т.В. Бунько
|