Опыт проведения и крепления 18-го западного конвейерного штрека пласта m₃ ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько» при переходе геологических нарушений
Викладено заходи й досвід безпечного ведення гірничих робіт при проведенні 18-го західного конвеєрного штреку пл. m₃ ПАТ «Шахта ім. О.Ф. Засядька» у зоні прогнозованого геологічного порушення. Outlines the activities and experience of safety mining spent at the 18th western conveyor drift m₃ lay...
Saved in:
| Published in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54269 |
| 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: | Опыт проведения и крепления 18-го западного конвейерного штрека пласта m3 ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько» при переходе геологических нарушений / П.Е. Филимонов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 104. — С. 236-246. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-54269 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Филимонов, П.Е. 2014-01-30T23:26:48Z 2014-01-30T23:26:48Z 2012 Опыт проведения и крепления 18-го западного конвейерного штрека пласта m3 ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько» при переходе геологических нарушений / П.Е. Филимонов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 104. — С. 236-246. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54269 [622.831.322:551.24].001.6 Викладено заходи й досвід безпечного ведення гірничих робіт при проведенні 18-го західного конвеєрного штреку пл. m₃ ПАТ «Шахта ім. О.Ф. Засядька» у зоні прогнозованого геологічного порушення. Outlines the activities and experience of safety mining spent at the 18th western conveyor drift m₃ layer of PJSC "Mine them. A.F. Zasyadko "in the area of geological forecasting fix violations. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Опыт проведения и крепления 18-го западного конвейерного штрека пласта m₃ ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько» при переходе геологических нарушений Experience of driving and supporting 18th western conveyer roadway m₃ layer PJSC "Mine them. A.F. Zasyadko" as they move geological faults Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Опыт проведения и крепления 18-го западного конвейерного штрека пласта m₃ ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько» при переходе геологических нарушений |
| spellingShingle |
Опыт проведения и крепления 18-го западного конвейерного штрека пласта m₃ ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько» при переходе геологических нарушений Филимонов, П.Е. |
| title_short |
Опыт проведения и крепления 18-го западного конвейерного штрека пласта m₃ ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько» при переходе геологических нарушений |
| title_full |
Опыт проведения и крепления 18-го западного конвейерного штрека пласта m₃ ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько» при переходе геологических нарушений |
| title_fullStr |
Опыт проведения и крепления 18-го западного конвейерного штрека пласта m₃ ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько» при переходе геологических нарушений |
| title_full_unstemmed |
Опыт проведения и крепления 18-го западного конвейерного штрека пласта m₃ ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько» при переходе геологических нарушений |
| title_sort |
опыт проведения и крепления 18-го западного конвейерного штрека пласта m₃ пао «шахта им. а.ф. засядько» при переходе геологических нарушений |
| author |
Филимонов, П.Е. |
| author_facet |
Филимонов, П.Е. |
| publishDate |
2012 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геотехническая механика |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Experience of driving and supporting 18th western conveyer roadway m₃ layer PJSC "Mine them. A.F. Zasyadko" as they move geological faults |
| description |
Викладено заходи й досвід безпечного ведення гірничих робіт при проведенні 18-го
західного конвеєрного штреку пл. m₃ ПАТ «Шахта ім. О.Ф. Засядька» у зоні прогнозованого геологічного порушення.
Outlines the activities and experience of safety mining spent at the 18th western conveyor drift m₃ layer of PJSC "Mine them. A.F. Zasyadko "in the area of geological forecasting fix violations.
|
| issn |
1607-4556 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54269 |
| citation_txt |
Опыт проведения и крепления 18-го западного конвейерного штрека пласта m3 ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько» при переходе геологических нарушений / П.Е. Филимонов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 104. — С. 236-246. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT filimonovpe opytprovedeniâikrepleniâ18gozapadnogokonveiernogoštrekaplastam3paošahtaimafzasâdʹkopriperehodegeologičeskihnarušenii AT filimonovpe experienceofdrivingandsupporting18thwesternconveyerroadwaym3layerpjscminethemafzasyadkoastheymovegeologicalfaults |
| first_indexed |
2025-11-25T21:05:32Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:05:32Z |
| _version_ |
1850548254384586752 |
| fulltext |
236
герметизации должна также учитывать расходы на осуществление гермети-
зации, т.е. затраты на обсадные трубы, арматуру и объемы работ. Расчет
такой эффективности должен осуществляться для каждого конкретного
случая проектирования и сооружения систем дегазации конкретных шахт.
Отметим также, что не меньшее значение имеет рациональная глубина
герметизации для эффективности обеспечения безопасности работ в шахтах,
прежде всего предотвращения опасности воспламенения и взрыва метана в
шахтах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дегазация угольных шахт. Требования к способам и схемы дегазации. СОУ 10.1.00174088.001-2004. К.:
Минтоэнерго Украины. – 2004. – 162 с.
2. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. – К.: Основа, 1994. – 311 с.
3. Руководство по дегазации угольных шахт. М: Недра, 1975. – 189 с.
4. Правила безпеки у вугільних шахтах. НПАОП 10.0-1.01-10. – К.: редакція журналу «Охорона праці»,
2010. – 211 с.
5. Бугара М. И. Исследование напряженного состояния массива при формировании угольного целика
/ М. И. Бугара, В. А. Коломиец, З. Г. Пастернак, И. Е. Иванов // Сб. науч. тр. НГУ. – № 17. – Том 1. –
Днепропетровск: РИК НГУ, 2003. – С. 339-345.
6. Бокий Б. В. Обоснование архитектуры системы для прогноза сейсмических событий техногенной
природы / Б. В. Бокий, Е. В. Шкурат, Е. В. Бабенко, В. В. Назимко // Матеріали міжнародній конференції
«Форум гірників-2010». – Дніпропетровськ: Національний гірничій університет, 2010. – С. 7-14.
УДК [622.831.322:551.24].001.6
Канд. техн. наук П.Е. Филимонов
(ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько»)
ОПЫТ ПРОВЕДЕНИЯ И КРЕПЛЕНИЯ 18-ГО ЗАПАДНОГО
КОНВЕЙЕРНОГО ШТРЕКА ПЛАСТА m3 ПАО «ШАХТА
ИМ. А.Ф. ЗАСЯДЬКО» ПРИ ПЕРЕХОДЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ
НАРУШЕНИЙ
Викладено заходи й досвід безпечного ведення гірничих робіт при проведенні 18-го
західного конвеєрного штреку пл. m3 ПАТ «Шахта ім. О.Ф. Засядька» у зоні прогнозованого
геологічного порушення.
EXPERIENCE OF DRIVING AND SUPPORTING 18TH WESTERN
CONVEYER ROADWAY m3 LAYER PJSC "MINE THEM.
A.F. ZASYADKO" AS THEY MOVE GEOLOGICAL FAULTS
Outlines the activities and experience of safety mining spent at the 18th western conveyor drift
m3 layer of PJSC "Mine them. A.F. Zasyadko "in the area of geological forecasting fix violations.
Разработаны мероприятия по безопасному ведению работ при проведении
18-го западного конвейерного штрека пл. m3 в зоне прогнозируемого геологи-
ческого нарушения. Подход к указанному разрывному нарушению для опреде-
ления его точного положения и оценки его газодинамической активности про-
изводился с бурением разведочных скважин в следующем порядке:
- за 20 м до прогнозируемого нарушения останавливался забой и бурились 2
разведочные скважины по угольному пласту длиной >20 м и диаметром 76 мм с
неснижаемым опережением >10 м. Скважины располагались по разработанной
геологом схеме: одна скважина (№1) - в средней части забоя, вторая (№2) - в
правом углу, с направлением их по нормали к предполагаемому простиранию
237
нарушения (10-20°). Бурение осуществлялось под акустическим контролем в
соответствие с "Руководством по применению способа контроля бурения и
оценки эффективности опережающих скважин по параметрам акустического
сигнала в условиях ПАО «Шахта им. А. Ф. Засядько» [1]. Дополнительно ве-
лась оценка объема выхода штыба;
- признаком обнаружения геологического нарушения служило повышение
на одинаковом расстоянии от забоя по обеим скважинам значений коэффициен-
та пригрузки до 2,0 и более и увеличение объема выхода штыба в 5 раз и более
(более 25 литров) по сравнению с выходом штыба на первых интервалах буре-
ния скважин. При этом участок максимального выхода штыба может быть
смещен вглубь относительно максимального значения коэффициента пригрузки
на 1-3 м. Расстояние до геологического нарушения определялось по макси-
мальному превышению коэффициента пригрузки до значения 2,0 и более;
- дополнительно по нормали к забою выработки на расстоянии 0,5 м выше
пласта (в его кровле) по оси выработки бурилась разведочная скважина по по-
роде длиной 20 м, диаметром 76 мм, с неснижаемым опережением равным 10 м.
- после подхода к определенному по разведочным скважинам геологическо-
му нарушению не ближе 10 м повторялось бурение для уточнения его местопо-
ложения;
- в зоне геологического нарушения за 5 м от установленного его местополо-
жения - применялось гидрорыхление угольного пласта с неснижаемым опере-
жением скважин >4,0 м и с контролем эффективности по параметрам акустиче-
ского сигнала;
- в каждом цикле подвигания забоя велся контроль выбросоопасности по
параметрам акустического сигнала в соответствие с п. 6.3.5. "Правил ведения
горных работ на пластах, склонных к газодинамическим явлениям" [2];
- если геологическое нарушение вскрыто без указанных признаков, то отход
от него осуществлялся с применением гидрорыхления при прогнозе "неопасно"
и сотрясательным взрыванием на протяжении 5,0 м при прогнозе "опасно" по
параметрам акустического сигнала. Проведение выработки в режиме сотряса-
тельного взрывания осуществлялось с 5-ти м до нарушения, при пересечении
зоны нарушения и отходе от нее не менее, чем на 5 м.
После перехода первого геологического нарушения продолжалось бурение
разведочных скважин по приведенной методике вплоть до выхода за пределы
прогнозируемой зоны.
Технология оценки напряженного состояния массива в зоне прогнозируемо-
го разрывного нарушения следующая.
Применялось бурение разведочных скважин согласно «Руководства по при-
менению способов контроля бурения и оценки эффективности опережающих
скважин по параметрам акустического сигнала» [1]. При подходе к прогнозиру-
емому геологическому нарушению в соответствии с Приложением В «Правил
ведения горных работ на пластах, склонных к газодинамическим явлениям»
(СОУ 10.1.00174088.011-2005) [2] за 20 м до него останавливался забой и про-
буривались две разведочные скважины по угольному пласту и одна по породе
длиной не менее 20 м, диаметром не более 80 мм с неснижаемым опережением
238
не менее 10 м. Бурение скважин осуществлялось по разработанным геологом
схемам: по породе: № 4 - длиной до 10 м для установки геофона аппаратуры
ЗУА; №3 - 0,6 м от кровли пласта по оси выработки; по углю: № 1 - в центре
пласта по оси выработки; №2 - в правом углу по нормали к предполагаемому
простиранию нарушения.
Бурение осуществлять под акустическим контролем в соответствии с [1].
Для регистрации акустического сигнала сейсмоприемник (подземный блок ап-
паратуры) устанавливался на расстоянии 1-3 м от забоя в стенке выработки.
Сейсмоприемник закреплялся на глубине 0,3-0,5 м путем расклинивания дере-
вянным клином снизу-вверх в шпуре диаметром не менее 42 мм, расположен-
ном в угле или вмещающих его породах. Бурение скважин производилось по-
интервально на проектную глубину, длина интервала 0,8-1,2 м. Акустический
сигнал из наземного блока аппаратуры вводился в компьютер. Обработка сиг-
нала осуществлялась в автоматическом режиме в процессе бурения. Регистра-
ция акустического сигнала велась непрерывно на протяжении интервала буре-
ния. Информативным параметром служил коэффициент пригрузки, вычисляе-
мый как отношение максимальной энергии сигнала в интервале бурения от 2 до
7 м к энергии сигнала в текущем интервале бурения. Коэффициент пригрузки в
каждом интервале бурения сравнивался с критическим значением, и при его
превышении компьютер выдавал сообщение «опасная ситуация». Контроль за
безопасностью бурения скважин осуществляет горный мастер участка КАП, а
обработку акустического сигнала на компьютере - оператор сейсмопрогноза.
Расстояние до геологического нарушения определялось по максимальному пре-
вышению коэффициента пригрузки до значения 2 и более.
Дополнительно велась оценка объема выхода штыба на протяжении каждо-
го интервала бурения, путем отбора мерной емкостью. Признаком геологиче-
ского нарушения служило увеличение объема выхода штыба в 5 раз и более по
сравнению с выходом штыба на первых пяти интервалах бурения скважин.
Горный мастер (помощник) участка ПРТБ контролировал соблюдение техноло-
гии бурения и выполнял замер объема выбуриваемого штыба с каждого метра
бурения.
Признаком установления геологического нарушения в данном случае слу-
жило повышение на одинаковом расстоянии от забоя до прогнозируемого гео-
логического нарушения по трем скважинам значений коэффициента пригрузки
до 2,0 и более и увеличение объема выхода угольного штыба в 5 раз и более.
При этом участок максимального выхода штыба может быть смещен вглубь от-
носительно максимального значения коэффициента пригрузки на 1-3 м.
Проведение выработки по выбросоопасному пласту m3 производилось с по-
мощью проходческого комбайна с выполнением мероприятий по борьбе с вне-
запными выбросами угля и газа - гидрорыхлением угольного пласта.
При этом предусматривалось: оперативное управление процессом гидро-
рыхления пласта по параметрам акустического сигнала; контроль выбросо-
опасности призабойной части массива по параметрам акустического сигнала;
при неэффективности гидрорыхления - взрывные работы в режиме сотряса-
тельного взрывания (СВ) по углю; в зонах геологических нарушений с ампли-
239
тудой смещения больше мощности пласта - взрывные работе в режиме СВ по
всему забою.
Проведение выработки осуществлялось с применением гидрорыхления с
акустическим контролем процесса и эффективности гидрорыхления в соответ-
ствии с «Руководством по применению на шахтах Донбасса способа оператив-
ного управления процессом гидрорыхления пласта по параметрам акустическо-
го сигнала». При бурении скважин для гидрорыхления определялась акустиче-
ским способом величина зоны разгрузки и положение максимума горного дав-
ления в соответствий с [1].
Гидрорыхление выполнялось со следующими параметрами:
- высоконапорное нагнетание осуществлялось в скважины № 1 и № 2, рас-
положенные на расстоянии 1 м от левого и правого кутков забоя с наклоном
под углом 5-70
0
в сторону массива;
- диаметр нагнетательных скважин 43-45 мм, длина 6-8 м, глубина гер-
метизации 4-6 м, но не более расстояния до максимума горного давления;
- давление воды при нагнетании (максимально возможное), но не более рас-
чѐтного устанавливалось плавным увеличением в течение 2-3 минут;
- продолжительность нагнетания и достаточный объем закачиваемой воды
определялись путем оперативного управления процессом гидрорыхления по
параметрам акустического сигнала, свидетельствующим о завершении гидро-
рыхления, в соответствии с [1];
- эффективность гидрорыхления определялась после завершения нагнетания
воды и обработки акустического сигнала на персональном компьютере.
Для определения величины зоны разгрузки и расстояния до максимума гор-
ного давления, а также для контроля процесса гидрорыхления и оценки его эф-
фективности осуществлялась регистрация акустического сигнала и передача
его на поверхность при бурении скважин и высоконапорном нагнетании воды.
Для регистрации и передачи на поверхность акустического сигнала приме-
няется аппаратура передачи акустического сигнала. Регистрацию и передачу
сигнала на поверхность организует горный мастер участка прогноза, обработку
сигнала выполняет оператор сейсмопрогноза на компьютере.
Для регистрации сигнала при бурении скважин для определения величины
зоны разгрузки и при выполнении гидрорыхления сейсмоприемник располагал-
ся в левой или правой стенке со стороны обрабатываемой скважины на рассто-
янии 3-10 м от забоя в шпуре глубиной 0,3-0,5 м. При бурении скважин для
гидрорыхления горный мастер через каждый метр сообщает оператору ее дли-
ну. После завершения бурения каждой скважины горный мастер запрашивал
данные о величине зоны разгрузки и расстоянии до максимума опорного давле-
ния.
Если по результатам обработки акустического сигнала при бурении скважин
максимум опорного давления расположен на расстоянии от забоя более расчет-
ной глубины герметизации, то глубина герметизации принималась равной рас-
четной. Если максимум горного давления расположен на расстоянии более 3 м,
то глубина герметизации равняется расстоянию от забоя до максимума опорно-
го давления. Если менее 3 м, то гидрорыхление не производится и проведение
240
выработки осуществляется с выемкой угля БВР в режиме сотрясательного
взрывания.
Нагнетание воды в пласт производилось в соответствии с требованиями пп.
9.1.10-9.1.14 [2].
Насосную установку горный мастер включал после сообщения оператора о
готовности к обработке акустического сигнала, а после достижения давления в
гидросистеме 10 МПа горный мастер сообщал о начале обработки акустическо-
го сигнала. Это сообщение горный мастер выполнял при помощи аппаратуры
передачи акустического сигнала, а в процессе обработки связь горного мастера
с оператором поддерживалась по телефону.
После снижения давления в системе на 30 % и более от максимально до-
стигнутого, горный мастер запрашивал оператора о характере процесса нагне-
тания, и если на дисплее появлялосьсообщение «Активный процесс завер-
шен»», то дальнейшее нагнетание воды прекращалось. Если сообщение о за-
вершении активного процесса отсутствовало, нагнетание продолжалось до за-
качивания расчѐтного количества воды. При величине зоны разгрузки менее
глубины герметизации дополнительно необходимо чтобы частота максималь-
ной амплитуды не превышала 120 Гц или коэффициент ее вариации во времен-
ных интервалах был более 15 %.
В случае преждевременного прорыва воды из нагнетательной скважины,
факт которого устанавливается горным мастером в забое, проводилось повтор-
ное нагнетание через скважину, пробуренную на удалении более 2 м от первой.
При этом соседняя скважина была перекрыта средствами герметизации.
Если при повторном нагнетании не выдерживались установленные парамет-
ры гидрорыхления и устанавливалась его неэффективность, то зона считалась
опасной и проведение выработки осуществлялось после пересмотра мероприя-
тий по предотвращению внезапных выбросов угля и газа или с помощью БВР
по углю в режиме СВ.
После окончания нагнетания и обработки акустической информации горный
мастер сообщал оператору величину максимального и конечного давления в
гидросистеме и запрашивал оператора об эффективности гидрорыхления в це-
лом. Если на дисплее компьютера было сообщение о том, что гидрорыхление
выполнено эффективно, то безопасная глубина выемки принималась равной
глубине герметизации.
Подвигание забоя между циклами нагнетания не превышало глубины герме-
тизации. Гидрорыхление считалось неэффективным, если хотя бы по одной из
скважин гидрорыхления в результате обработки акустического сигнала на дис-
плее компьютера было сообщение «гидрорыхление неэффективно». Если гид-
рорыхление было оценено как неэффективное, то после отстоя забоя в течение
нe менее 1 часа осуществлялся контроль эффективности по величине зоны раз -
грузки или повторное гидрорыхление с контролем его эффективности.
Если и повторное гидрорыхление было неэффективным, то проведение вы-
работки осуществлялось с отбойкой угля буровзрывным способом в режиме со-
трясательного взрывания. При проведении выработки с выемкой угля буро-
взрывным способом контроль выбросоопасности не прекращался, и границы
241
опасной зоны устанавливались по результатам последующего контроля с уче-
том зоны запаса (6 м).
Если акустический сигнал от процесса нагнетания отсутствовал или средняя
его величина не превышала удвоенную величину помехи, то гидрорыхление
считалось неэффективным и подвигание забоя останавливалось до устранения
неисправности.
Если после выполнения гидрорыхления угольного пласта при работе про-
ходческого комбайна по забою наблюдались явные признаки выбросоопасности
(выдавливание или высыпание угля, удары и трески в массиве, отскакивание
кусочков угля или шелушение забоя, уменьшение прочности угля, резкое уве-
личение газовыделения), то работы в забое выработки прекращались.
При вскрытии разрывных геологических нарушений с амплитудой смеще-
ния более мощности пласта вводится режим сотрясательного взрывания по
всему забою.
После окончания гидрорыхления и обработки акустической информации
горный мастер участка прогноза указывал в наряд-путевке глубину пробурен-
ных скважин, величину зоны разгрузки, расстояние до максимума горного дав-
ления, глубину герметизации, максимальное и конечное давление в гидроси-
стеме, время и эффективность нагнетания, фамилию и табельный номер рабо-
чих, выполняющих противовыбросные мероприятия, фамилию оператора, вы-
полняющего обработку акустического сигнала на компьютере, а также указы-
вал в наряд-путевке, на доске прогноза безопасную глубину выемки.
Если возникла ситуация, при которой дальнейшее проведение выработки
необходимо выполнять с применением БВР по угольному пласту в режиме со-
трясательного взрывания, то горный мастер сообщал об этом начальнику
участка прогноза, начальнику подготовительного участка, а с соответствующей
записью в наряд-путевке по выезду ознакамливался и начальник смены.
Если при гидрорыхлении хотя бы по одной из скважин была получена оцен-
ка «нагнетание неэффективно», то об этом оператор ставил в известность гор-
ного мастера, контролирующего нагнетание в забое.
В бригаде, выполняющей гидрорыхление, ответственный за бурение сква-
жин и обслуживанию насосной установки, высоконапорного трубопровода и
гидрозатвора – звеньевой (проходчик 5-го разряда). На участке, выполняющем
работы по гидрорыхлению, ответственный за их проведение - начальник участ-
ка. При выполнении гидрорыхления с глубиной герметизации скважин менее 4
м расстояние от забоя до насоса должно быть не менее 100 м, и в этих пределах
запрещается ведение каких либо работ, нахождение людей.
При проведении выработки с применением гидрорыхления угольного пласта
необходимо соблюдать следующие условия: забой должен быть укомплектован
инструментом и оборудованием для нагнетания воды в пласт с учетом 100 %
резерва; штат службы прогноза (горных мастеров, слесарей и операторов) дол-
жен быть укомплектован исходя из фактического объема работ; в местах
нахождения людей при гидрорыхлении иметь средства жизнеобеспечения
(включая отводы сжатого воздуха) по количеству работающих.
Подвигание забоя не должно превышать глубины герметизации скважины,
242
величина заходки при выемке угля и пород не должна превышать 1 цикл (два
шага установки крепи). Выемка должна осуществляться равномерно по всему
сечению выработки.
Гидрорыхление угольного пласта в случае отсутствия сейсмоакустического
контроля осуществлялось следующим образом.
Скважины для гидрорыхления бурились по наиболее мощной пачке. Для
герметизации скважин применялись рукавные гидрозатворы длиной не менее
2,5 м с использованием удлинителей, позволяющих устанавливать гидрозатво-
ры на требуемой глубине. В случае, если гидрозатвор длиной 2,5 м не обеспе-
чивал надежную герметизацию скважин, применяли гидрозатворы большей
длины.
Перед началом нагнетания производилась проверка высоконапорного водо-
провода на герметичность. На высоконапорном трубопроводе не ближе 15 м от
гидрозатвора и у насосной установки устанавливался разгрузочный вентиль -
тройник, регулированием которого обеспечивалось плавное повышение давле-
ния, и манометры.
Для нагнетания использовалась высоконапорная насосная установка УНГ,
расположенная не ближе 30м (согласно п.9.1.1.[2], но не более 100 м (п. 9.1.11.
[2]) от места нагнетания воды в скважину. Насосная установка снабжена водо-
мером, предохранительным клапаном и манометром, которые предварительно
пломбировались. Исправность оборудования проверялась в процессе ведения
работ по гидрорыхлению.
Давление воды и темп нагнетания определялись по показаниям манометра и
водомера через каждые 5 мин. после начала нагнетания. При этом фиксирова-
лись максимальное и конечное давление, средний темп нагнетания и суммар-
ный расход воды, закачанной в скважину. Нагнетание воды в пласт начиналось
плавным в течение 3-5 мин. повышением давления до максимального расчетно-
го его значения.
Гидрорыхление считалось законченным, если в скважину подано расчетное
количество воды и давление в высоконапорном трубопроводе снизилось не ме-
нее чем на 30 % от максимального, достигнутого в процессе нагнетания.
В случае преждевременного прорыва воды из нагнетательной скважины на
забой по трещинам, проводилось повторное нагнетание через скважину, пробу-
ренную на удалении более 2 м от первой. При этом соседняя скважина была пе-
рекрыта средствами герметизации, а нагнетание в дополнительную скважину
продолжено до появления признаков законченности гидрообработки с учетом
объема ранее закачанной воды.
Контроль эффективности гидрорыхления осуществляется по динамике
начальной скорости газовыделения из контрольных шпуров (газодинамике)
осуществлялся следующим образом.
Контрольные шпуры располагались на расстоянии 0,5 м от кутков и ориен-
тировались их по ходу движения забоя. При этом расстояние от контрольных
до ближайших шпуров (скважин), пробуренных при выполнении способов
предотвращения внезапных выбросов, было не менее 0,4 м по всей их длине.
Для этого контрольные шпуры и скважины располагались по разным угольным
243
пачкам или смещались по мощности пласта. Контрольные шпуры бурились
диаметром 42 мм по наиболее выбросоопасной (нарушенной) пачке угля мощ-
ностью не менее 0,2 м. Если в пласте имелись две пачки одинакового типа, то
шпуры бурились только по пачке большей мощности.
Измерения начальной скорости газовыделения производились через каждые
0,5 м по длине контрольного шпура. Бурение контрольного шпура при дости-
жении глубины 1 м, а затем через 0,5 м на интервалах 1,5 м, 2 м и т.д. приоста-
навливаливалось, буровая штанга извлекалась, в контрольный шпур вводился
газозатвор и герметизировалась измерительная камера длиной 0,2 м. Надеж-
ность герметизации проверялась попыткой извлечения газозатвора. Если он не
перемещался по шпуру, герметизация считалась надежной.
С помощью расходомера, присоединенного к газозатвору, не позднее чем
через 2 мин после окончания бурения данного интервала измерялась начальная
скорость газовыделения. Измерение начальной скорости газовыделения пре-
кращалось на интервале, на котором она снижалась по сравнению с начальной
скоростью газовыделения, измеренной на предыдущем интервале. Если при из-
мерении начальной скорости газовыделения снижение ее не обнаружено, то
глубина шпуров не должна превышать 3 м.
Если на каком-либо интервале бурения не удалось выполнить измерения в
установленное время и обнаружено уменьшение скорости газовыделения по
сравнению с предыдущим замером, то должен быть пробурен дополнительный
контрольный шпур. Расстояние от него до ранее пробуренного контрольного
шпура должно быть не менее 0,3 м.
По результатам контрольных измерений газовыделения разгруженной зоной
пласта является его призабойная часть до конца интервала, на котором увели-
чение скорости газовыделения (если она по абсолютной величине не менее 0,8
л/мин) сменяется уменьшением. При максимальной скорости газовыделения до
0,8 л/мин, зона разгрузки считается равной длине шпура плюс 1 м. Если ско-
рость газовыделения равна или превышает 0,8 л/мин, и нет ее падения - зона
разгрузки считается равной длине шпура плюс 0,5 м.
Если пробурить шпур на длину очередного интервала не удается, либо гер-
метизатор не досылается на необходимую глубину, либо герметизация нена-
дежна, величину зоны разгрузки принимают равной глубине предыдущего ин-
тервала измерения. В случае, если глубина выемки за цикл больше величины
зоны разгрузки или неснижаемое опережение менее 1,3 м, работы по выемке
угля в выработке прекращены. Возобновление работ в забое возможно после:
повторного выполнения гидрорыхления и установления его эффективности;
временной остановки работ по углю и повторного контроля величины безо -
пасной зоны разгрузки; полного пересмотра мероприятий по предотвращению
выбросов и их выполнения. Параметры гидрорыхления представлены в табл. 1.
Таблица 1 - Параметры гидрорыхления
Параметры Ед. изм. Значение
1. Длина скважины для нагнетания М 8-6
2. Диаметр скважины Мм 43-45
3. Глубина герметизации М 6-4
4. Неснижаемое опережение М 2
244
5. Расчетный удельный расход воды л/т 20
6. Количество воды, нагнетаемое в скважину м3 1,74-3,88
7. Эффективный радиус нагнетания М 4,8-3,2
8. Давление воды при нагнетании кг/см2 251
9. Темп нагнетания л/мин не менее 3,0
Контроль выбросоопасности осуществлялся по акустическому сигналу, воз-
буждаемому в массиве работой по забою комбайна, отбойного молотка или при
бурении шпуров. Регистрация и обработка акустического сигнала осуществля-
лась непрерывно в пределах одного цикла работы комбайна (величина цикла
должна быть 1,0 м или 1,3 м).
Обработка начиналась после сообщения горного мастера или звеньевого
оператору сейсмопрогноза о положении забоя и начале работы комбайна по за-
бою. Завершалась обработка после сообщения вышеуказанными лицами об
окончании работ по забою. Сообщение об этом и сообщение оператора о ре-
зультатах, прогноза фиксировались на контрольной записи.
Прогноз опасности внезапных выдавливаний угля по параметрам акустиче-
ского сигнала, возбуждаемого технологическим воздействием проходческих
машин и механизмов на угольный пласт, осуществлялся с помощью аппарату-
ры регистрации акустического сигнала и программно-вычислительного ком-
плекса.
Прогноз опасности внезапных выдавливаний угля выполнялся по алгоритму
определения прогнозного показателя Kg , который вычисляется компьютером.
Прогноз «опасно по внезапным выдавливаниям» выдался компьютером, ес-
ли текущее значение показателя Kg было равно или превышало его критиче-
скую величину Kgкр установленную на стадии разведочных наблюдений по ме-
тодике и программе МакНИИ не менее чем в 30 циклах подвигания забоя в не-
опасной по выдавливаниям зоне при отсутствии этих явлений и их предупреди-
тельных признаков согласно приложению А [2]. Установленное критическое
значение Kgкp вносилось в паспорт проведения и крепления подготовительной
выработки.
При получении прогноза «опасно» оператор уведомлял об этом диспетчера
шахты и руководителя службы прогноза. По распоряжению технического ди-
ректора шахты в забое выполнялись мероприятия по предотвращению внезап-
ных выдавливаний угля.
При выходе забоя выработки из опасной зоны прогноз «опасно» изменялся
на «неопасно» после снижения текущих значений показателя Kg ниже критиче-
ской величины Кgкр и отработки трех циклов в «зоне запаса». В период отработ-
ки «зоны запаса» компьютер выдавал сообщение «опасно, зона запаса». Выход
из опасной зоны оформлялся актом.
Контроль и корректировка величины критических значений Kgкp выполня-
лись через каждые сто циклов наблюдений. Корректировка критических значе-
ний обязательна в случаях, когда критические значения прогнозного показателя
отличаются от ранее установленных более чем на 20 %.
Порядок перехода горными выработками полостей выбросов угля и газа
следующий.
245
Полости, образовавшиеся в угольном массиве вследствие выброса, подраз-
деляют на закрытые и открытые. Закрытая полость характеризуется наличием
целика угля между полостью и забоем выработки, а открытая - соединяется
непосредственно выработкой.
Вскрытие и крепление полости проводилось только после уточнения еѐ ме-
стоположения, организации проветривания и контроля за содержанием газа. На
пластах склонных к самовозгоранию угля, необходимо осуществлять полное и
быстрое извлечение разрушенного угля из полости с выполнением специаль-
ных мероприятий по предотвращению самовозгорания угля.
При переходе полости выброса произошедшего в подготовительной выра-
ботке, после извлечения разрушенного угля и крепления части полости в пре-
делах контура проведенной выработки, предусмотрена закладка (забутовка) и
изоляция частей полости, оставшихся в боках выработки. Дальнейшее проведе-
ние выработки при отходе от полости на расстояние не менее 20 м необходимо
осуществлять после выполнения мероприятий по предотвращению ГДЯ с кон-
тролем эффективности или буровзрывным способом в режиме сотрясательного
взрывания.
При расположении полости выброса в боковой части выработки дополни-
тельно выполняются работы: частичная уборка угля из полости (на 1 м в глуби-
ну); обработка антипирогенными веществами или заиливание угля, оставшего-
ся в полости; возведение чураковой перемычки или изоляция полости с помо-
щью быстротвердеющих полимеров. При работе в полости рабочие оснащены
светильниками типа CMC, в местах работы имелись отводы сжатого воздуха по
количеству работающих людей, все технологические процессы выполнялись
опытными работниками в присутствии лиц технического надзора.
Выводы.
1. Разработаны мероприятия по безопасному ведению работ при проведении
18-го западного конвейерного штрека пл. m3 в зоне прогнозируемого геологи-
ческого нарушения. Признаком обнаружения геологического нарушения слу-
жит повышение на одинаковом расстоянии от забоя по обеим скважинам зна-
чений коэффициента пригрузки до 2,0 и более и увеличение объема выхода
штыба в 5 раз и более по сравнению с выходом штыба на первых интервалах
бурения скважин, при этом участок максимального выхода штыба может быть
смещен вглубь относительно максимального значения коэффициента пригрузки
на 1-3 м. Расстояние до геологического нарушения определялось по макси-
мальному превышению коэффициента пригрузки до значения 2,0 и более.
2. В качестве мероприятий по борьбе с внезапными выбросами угля и газа
применялось гидрорыхление угольного пласта с оперативным управлением
процессом гидрорыхления по параметрам акустического сигнала и контролем
выбросоопасности призабойной части массива по параметрам акустического
сигнала, при неэффективности гидрорыхления - взрывные работы в режиме СВ
по углю.
3. Прогноз опасности внезапных выдавливаний угля по параметрам акусти-
ческого сигнала, возбуждаемого технологическим воздействием проходческих
машин и механизмов на угольный пласт, осуществлялся с помощью аппарату-
246
ры ругистрации акустического сигнала и програмно-вычислительного комплек-
са. Прогноз «опасно по внезапным выдавливаниям» выдавался, если текущее
значение показателя было равно или превышало его критическую величину,
установленную на стадии разведочных наблюдений не менее чем в 30 циклах
подвигания забоя в неопасной по выдавливаниям зоне при отсутствии этих яв-
лений и их предупредительных признаков.
4. При переходе полости выброса произошедшего в подготовительной вы-
работке, после извлечения разрушенного угля и крепления части полости в
пределах контура проведенной выработки, мероприятиями предусмотрено вы-
полнение закладки (забутовки) и изоляции частей полости, оставшихся в боках
выработки. Дальнейшее проведение выработки при отходе от полости на рас-
стояние не менее 20 м осуществляется после выполнения мероприятий по
предотвращению ГДЯ с контролем эффективности или буровзрывным спосо-
бом в режиме сотрясательного взрывания.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Руководство по применению способа контроля бурения и оценки эффективности опережающих скважин
по параметрам акустического сигнала в условиях АП «Шахта им. А.Ф. Засядько / В.П. Коптиков, Б.В. Бокий,
Г.И. Колчин [и др.] – Макеевка: МакНИИ, 2005. – 9 с.
2. СОУ 10.1.00174088.011-2005 Правила ведения горных работ на пластах, склонных к газодинамическим
явлениям / В.П. Коптиков, Б.В. Бокий, И.В. Бабенко [и др.] – К., 2005. – 225 с.
УДК 536.2
Канд. техн. наук В.В. Біляєва
(Дніпропетровський національний університет)
ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТЕПЛОВОГО ЗАБРУДНЕННЯ
ПОВІТРЯ У ВИРОБНИЧИХ ПРИМІЩЕННЯХ
Предложена численная модель для экспресс-прогноза теплового загрязнения воздуха в
рабочих помещениях. Модель основана на интегрировании двумерного уравнения энергии и
уравнения для потенциала скорости. Для численного интегрирования используется неявная
разностная схема расщепления и метод А. Самарского. Представлены результаты численного
эксперимента.
NUMERICAL SIMULATION OF THE HEAT POLLUTION OF THE AIR
IN THE INDUSTRIAL ROOMS
A numerical model to simulate the heat pollution of the air in the industrial rooms was
developed. The model is based on the integration of the 2D equation of the energy conservation and
equation for the velocity potential. The implicit difference schemes are used for numerical
integration of the model equations. The results of numerical experiments are presented.
Вступ. Аварії у виробничих приміщеннях супроводжуються викидом
нагрітих газів. Наслідком таких аварій можуть бути вибухи, утворення вогнен-
них куль (струменів), що приводять до термічної поразки людей, руйнування
устаткування, комунікацій. Одним з важливих завдань є прогнозування процесу
поширення нагрітих газів у виробничих приміщеннях після аварії з метою
оцінки масштабів можливих наслідків аварій. Інженерні методики, що викори-
|