Германии

Степень метанообильности (категория шахт по метану)	Относительная метанообильность шахты, м3/т
Весьма незначительная	0,3
Незначительная	0,5–3
Слабая	2–6
Средняя	4–12
Умеренная	8–25
Высокая	20–60
Очень высокая	50–120

В России Правилами безопасности установлены следующие предельно допустимые концентрации метана (%) в атмосфере подземных горных выработок:

Исходящая струя участка (лавы) или тупиковой выработки, камеры………….......................................................	Не более 1
Общая исходящая струя из крыла, шахты……................	Не более 0,75
Поступающая струя в очистные или подготовительные забои………………………………………………………..	Не более 0,5
Местные скопления в очистных и подготовительных и других выработках………………………………………...	Не более 2

По существующим в Германии нормам содержание метана в атмосфере горных выработок не должно превышать 1%, в исключительных случаях с разрешения органов горного надзора допускается 1,5%-ное содержание метана с искусственным снижением суточной нагрузки.

Склонность угля к самовозгоранию. Угли всех марок в разной степени склонны к самовозгоранию, в результате чего существует опасность возникновения эндогенных пожаров. Наиболее часто они возникают в выработанном пространстве, деформированных под действием горного давления угольных целиках, местах геологических нарушений.

Для предотвращения возникновения эндогенных пожаров необходимы возможно более полная выемка угля как по мощности, так и по площади пласта (бесцеликовая отработка) и полная изоляция выработанных пространств за счет использования полевой подготовки шахтных и выемочных полей, применения систем разработки с закладкой выработанного пространства, и специальных технических средств (например, установок подземного получения азота и подачи его в выработанное пространство).

В соответствии с ПБ вскрытие, подготовка и разработка пластов угля, склонного к самовозгоранию, должны проводиться через полевые выработки. В отдельных случаях при отработке тонких и средней мощности выбросоопасных и с высокой газоносностью пластов угля, склонных к самовозгоранию, допускается применение пластовых выработок.

Горные удары. С ростом глубины разработки увеличивается напряженное состояние массива горных пород и, как следствие, повышается опасность возникновения горных ударов, особенно на пластах с углем, обладающим высокими упругими свойствами и склонным к хрупкому разрушению. В связи с тем что горные удары происходят в местах концентрации напряжений, для безопасной разработки удароопасных месторождений необходима ликвидация таких зон. Это достигается путем отработки пластов без оставления угольных целиков, использования способа управления горным давлением закладкой выработанного пространства, применения систем разработки, характеризующихся минимальным числом расположенных впереди фронта очистных работ горных выработок, и инженерно-технических мероприятий, уменьшающих способность горных пород к накоплению упругой энергии.

Обводненность. Обводненность месторождений обусловливает значительные затруднения при их разработке. Они вызваны тем, что сильно обводненные породы менее устойчивы, допускают меньшие обнажения, приобретают склонность к пучению. Особую опасность для ведения подземных горных работ представляют плывуны и карсты, заполненные водой или имеющие связь с водоемами. Все это влияет на вскрытие и подготовку месторождения, применяемые системы разработки и средства механизации горных работ, а также крепление горных выработок.

Наиболее распространенной, хотя в известной мере условной характеристикой обводненности месторождения является коэффициент водообильности шахт.

По степени водообильности шахты делятся на три группы (табл. 1.4).

Таблица 1.4 Разделение шахт по степени водообильности

Группа	Коэффициент водообильности шахты, м3/т
I (слабая водообильность)	До 2
II (средняя водообильность)	От 2 до 5
III (сильная водообильность)	Более 5

1.2. Горные выработки

В результате выемки полезных ископаемых или пород в самом месторождении или в окружающих породах образуются полости – горные выработки.

Горные выработки, проведенные в недрах земли, независимо от того, имеют они выход на поверхность или нет, называются подземными (рис. 1.1).

По своему пространственному положению подземные горные выработки разделяют на горизонтальные, вертикальные и наклонные. В зависимости от расположения выработки по отношению к залежи полезного ископаемого различают горные выработки, проводимые по породам, полезному ископаемому, полезному ископаемому и породам.

Рис. 1.1. Классификация горных выработок

Горные выработки используют для транспортирования добытого полезного ископаемого, пород, различных материалов и оборудования и для передвижения людей. По горным выработкам циркулирует воздушная струя, в них размещают различное оборудование, а также прокладывают трубопроводы (водоотливные, гидротранспортные, сжатого воздуха) и электрические кабели.

Для сохранения необходимых размеров поперечных сечений в подземных выработках в большинстве случаев устанавливают специальные конструкции, называемые горной крепью.

Горные выработки проводят по простиранию пласта или залежи полезного ископаемого, по восстанию, по падению и вкрест простирания либо под некоторым углом к простиранию.

Различают горные выработки разведочные, проводимые с целью поисков или детальной разведки месторождения полезного ископаемого, и эксплуатационные, необходимые при разработке месторождения. В свою очередь, эксплуатационные горные выработки в зависимости от назначения в комплексе процессов по разработке месторождения разделяют на:

вскрывающие, служащие для вскрытия шахтного поля в первом или последующих горизонтах;

подготовительные, проводимые при подготовке шахтного поля или отдельных его частей к очистной выемке;

очистные, располагаемые в пласте или залежи и служащие для непосредственной выемки полезного ископаемого.

В подземных горных выработках различают следующие элементы (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Элементы подземной горной выработки (не вертикальной)

Поверхности горных пород, ограничивающие горную выработку снизу, называют почвой 1, с боков – боками 2, сверху – кровлей 3. Поверхность горных пород, ограничивающую горную выработку и перемещающуюся в результате ведения горных работ, называют забоем 4.

Начало горной выработки, или место выхода ее на земную поверхность либо место примыкания к другой выработке, называют устьем. Основные подземные выработки шахты и их взаимное расположение показаны на рис. 1.3. Необходимо отметить, что выработки одного названия могут занимать различное пространственное положение. Деление протяженных горных выработок по положению в пространстве представлено на рис. 1.4.

Вертикальные горные выработки. Шурфом 15 (рис. 1.3) называют вертикальную (реже наклонную) неглубокую горную выработку, которая имеет непосредственный выход па земную поверхность и служит для геологоразведочных или эксплуатационных работ. Шурфы имеют сравнительно небольшой срок службы. Глубина их, как правило, не превышает 90 м.

На действующих шахтах шурфы служат для целей вентиляции (вентиляционные), спуска лесных (лесоспускные) или закладочного (закладочные) материалов. Шурфы, как правило, оборудуют лестницами, благодаря чему их можно использовать как запасные выходы для людей из шахты на поверхность.

Шахтным стволом 1, 2 называют вертикальную горную выработку, которая имеет непосредственный выход на поверхность и предназначена для обслуживания подземных работ.

Шахтные стволы имеют поперечное сечение значительных размеров и большую глубину. В отдельных случаях их глубина превышает 1000 м.

В зависимости от вида крепи шахтный ствол имеет прямоугольную или круглую (в большинстве случаев) форму поперечного сечения. В связи с тем что срок службы шахтного ствола равен, как правило, сроку службы шахты, его крепят обычно долговечной крепью (бетон, железобетон, металл). Если на шахте находятся в действии два ствола, то один ствол называют главным

Рис.1.4. Деление протяженных горных выработок