3. Прогноз угрозы горных ударов

По степени опасности возникновения горных ударов пласты также как и по внезапным выбросам, подразделяются на пласты опасные и угрожаемые.

При проектировании новых шахт отнесение пластов к угрожаемым по горным ударам производится с глубины не менее 150м в случае, если на соседней шахте не этом пласте отмечались горные удары. Новые горизонты относятся к опасным по горным ударам в случаях, когда на вышележащем горизонте этого пласта происходили горные удары. Проекты отработки пластов, опасных и угрожаемых по горным ударам, должны согласовываться с Научно - исследовательским маркшейдерским институтом (НИМИ).

Прогноз степени удароопасности зон угольного пласта и отдельных выработок, а также оценка эффективности способов борьбы с горными ударами должны даваться в соответствии с “Инструкцией по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам” по комплексному методу НИМИ. Основные положения такого прогноза заключаются в следующем:

- при приближении очистного забоя на опасном или угрожаемом пласте к выработанному пространству с расстояния, равного ширине зоны влияния опорного давления, принимаемой в диапазоне 20-70м в зависимости от мощности пласта и глубины горизонта, ведение работ должно осуществляться по специальному проекту;

- выработки на опасных пластах должны проводиться за пределами зоны опорного давления, формируемой у очистного забоя;

- наиболее опасными по проявлениям горных ударов на таких пластах являются зоны тектонических нарушений и утонений пласта до нерабочей мощности, а также надштрековые целики на вышележащем этаже (горизонте). На переход таких зон должны составляться специальные проекты, предусматривающие приведение массива угля в неудароопасное состояние и порядок отработки ранее оставленных целиков на опасных и угрожаемых пластах.

4. Прогноз газообильности и местных скоплений метана

Прогноз метанообильности на стадии проектирования новых шахт, отработки новых пластов и горизонтов выполняется по метаноносности угольных пластов и пород, установленной при геологической разведке (доразведке) в пределах полей проектируемых объектов. Метаноносность обычно определяется в кубометрах газа на тонну сухой беззольной массы, кроме того, определяются массовый и объемный выход летучих веществ угля, его зольность, влага, а для антрацитов - дополнительно логарифм удельного электросопротивления. На геологических разрезах по скважинам (структурной колонке) должны наноситься все пласты и пропластки угля, углистого сланца с указанием их мощности, расстояний между ними, состава и мощности слоев пород, их крепости по шкале М.М. Протодьяконова. На гипсометрический план угольных пластов должна быть нанесена верхняя граница зоны метановых газов и выявленные геологические нарушения угольных пластов. Прогноз газообильности выполняется специализированной проектной организацией.

Под “местными скоплениями” понимается повышенная доля метана (2 % и более) в отдельных местах выработки по сравнению со средней концентрацией в ее поперечном сечении. Потенциально опасными по местным скоплениям метана являются сопряжения лавы с вентиляционной выработкой при направлении исходящей струи на целик угля и зоны выработанного пространства под вентиляционной выработкой при направлении исходящей струи на выработанное пространство. Прогноз опасности образования взрывоопасных скоплений метана в вентиляционной выработке основан на сравнении квадрата средней скорости воздуха V² (м²/с²), с площадью поперечного сечения выработки S (м²). При V² < S возможно образование взрывоопасных концентраций метана в вентиляционном штреке, в лаве или в выработанном пространстве в зоне, примыкающей к вентиляционной выработке.

Проверка возможности образования зон с взрывоопасными скоплениями метана в пределах выемочного участка должна производиться при составлении ПЛА, при изменении режима проветривания действующего участка и вводе в эксплуатацию нового.

Внезапные разрушения пород почвы и прорывы метана обычно происходят на некотором удалении от забоя очистной и подготовительной выработок и характеризуются разрушением пород секущими трещинами на крупные глыбы без отброса их на большие расстояния и выделением от 1 до 200 м³/мин. метана различной длительности (от 1 суток до года). Текущий прогноз опасных зон должен выполняться в соответствии с “Инструкцией по прогнозу и предупреждению внезапных прорывов метана из почвы горных выработок”. Такое газодинамическое явление обычно происходит при залегании в почве выработки одного или нескольких газонасыщенных слоев прочных пород, лежащих на более податливой основе (уголь, углистый или глинистый сланец), в случаях развития под влиянием горных работ напряжений, превышающих предел прочности пород почвы. Внезапные разрушения пород почвы и прорывы метана, как и внезапные выбросы и горные удары, имеют свои предупредительные признаки, позволяющие горнорабочим уйти в безопасное место.