
- •Государственное высшее учебное заведение «национальный горный университет»
- •Раздел 3. Тактика и технология аварийно-спасательных работ в шахтах Тема “Прогнозирование аварийных ситуаций и аварий в шахтах”
- •Днепропетровск
- •1. Способы прогнозирования аварийных ситуаций и аварий
- •2. Прогноз аварийных ситуаций в подземных выработках методом биолокации
- •3. Прогноз опасности внезапных выбросов
- •3.2. Текущий прогноз выбросоопасности по начальной скорости газовыделения из шпуров.
- •3.3. Текущий прогноз выбросоопасности по сейсмоакустической активности пласта.
- •3.4. Способы контроля выбросоопасности призабойной части пласта по параметрам акустического сигнала.
- •3.5. Способ оценки выбросоопасности зон (участков) шахтопласта, примыкавшей к ранее отработанным этажам (лавам).
- •4. Прогноз взрывоопасности угольной пыли
- •5. Прогноз опасности обрушений горного массива и угля
- •5.1. Прогнозирование зон, опасных по сползанию боковых пород
- •5.2. Прогнозирование зон, опасных по обрушениям угля
- •6. Прогноз угрозы горных ударов
- •7. Прогноз газообильности и местных скоплений метана
- •8. Прогноз опасности затопления
- •9. Прогноз опасности химического заражения
3.5. Способ оценки выбросоопасности зон (участков) шахтопласта, примыкавшей к ранее отработанным этажам (лавам).
Практика показывает, что на участке лавы, примыкающею к ранее отработанным этажам, выбросоопасность отсутствует. С позиций физического смысла разгрузка и дегазация участка пласта в верхней части этажа определяется процессами обрушения и сдвижения вмещающих пород в результате отработки запасов предыдущего этажа. Эти процессы зависят от глубины разработки пласта и протекают во времени. Поэтому верхнюю часть этажа, примыкающую к выработанному пространству предыдущих этажей, допускается разрабатывать как в невыбросоопасной зоне на участках, размеры которых по падению (Lр, м) определяют в зависимости от глубины верхней части (очередного) этажа (Н, м) и времени (Т, лет), прошедшего отработки запасов предыдущего этажа
Lр1 = 17,2 – 10,0/Т … для … Н ≤ 800 м,
Lр2 = 29,3 – 19,4/Т … для …Н > 800 м.
По мере подвигания лавы на участке Lр противовыбросные мероприятия отменяются (кроме зон ПГД) и вводится контроль размера зоны разгрузки по динамике газовыделения.
4. Прогноз взрывоопасности угольной пыли
Взрывчатость пыли зависит от дисперсного и вещественного состава пыли, выхода летучих продуктов при нагреве, количества витающей пыли, наличия в атмосфере горючих газов и влажности пыли и атмосферы.
Угольная пыль не взрывается при содержании в ней 60-70 % золы или инертных частиц. Степень взрывчатости угольной пыли связана с выходом летучих. Угольная пыль становится взрывчатой, если выход летучих из угля превышает 10 - 15 %. Угольная пыль взрывается при температуре 580-850°С, в зависимости от стадии метаморфизма. Наиболее взрывчата сухая угольная пыль (влажность угля 2-3 %).
Пласты угля с выходом летучих веществ 15 % и более относятся к опасным по взрывам пыли. На шахтах с такими пластами вводится пылевой режим. Для углей с выходом летучих веществ менее 15 % (кроме антрацитов) взрывчатость каменноугольной пыли устанавливается при специальных лабораторных испытаниях в МакНИИ. При этом для разрабатываемых шахтопластов нижний предел взрываемости устанавливается ежегодно, а для вновь вводимых в эксплуатацию - перед началом ведения горных работ.
5. Прогноз опасности обрушений горного массива и угля
5.1. Прогнозирование зон, опасных по сползанию боковых пород
Прогноз зон, опасных по сползанию боковых пород осуществляется по геологическим данным отработанного верхнего горизонта и уточняется по разведочным скважинам при проведении подготовительных выработок отрабатываемого горизонта.
Бурение разведочных скважин должно производиться с опережением очистного забоя на 40…50 м. Расстояние между разведочными скважинами отрабатываемого горизонта должно выбираться из условия возможного изменения мощности слоев породной толщи, заключенной между пластом и плоскостью сползания, и может составлять 25…100 м.
Опасными по сползанию считаются породы, заключенные между пластом и плоскостью сползания, мощностью 0,4…4,0 м.
Наиболее опасными по сползанию следует считать участки вмещающих пород на сопряжении со штреками протяженностью 20…25 м в направлении подвигания очистного забоя, располагаемых у разрезных печей, проводимых для нарезки лав.
К неопасным по сползанию относятся слои пород, если сползающие слои не подрезаются и не нарушаются буровзрывными работами (даже если по своей геологической характеристике могут быть отнесены к склонным к сползанию).
Опасная зона по сползанию пород, как правило, находится в районе разгруженных боковых пород и величина ее по простиранию зависит от их структуры, прочности и класса кровель по обрушаемости (табл. 4).
Таблица 4 – Протяженность участков, опасных по сползанию пород
Обрушаемость пород кровли
|
Размеры участков сползания боковых пород, м
|
|||||
При породах почвы
|
||||||
слабых |
средней прочности |
прочных |
||||
|
Легкообрушаемая |
5.8 |
8.14 |
- |
||
|
Средней обрушаемости |
5.8 |
8.14 |
- |
||
|
Труднообрушаемая |
8.10 |
15.20 |
25…35 |
||
|
Весьма труднообрушаемая |
8.10 |
15.20 |
45…80 |
||
|
Плавнопрогибающая |
10.15 |
20.25 |
30…35 |
Прогноз опасных и особо опасных зон по внезапным обрушениям угля включает:
1) прогнозирование зон геологических нарушений;
2) построение и определение степени опасности зон повышенного горного давления.
При обеспечении эффективной защиты пласты, опасные по внезапным обрушениям угля, разрабатывают как склонные к внезапным обрушениям.