Условия возникновения и механизм внезапных выбросов. Признаки выбросоопасности

Внезапные выбросы пород – самопроизвольный выброс газа, твёрдого полезного ископаемого (уголь, соль) или вмещающей породы в подземную горную выработку из забоя или призабойной зоны массива.

Условия возникновения внезапных выбросов крайне многообразны. В качестве общих тенденций можно отметить, что опасность проявления внезапных выбросов, их частота и сила возрастают с увеличением глубины горных работ и давления газа, угла падения пород и мощности разрабатываемых пластов и залежей, а также при приближении горных работ к тектоническим нарушениям.

В подавляющем большинстве случаев развитие внезапных выбросов связано с непосредственным механическим воздействием на полезное ископаемое или породу: производством взрывных работ, воздействием на забой добычного механизма или инструмента. При этом с увеличением степени воздействия опасность выброса возрастает.  Обычно выбросы происходят через несколько секунд после динамического воздействия на забой. Однако случаются и “запоздалые” выбросы, происходящие через более длительные промежутки времени после динамического воздействия, от нескольких минут до нескольких часов. В отдельных случаях выбросы происходят и при отсутствии работ в забое или даже при длительной его остановке.

Внезапный выброс является следствием скачкообразного изменения напряженного состояния участка массива полезного ископаемого или вмещающей горной породы. Такое изменение может произойти в результате действия различных факторов: - взрывной отбойки, - сотрясательного взрывания, - механического внедрения в массив рабочего органа, - подхода выработки к тектоническому нарушению, - вскрытия забоем выработки пласта или слоя, резко отличного по своим деформационным и прочностным характеристикам, - динамической нагрузки в призабойной части массива в связи с обрушением зависших горных пород и пр. Выброс начинается с частичного разрушения и растрескивания участка массива. Поскольку полезное ископаемое или порода насыщены газом, находящимся под давлением, из трещин, развивающихся при частичном разрушении, происходит быстрое выделение газа. Устремляясь в сторону пониженного давления и расширяясь, газ увеличивает разрушение участка массива и развитие трещин. В свою очередь, этот процесс способствует десорбции газа из макро- и микропор.

Общими характеристиками и признаками внезапных выбросов являются:

• образование мелко дробленной породы, выбрасываемой на большие расстояния от забоя;

• образование языкообразной полости, заполненной дробленной породой;

• большое количество выделяемого при выбросе газа;

• относительно небольшое, по сравнению с горными ударами, повреждение крепи и пород вне пределов полости выброса.

Б25вопр4.

Станки и агрегаты ударно-вращательного бурения: назначение, конструкции, буровой инструмент

Машины ударно-вращательного и вращательно-ударного бурения' предназначены для бурения скважин в породах средней крепости и крепких. Бурение этими машинами основано на комбинированном способе разрушения породы, объединяющем основные свойства ударного и вращательного бурения. При этом буровой инструмент в породу внедряется в основном под действием удара, а лучшему скалыванию породы способствует значительный крутящий момент, непрерывно прикладываемый к буровому инструменту мощным вращателем. Вследствие этого в этих режимах появляется возможность значительно уменьшить усилие подачи по сравнению с вращательным способом, что уменьшает истирание бурового инструмента. Кроме того, увеличивается скорость бурения, по сравнению с ударным способом. Машины ударно-вращательного и вращательно-ударного бурения состоят из независимо работающих ударного и вращательного механизмов, смонтированных соответственно в одном корпусе или в разных. Основная отличительная особенность машин ударно-вращательного действия — наличие специально сконструированного погружного ударного меха-низма-пневмоударника, перемещаемого в скважине вместе с буровой коронкой и обеспечивающего ей внедрение в породу, в основном, за счет ударов, в то время как у машин вращательно-ударного бурения ударный механизм остается вместе с вращателем вне скважины и выполняет вспомогательную функцию по отношению к основному — вращательному механизму.

Буровой инструмент машин вращательно-ударного состоит из буровых штанг диаметром 30—32 мм и буровых коронок. В отличие от перфораторного бурения коронки, предназначенные для вращательно-ударного бурения, имеют несимметричную заточку. При этом для бурения мягких и ниже средней крепости пород передний угол заточки лезвия принимается 10—15°, для крепких пород — 20—25°. Угол заточки задней грани составляет 45—60°.

Б25вопр5.