Умови виникнення раптових викидів і уявлення про їх механізм

Умови виникнення раптових викидів досить різноманітні. Слід відмітити, що небезпека прояву раптових викидів, їх частота і сила зростають із збільшенням глибини гірських робіт і тиску газу, кута падіння порід і потужності розроблювальних пластів.

Сила раптових викидів в очисних виробках за звичай буває більшою ніж у підготовчих. Але найбільшу силу мають викиди, які відбуваються при вскриванні викидонебезпечних пластів чи покла-дів шахтними стволами.

Відмічено, що раптові викиди з наявністю вуглекислого газу, як правило перевищують по силі викиди за участю метану.

У більшості випадків розвиток раптових викидів пов’язаний з безпосереднім механічним впливом на корисну копалину чи породу׃ виконанням вибухових робіт, впливу на забій видобувного механізму чи інструменту. При цьому із збільшенням ступеня впли-ву небезпека викиду збільшується. Зазвичай викиди відбуваються через декілька секунд після динамічного впливу на вибій. Однак трапляються і викиди із запізненням, які відбуваються через трива-ліші проміжки часу після динамічного впливу, від декількох хвилин до декількох годин. В окремих випадках викиди відбуваються і за відсутності робіт у вибої чи при тривалій зупинці.

Оцінка викидонебезпечності гірських порід і прогноз раптових викидів

Попередня оцінка викидонебезпечності і прогноз раптових вики-дів важливі для своєчасного прийняття відповідних проектних рішень і встановлення потрібних методів ведення гірських робіт на викидонебезпечних ділянках, пластах і шахтах.

Розрізняють три категорії методів прогнозу викидонебезпечності гірських порід׃ регіональний, локальний і поточний. При цьому регіональні методи напрямлені на виявлення викидонебезпечних пластів, шарів у родовищі, локальні – на виявлення і оцінку ймовір-ності виникнення динамічних проявів у межах видобувних ділянок.

Регіональні і локальні методи являють собою довготривалий прогноз. Поточні методи – вид короткочасного прогнозу, який заснований на вловлюванні і реєстрації передвісників раптових викидів, тобто його призначення полягає в оцінці і передбаченні викидонебезпечного стану конкретної ділянки пласта чи покладу, в передбаченні місця і часу раптового викиду.

Регіональний прогноз базується на зв’язку між геологічною характеристикою родовища і властивостями порід. У ньому вико-ристовують дані геологорозвідувальних робіт, результати вивчення механічних властивостей гірських порід по кернам із розвідуваль-них свердловин.

При регіональному прогнозі виявляють також наявність у крівлі і ґрунті покладу міцних шарів чи пластів порід, здатних зависати над очисним простором, створюючи високі концентрації напружень поблизу вибою.

Суттєве значення в регіональному прогнозі має характеристика гідрогеологічних умов. Із збільшенням вологи в породі викидоне-безпечність понижується, оскільки в першу чергу зростає здатність породи до пластичної деформації і знижується здатність до крих-кого руйнування. Крім того, адсорбування вологи веде до пониже-ння сорбційної ємності по газу.

Дані регіонального прогнозу враховують на стадії поектування: при створенні комплексних проектів розвитку гірничо видобувних районів, створенні проектів нових шахт.

Локальний прогноз включає у себе кількісні визначення міцніс-них і пружних властивостей порід і їх зміни, експериментальне вимірювання діючих напружень і оцінку зміни напруженого стану внаслідок мінливості гірничо-геологічних умов та під впливом гірських робіт, визначення тиску газу в порах, пористості, газопро-никності, вологості.

Поточний прогноз раптових викидів заснований на візуальному і інструментальному вловлюванні передвісників раптових викидів, які часто проявляються за декілька секунд чи хвилин до викиду. Задачею поточного прогнозу є своєчасне попередження про перехід ділянки в небезпечний чи навпаки безпечний стан.