1.2 Ограждение выработок от затопления

Для предупреждения возможности попадания поверхностных вод в подземные выработки шахтные стволы и штольни необходимо закладывать на не затопляемых водой местах.

Кроме того, устье стволов ограждают от возможности попадания в шахту ливневых вод путем возведения крепи стволов на 0,5—1 м выше уровня поверхности земли, проведения специальных водоотводных канав и пр. Чтобы по возможности уменьшить проникновение в шахту дождевой воды и воды от таяния снега, необходимо вести наблюдение за направлением поверхностных потоков и отводить их от тех мест (большие трещины, провалы, старые выработки и пр.), через которые вода может проникать в подземные выработки. Для предупреждения неожиданных затоплений каждое шахтное поле по границам с соседним должно иметь барьерные целики. Ширина d барьерных целиков может быть определена по формуле:

d = 5m+0,02H=0,002L,

где m – мощность пласта, м;

H – глубина разработки, м;

L – протяженность маркшейдерской съемки от стволов смежных шахт к барьерному целику, м.

При производстве работ ниже затопленных выработок ширина предохранительного целика должна быть не менее 10—30 я по падению и устанавливается в каждом отдельном случае специальным расчетом. Все горные выработки (при их проведении), приближающиеся к границам участка или к выработкам, в которых можно ожидать скопления воды (или газа), нужно проводить, руководствуясь маркшейдерскими планами, на которых должны быть нанесены все старые выработки (рис. 1).

Рисунок 1. Водонепроницаемая перемычка

Из забоев проводимых в таких условиях выработок необходимо бурить разведочные (передовые) скважины длиной не менее 20 м и диаметром не более 50 мм, причем поперечное сечение этих выработок должно уменьшаться до наименьшего размера; в случае применения в них взрывных работ следует одновременно взрывать не более одного шп\ра. Для предохранения шахты от затопления при внезапных прорывах воды на каком-нибудь ее участке в основных выработках (квершлаге, панельных штреках, в выработках околоствольного двора и т. д.) возводят водонепроницаемые перемычки. Водонепроницаемые перемычки обычно делают из камня (кирпич, камень, бетон), реже из дерева и устанавливают в породах крепких и не трещиноватых, не пропускающих воду. Для увеличения сопротивления перемычек напору воды поверхность их, обращенную в сторону выработанного пространства, делают сферической, а в стенках выработки делают врубы со скошенными поверхностями, чтобы под давлением воды перемычка заклинивалась (рис. 1). Во избежание образования трещин в породе вруб выполняют по возможности не взрывными работами, а вручную. При возведении перемычки в нижней части ее укладывают трубу (рис. 1, а) для спуска воды. Несколько выше укладывают трубу таких размеров, чтобы через нее могли пролезть рабочие, возводящие перемычку; вверху устанавливают трубу для выпуска из-за перемычки воздуха по мере затопления выработок.

По окончании возведения перемычки рабочие вылезают через трубу, которую закрывают затем клапаном. Трубу, предназначенную для спуска воды, закрывают вентилем, а на трубе, предназначенной для выпуска воздуха после затопления выработки водой, устанавливают манометр для измерения давления воды. Указанные выше глухие перемычки могут устанавливаться как временные —при внезапных прорывах воды — и как постоянные—для ограждения работающих участков шахты от уже выработанных. На случай внезапного прорыва воды, возможность которого заранее можно предвидеть, или чрезмерных весенних притоков в квершлаге или в другой выработке устанавливают водонепроницаемые перемычки с герметическими дверями (рис. 1, б). Двери эти отливают из чугуна или стали и навешивают на заделываемую в перемычку раму из того же материала. При нормальном притоке воды двери перемычки оставляют открытыми и откачку производят обычным способом. В случае появления экстренных притоков воды, для откачивания которой мощность установленных насосов недостаточна, двери закрывают после удаления последнего рабочего, и воду задерживают за перемычкой. По мере возможности воду из-за перемычек спускают по трубе, заделываемой в кладке, как это было указано выше.

После спуска всей воды двери перемычки открывают, и возобновляется нормальная работа.