Файл: Проходка шахтных стволов в условиях выбросоопасных пластов..pdf

[режиме сотрясательного

взрывания .

Д а в л е н и е

газа,

замеренное

перед вскрытием, составляло

7,5

кгс/см2 .

Вскрытие пласта Тройного клетевым стволом производили по

специальному проекту, аналогичному проекту вскрытия этого

пла­

ста вентиляционным стволом шахты «Воркутннская» .

Перед началом

работ по установке о г р а ж д а ю щ е г о каркаса

было

замерено

давление газа

в контрольной

скважине,

пробуренной

из

з а б о я по

простиранию

пласта.

М а к с и м а л ь н а я

величина

давления

•составляла 29 кгс/см2 .

П о д защитой металлического

о г р а ж д а ю щ е г о

каркаса

пласт

•был

вскрыт

сотрясательным

взрыванием

без

внезапного

выброса

у г л я

и газа .

С

применением

каркаса

был

т а к ж е

вскрыт

пласт

Владимиров -

•ский

вентиляционным

стволом

шахты

«Северная»

в

Кузбассе.

Э т о т

случай

вскрытия интересен

тем,

что

к а р к а с

возводили

с уче­

т о м

наиболее

вероятного

направления

возникновения

выброса —

на половине

периметра

ствола

со

стороны

восстания

пласта.

При проходке вертикального клетевого ствола на шахте «Чер-

касовская»

комбината

Прокопьевскуголь

разведочной

скважиной

на глубине 350 м был обнаружен

пласт

I V Внутренний

мощностью

7 м с углом падения 86°. В 7 м

выше

пласта

I V

Внутреннего

ранее был вскрыт и пересечен пласт угля мощностью 1 м.

При подходе

ствола

к пласту I V

Внутреннему на

расстояние

1,8 м по нормали забой

был

остановлен для замера давления

газа .

М а к с и м а л ь н а я

величина

давления газа по одной скважине

соста­

вила

14 кгс/см2 , по другой

22

кгс/см2 .

В

качестве

способа

борьбы

с внезапными

выбросами

угля

и

газа при вскрытии пласта было решено применить

увлажнение

угольного массива и передовую каркасную крепь.

Воду нагнетали через две передовые скважины поочередно с

помощью насоса УНВ-2. Всего в пласт было нагнетено

30

м 3

воды.

Учитывая,

что

давление

газа в

контрольных с к в а ж и н а х

не

снизи­

рению с к в а ж и н

под

каркас .

К а р к а с н а я

крепь

представляла собой металлические стержни

вине периметра забоя ствола 25 стержней на расстоянии

0,3 м друг

от друга .

Особый

интерес

представляет опыт

проведения вентиляцион­

ного ствола

«Спутник» I V крыла

в поле

шахты «Коксовая» в Куз­

бассе, пересекавшего

ряд пластов. Н а

рис. 32 показан

геологиче­

ский разрез пород в месте проведения ствола.

Проходке вентиляционного

ствола

предшествовало

бурение

ной проектной организацией. Следует отметить,

что в условиях

с л о ж н о с к л а д ч а т ы х месторождений, каким является

Прокопьевское,

дена разведочная скважина . Отклонение

скважины от

оси с т в о л а

на проектной отметке составило 30 м.

П о результатам бурения скважины

было дано

заключение,,

пласты вскрывались с их предварительной

разведкой.

На глубине 267,9 м от поверхности

вскрыт выбросоопасный

пласт Мощный, имеющий мощность 10,5

м

и з а л е г а ю щ и й под уг­

лом 50°.

В связи с большой мощностью пласта

в

качестве

мероприятия

по предупреждению внезапных выбросов

применяли

ограждающий;

ж е л е з о б е т о н н ый

к а р к а с

на

всем

протяжении

до

полного

пересечения.

Схема

расположения

каркасной

крепи

показа ­

на

на

рис.

33.

С к в а ж и н ы

для возве­

дения

о г р а ж д а ю щ е г о

ж е ­

лезобетонного

каркаса

бурили

установкой

БУКС - 1м,

для

чего

был

изготовлен

набор

специ­

альных

штанг,

обеспечи­

вающих

бурение

скважин

до

проектной

глубины

5,6

м.

Глубина

с к в а ж и н

под

к а р к а с

принята

из

условия

опережения

за­

боя

ствола

в пласте

угля

на

2

м.

Армировали

с к в а ж и ­

ны

арматурой

периодиче­

ского

профиля

диамет ­

ром

32

мм,

выступающие

концы

арматуры

заделы ­

вали

в

крепь.

Проветривали

ствол с

помощью

прорезиненных

трубопроводов

диамет ­

ром

800

мм

вентилятором

ВЦО-1/1500,

удаленным

от ствола на 25 м. В

за­

бой

поступало

400

м3 /мин

воздуха.

З а б о й

ствола

осве­

щ а л с я

светильниками

«Проходка-2»

в

комплек­

се

с

реле

утечки

РУВ — 2 — 127 и анализа ­

тором

метана

АМТ-2.

Д а т ч и к

метана

АМТ-2

Рис.

33. Схема

расположения

каркасной

крепи

при

вскрытии

пласта

Мощного

на

шахте

«Коксовая»

комбината

Про-

копьевскуголь:

І—ХѴІ

— число

з а х о д о к

каркасноіі

крепи

р а с п о л а г а л с я в стволе под

полком,

аппарат

сигнализации

содер­

ж а н и я метана

АСМТ-'2, сигналы-roe

табло

ТСМ-5 и гудок — в зда­

нии подъемной

машины .

Все механизмы

на

поверхности,

кроме

тором метана АМТ-2, датчик

которого

устанавливали

под

нулевой

р а м о й .

При

пересечении пласта

неоднократно

отмечались

сильные

у д а р ы

в массиве и повышенное

газовыделение.

К 1 сентября 1971

г. ствол

был

пройден на

глубину

474 м.

После обуривання

забоя

проходчики

выдали

на

поверхность

после

контрольных

замеров

наличия

метана

приступили к

з а р я ж а ­

нию

забоя .

Всего

было

з а р я ж е н о 66

шпуров с

величиной

з а р я д а

2,4

кг

в

к а ж д о м ,

в

качестве

забойки

применяли

гранулированный

ш л а к

и воду.

После

з а р я ж а н и я

забоя

все электродетонаторы были последо­

вательно

подсоединены

к

кольцевой антенне,

смонтированной

на

высрте

0,5 м

от

почвы

ствола.

Концы

электродетонаторов и

.антенны

не

изолировались.

рабочими,

участвующими в з а р я ж а н и и , выехал

на

поверхность.

Отключив электроэнергию в копре и выставив посты вокруг

•ствола на

расстоянии

50

м, мастер - взрывник

произвел взрывание

от электрической сети

напряжением

127

В, включив

минный

р а з ъ ­

е д и н и т е л ь , находившийся

в помещении взрывной станции.

Через

2—3 мин

после

этого из ствола произошел сильный воз-

.душный толчок в

виде

динамического

у д а р а

по

обшивке

копра.

З а т е м подобные толчки повторялись

несколько

раз .

Войдя

в копер

через

несколько

минут, почувствовали

запах

радиусе 70—90 м.

Проходческая бадья емкостью 2

м 3 , находив­

ш а я с я

на

нижней

приемной

площадке,

была заброшена взрывной

волной

в

породный

бункер

на высоту

10 м. П р о в о д а

высоковольт­

в з р ы в а . Таким образом, недооценка

сложности горно-геологиче­

ской обстановки

проведения ствола,

в ы р а з и в ш а я с я в отсутствии

передовых разведочных скважин, привела к

серьезной

аварии .

Определенные

особенности имеются при

проведении

в ы р а б о ­

проведении

выработок околоствольного двора

приводило к

т я ж е ­

л ы м

последствиям — крупным

внезапным

выбросам

угля

и газа .

Так,

на

шахте «Ключи» № 1-3

восточный квершлаг гор. 370 м,

подсек пласт № 11 мощностью 14 м с углом

падения 20°. Строение

пласта исключительно сложное, уголь интенсивно

перемятый. З а ­

бой квершлага почти полностью пересек пласт и

вошел в породы

его

почвы. Только в правом верхнем углу

з а б о я

оставался

уголь

на

площади 0,9X1,5 м. В процессе проходки

неоднократно

наблю ­

газ пошел по стволу

с глубины 370 м на поверхность. Последовав ­

ший взрыв газа привел к разрушению копра и пожару, а

т а к ж е

вызвал

значительные з а в а л ы

в квершлаге

и на сопряжениях

ство­

л а с выработками .

Характер

нарушений

в квершлаге

и

стволе

после внезапного выброса и взрыва газа

показан на рис. 34.

Н е

менее

опасные условия

вскрытия

и пересечения

свиты

мощ ­

ных пластов наблюдались и на шахте

«Коксовая» в

Кузбассе.

Здесь

пласты

вскрывали главным квершлагом горизонта

300 м

д в у м я

встречными

з а б о я м и со стороны

вспомогательного

ствола

№

3 и со стороны главного

ствола шахты. При вскрытии пласта

I I I

Внутреннего произошел

внезапный выброс

силой

200

тс

угля,

при этом выделилось

более 8000 м 3 метана.

После выброса часть главного квершлага на расстоянии

22 м

от

пласта I I I Внутреннего

была

изолирована

двумя

бетонными

перемычками . В связи с этим, а

т а к ж е с целью уменьшения

воз­

можности появления внезапных ; выбросов при

вскрытии

других

сближенных пластов свиты, главный квершлаг

в дальнейшем

про­

ходили обводными

выработками — северным и

южным

квершла ­

6 Е. С. Розанцев н д р .

81