Файл: Проходка шахтных стволов в условиях выбросоопасных пластов..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.06.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 0
с т в у ю щ ей промышленной п л о щ а д к е с углубкой одного или не
скольких действующих стволов; |
|
|
|
|
|
|||
I I I . |
Углубка |
трех действующих |
стволов. |
|
|
|
||
I V . Углубка двух действующих стволов. |
|
|
|
|||||
И з |
вариантов |
вскрытия |
новых |
горизонтов |
с |
использованием |
||
действующей промышленной |
площадки |
наиболее |
отвечающим |
ус |
||||
л о в и я м |
безопасности является вариант |
I I . П р и |
этом в период |
уг- |
л у б к и стволов необходимость применения профилактических ме
роприятий, |
а |
т а к ж е выбор |
способов |
борьбы с выбросами |
дик |
||||
туется связью |
углубляемого |
ствола |
с в ы р а б о т к а м и |
действующего |
|||||
горизонта |
шахты . |
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и проходке |
нового ствола на |
существующей |
промышленной |
||||||
п л о щ а д к е |
иногда |
возникают |
условия, |
когда |
ствол |
и участки |
его |
||
пересечения с |
опасными1 пластами |
находятся |
вблизи |
действующих |
выработок шахты . Чтобы и з б е ж а т ь остановок ствола на дополни тельное разведочное бурение, контрольное определение степени выбросоопасиости пласта и применение способов борьбы с выбро сами производят из выработок шахты . Причем заблаговременное применение способов борьбы с внезапными выбросами обеспечит более эффективное их применение. П р и м е р о м подобного исполь
зования выработок ш а х т ы может с л у ж и т ь |
схема |
дополнительной |
||
разведки и |
определения выбросоопасиости |
пластов V I , |
V, I V |
|
Внутренних |
и пласта Проводник I V Внутреннего |
на шахте |
«Ног- |
р а д с к а я » Прокопьевского месторождения Кузбасса при проходке клетевого ствола № 3 (рис. 1).
П р и применении вариантов вскрытия новых горизонтов углуб кой действующих стволов наиболее рациональной с позиций обес
печения |
безопасности работ |
при пересечении выбросоопасных |
|||
пластов |
является |
вариант с т р е м я стволами . В этом случае име |
|||
ется |
возможность |
освобождения одного из |
стволов от всех функ |
||
ций, |
связанных с |
эксплуатацией ш а х т ы и передачи ствола полно |
|||
стью под |
углубку. |
Сооружение |
перемычек, |
изолирующих ствол от |
действующих выработок шахты, позволяет р а с с м а т р и в а т ь его в отношении выбора способов борьбы с выбросами к а к ствол, про ходимый с дневной!поверхности . П о подобной схеме был, напри
мер, |
углублен |
клетевой ствол |
на |
шахте им.. Ворошилова, |
пересе |
||||||
к а ю щ и й свиту крутых высокогазоносных пластов большой |
м о щ |
||||||||||
ности. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В а р и а н т вскрытия новых |
горизонтов с углубкой двух |
действую |
|||||||||
щих стволов является наиболее выгодным не только с точки |
зре |
||||||||||
ния технико-экономической,, но и с позиций безопасности |
ведения |
||||||||||
работ в стволе и на действующем, |
горизонте шахты . В этом |
случае |
|||||||||
д а ж е |
любое повышенное |
выделение |
газа, не говоря у ж е |
о |
внезап |
||||||
ном |
выбросе |
угля и г а з а т |
влечет |
за |
собой |
загазование |
выработок |
||||
действующего |
горизонта шахты . |
|
|
|
|
|
|
||||
Т а к и м образом, намечается |
разделение |
всех проходимых ство |
|||||||||
л о в по группам в зависимости от назначения их проходки |
(про |
||||||||||
ходка вновь |
или углубка) |
Д л я |
обоснования разделения |
стволов |
8
на группы, которые определяли бы выбор того или иного способа
борьбы с выбросами по их эффективности |
и объем |
применения |
|
этих способов, необходимо более детальное |
рассмотрение стволов |
||
по их назначению с позиций возможности |
з а г а з о в а н и я |
действую |
|
щих выработок |
шахты . |
|
|
a |
g |
А~Л |
|
Рис. 1. Схема дополнительной разведки |
пластов |
и контрольного опреде |
|||||||||||
ления их |
выбросоопасности из |
выработок |
шахты |
«Ноградская»: |
|||||||||
а — при пересечении |
пласта |
V |
Внутреннего; |
б — при пересечении |
пластов |
Проводник |
|||||||
|
|
I V |
Внутреннего |
и |
I V |
Внутренний |
|
|
|
|
|||
И з всего |
комплекса |
|
горнотехнических |
|
факторов |
д л я |
а н а л и з а |
||||||
могут быть отобраны д в а основных: |
место |
расположения |
ствола |
||||||||||
относительно |
у ж е |
существующих |
|
горных |
выработок |
и |
назначение |
||||||
работ — проходка |
ствола |
вновь или |
углубка . З а |
критерий |
оценки |
условий проведения стволов принята степень опасности при воз
можном выбросе .угля и |
газа в связи с з а г а з о в а н н е й выработок |
|
шахты . |
|
|
П о горнотехническим |
условиям и степени опасности при воз - |
|
никовении |
выброса все |
строящиеся стволы можно разделить н а |
следующие |
группы: |
|
I — проходимые с поверхности при строительстве новых или реконструкции действующих шахт. При вскрытии и пересечении выбросоопасных пластов разведка, определение степени выбросо - опасности и способы предупреждения выбросов могут быть про
ведены только из з а б о я |
ствола. Последствия возможного выброса, |
|||||
например загазованпе, |
скажутся только |
в стволе |
и п р и м ы к а ю щ е м |
|||
к устью районе поверхности. В этом |
случае степень опасности |
мо |
||||
ж е т быть повышенной |
при |
нахождении |
вблизи |
устья ствола |
су |
|
ществующих капитальных |
установок |
с |
очагами |
возможного |
вос |
пламенения метана. Сюда ж е относятся и стволы, проходимые с поверхности при реконструкции шахт, когда вблизи мест пересече ния их с пластами имеются действующие горные Выработки. По •степени опасности последствий внезапных выбросов эти стволы
аналогичны вновь проходимым стволам, но в |
этом случае воз |
м о ж н ы предварительная разведка степени |
выбросоопасности |
пласта и применение способов предупреждения выбросов из дей
ствующих выработок |
шахт; |
I I — углубляемые |
вентиляционные с исходящей из шахты стру |
ей воздуха. При возникновении выбросов в таких стволах степень
опасности повышается за счет возможного опрокидывания |
струи |
|||||||||||||||||
воздуха и загазования действующих выработок шахт. |
Очевидно, |
|||||||||||||||||
при |
вскрытии |
и пересечении |
|
выбросоопасных |
пластов |
|
такими |
|||||||||||
стволами к |
способам |
борьбы с |
|
выбросами д о л ж н ы |
быть |
предъяв |
||||||||||||
л е н ы повышенные |
требования; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
I I I — углубляемые |
воздухоподающие;' |
При возникновении |
выб |
|||||||||||||||
росов |
|
в |
таких |
стволах, |
д а ж е |
в |
случае |
выбросов |
незначительной |
|||||||||
интенсивности, |
возникает |
опасность |
загазования |
действующих вы |
||||||||||||||
р а б о т о к шахты . К способам борьбы с выбросами |
при |
проведении |
||||||||||||||||
стволов |
этой |
группы |
д о л ж н ы |
|
предъявляться |
наиболее |
жесткие |
|||||||||||
требования . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Д л я |
обоснования |
отнесения |
стволов |
к какой-либо |
|
из |
этих |
|||||||||||
групп |
необходимо |
предварительно |
произвести |
оценку |
возможно |
|||||||||||||
сти опрокидывания струи воздуха как в стволе, |
т а к |
и в |
прилегаю |
|||||||||||||||
щих |
выработках . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
П о |
данным |
В. В. Ходота [15], |
И. В. Б о б р о в а |
[16] |
и |
др., ра |
||||||||||||
бота по выносу угля при внезапном выбросе составляет |
только |
|||||||||||||||||
часть |
|
энергии расширяющегося |
|
газа. Основная |
часть энергии |
г а з а |
||||||||||||
в большей |
степени |
идет |
на воздействие |
на струю |
воздуха, |
посту |
||||||||||||
п а ю щ у ю в |
выработку, |
где произошел выброс. Этой части |
|
энергии |
||||||||||||||
иногда |
может |
быть достаточно д л я опрокидывания |
струи |
|
воздуха |
|||||||||||||
и з а г а з о в а н и я |
прилегающих выработок . В отечественной |
|
литера |
|||||||||||||||
туре |
|
известен |
целый р я д случаев опрокидывания |
струи |
|
воздуха |
||||||||||||
п р и |
внезапном |
выбросе, |
например, |
на |
шахте |
«Ключи» |
№ |
1—3 |
||||||||||
на Урале, когда выделившимся газом была опрокинута |
|
струя |
||||||||||||||||
воздуха |
по |
стволу, |
подающему |
свежий воздух д л я |
всей |
действую |
щ е й шахты . П о я в л е н и е метана в надшахтном здании привело к взрыву, после которого восстановление шахты было признано не целесообразным .
10
|
Д л я |
стволов |
оценка |
возможности |
опрокидывания |
|
вентиляцион |
|||||||||||||||||
ной |
струи |
|
особенно |
в а ж н а |
при |
углубке |
воздухоподающих |
ство |
||||||||||||||||
лов . Распространение газо-воздушной |
волны по углубляемому ство |
|||||||||||||||||||||||
л у |
зависит, |
кроме |
всего, |
от |
способа |
|
проветривания |
ствола. |
|
|||||||||||||||
|
Известно, |
что |
при |
проходке |
и |
|
углубке |
стволов |
могут |
быть |
||||||||||||||
применены |
два |
способа |
проветривания -— нагнетательный |
и |
вса |
|||||||||||||||||||
с ы в а ю щ и й |
|
(рис. |
2) . |
|
Принципиальное |
отличие |
этих |
способов, |
||||||||||||||||
имеющее |
значение |
при |
ре- |
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
||||||||
шении |
данного |
вопроса — |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
это |
'направление |
движения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
воздуха |
по |
|
сечению |
ство |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
л а : |
в сторону |
|
з а б о я |
|
ство |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
л а |
или |
от |
него. |
|
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Д л я |
схемы |
(рис. |
|
2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
любое |
повышенное |
выделе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ние |
газа |
может |
привести к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
з а г а з о в а н и ю |
|
|
углубляемого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ствола |
и прилегающих |
-вы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
работок . |
Поэтому |
в |
д а л ь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
нейшем |
будет |
рассмотрен |
|
|
|
ff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
вопрос |
оценки |
опрокидыва |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ния |
струи |
до |
действующего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
горизонта |
по |
схеме, |
приве |
|
ü |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
денной на р.ис. 2, а. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Оценка |
|
|
давления |
|
на |
Рис |
2. Схемы |
проветривания |
углуб |
|||||||||||||||
ф р о н т е |
распространяющего |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
ляемого |
ствола: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
с я |
по |
стволу |
|
газо-воздуш- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
а — нагнетательная: |
|
б — всасывающая |
|||||||||||||||||||||
ного потока |
в а ж н а |
не |
толь |
|
||||||||||||||||||||
(сплошными |
стрелками |
показано |
направ |
|||||||||||||||||||||
ко д л я |
определения |
|
воз |
ление |
д в и ж е н и я |
в о з д у х а |
по |
стволу; |
пунк |
|||||||||||||||
|
тирными — направление |
д в и ж е н и я |
газа |
в |
||||||||||||||||||||
можности |
|
|
распростране |
|
|
|
момент |
выброса) |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ния |
газа по |
стволу, |
но |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
д л я охраны или расчета различного |
рода |
перемычек |
(или |
дру |
||||||||||||||||||||
гих сооружений), возводимых в выработках вблизи ствола . |
|
|||||||||||||||||||||||
Величина |
избыточного |
давления |
|
на |
фронте |
газо-воздушного |
||||||||||||||||||
потока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где
\
П р и н я в
АР = pL — h0 |
— /г п р , кгс/м2 |
(мм вод. ст.), |
(1.1) |
||
Pl — д а в л е н и е |
газа при расширении его по стволу на |
||||
расстоянии L , кгс/м 2 |
(мм вод. ст.); |
|
|||
ha—потери |
давления на движение объема |
выделивше |
|||
гося газа, кгс/м 2 |
(мм |
вод. ст . ); |
|
||
пр потери |
д а в л е н и я |
на сопротивление |
д в и ж е н и ю |
||
воздуха, |
поступающего в ствол, кгс/м 2 (мм. вод. |
||||
ст.) . |
|
|
|
|
|
процесс расширения |
газа |
адиабатическим, имеем |
104 , |
(1.2) |
(SL)X
11