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

борьбы

с выбросами от углов

падения пластов.

Д л я

пластов любой мощности практически наибольшего вре­

мени

требует

способ

д р е н а ж н ы х с к в а ж и н

с

естественным истече­

нием

газа,

а

наименьшего — увлажнение .

Д л я углов

падения1

свыше

60—65°

применение

каркасного

крепления по

з а т р а т а м

времени

на

вскрытие

пластов маломощных

и средней

мощности

>|

2

to

о - >

Л

Г

1 toÜ5=1О—9——<ГІ

КЗ

и

і/

3

40

1

% 30

%

% го

в;

«а

«а

І-//7

20

¥}

SO

SO

20

ЪО

SO

80

Угол падения,град

•

Рис.

47.

Графики зависимости

продолжительности

осуществления способов борьбы с выбросами от

уг­

лов

падения

пластов

при

их

мощности

0,5,

2,5

и 8 м:

а, б,

в, г

— соответственно при

применении

увлажнения

(/).

д р е н а ж н ы х скважин при

естественном

истечении

газа (2), с

применением

дегазационных

установок (3)

и

каркасной

крепи

(4)

становится

почти равносильным

д р е н а ж н ы м

с к в а ж и н а м

с п р и м е ­

нением

вакуумирования

д л я

мощных

пластов — требует

н а и б о л ь ­

шего времени.

С учетом того, что на

крутых

пластах

большой

мощности,,

кроме

того,

расходуется

значительное

количество

арматурного

У в л а ж н е н и е

у г о л ь н о г о

м а с с и в а .

Ранее

был

рас­

смотрен характер распределения напряжений в

области

массива,

прилегающей к забою ствола. Впереди забоя

ствола

существует

зона пониженных напряжений, в которой за счет снятия

напряже ­

ний значительно повышаются фильтрационные

свойства

пород.

Р а з м е р этой зоны

по оси ствола

во всех случаях не менее

дна-

считая по нормали к пласту, может быть уменьшена. В

этом

случае следует учитывать вывод о неравномерности поля

напря­

жений

в наклонно-слоистом

массиве, а т а к ж е о

наличии

повы­

шенных

напряжений в зоне,

прилегающей к углу

ствола.

Учесть

сохранения повышенных

напряжений может служить барьером

л р и распространении воды

по пласту.

Д р е н а ж н ы е с к в а ж и н ы

м а л о г о д и а м е т р а .

В

слу­

ч а е

применения

принудительного

д р е н а ж а газа

(вакуумнросания)

схемы расположения с к в а ж и н те ж е , что и при

применении у в л а ж ­

нения угольного массива. Это позволяет при значительных

вели­

чинах давления

газа

в пласте последовательно

применять

сначала

д р е н а ж

газа,

а затем

нагнетание

воды

в пласт.

При использовании естественного истечения газа все скважины

при

их

длине более

10 м

герметизируются на

длину

5—6

м

от

устья и освобождаются от воды

(продувкой с ж а т ы м

воздухом

или

•с применением специальной заглушки за счет давления

выделяю­

щегося

в скважину

г а з а ) . Величина

породной

«пробки»

при

этом

принимается минимально возможной . В схемах расположения

сква­

ж и н

т а к ж е следует

учитывать неравномерность

поля

напряжений

в окрестности забоя ствола.

Область

применения

с к в а ж и н

б о л ь ш о г о

ч н а м е т р а

незначительна

и определяется в основном техническими

возможно ­

с т я м и

бурового

оборудования.

В настоящее

время

с к в а ж и н ы

пересечения пластов при последовательном применении

различных

способов борьбы с выбросами .

Основные схемы

применения к а р к а с н о й к р е п и

показаны

ранее на примерах

вскрытия пластов

каркасной крепью на шах­

тах «Капитальная»

№ 40, им. Костенко

и «Коксовая» .

Г л а в а

I

СПОСОБЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЫБРОСОВ

ПОРОДЫ

Влияние выбросов породы и газа, происходящих при проходке

стволов, на

условия

безопасности

труда

следует

рассматривать

с трех

позиций:

в момент выбросов, когда работающие находятся на поверх­

ности,

при соблюдении

ряда

требований,

предусмотренных П р а в и ­

л а м и безопасности, аварии

и травматизм

практически исключены;

уборка породы и установка крепи после выбросов в стволах,

оборудованных

проходческими

комплексами,

осуществляется в.

условиях отсутствия работающих в местах, где

возможен

т р а в м а ­

тизм от падения кусков породы, разрушенной

выбросом;

ствол — единственная, исключительная

по

своей

важности д л я

шахты

горная

выработка .

Охрана

ее — задача

первостепенного'

значения.

Принципиального решения требует вопрос о том, н а с к о л ь к о

ухудшается

устойчивость стволов

в зонах,

где

происходят

выбросы

вых выработок в зонах, где много лет

тому н а з а д

происходили

выбросы

большой силы

(шахта

«Кочегарка», гор. 750 м, 1954

г.;

шахта № 4/21 комбината Донецкуголь,

гор.

780

м, 1956 г.;

шахтя

км. Поченкова, гор. 915

м,

1952

г. и др . ), свидетельствует

о том,,

что крепь

(металлические

арки

с железобетонной з а т я ж к о й )

на­

ходится в хорошем состоянии.

Выработки

на

этих

участках

ни

разу не перекреплялись.

Инструментальными

наблюдениями

В Н И И О М Ш С

было

уста ­

превышает

100

мм.

Следовательно,

несмотря на то

что выбросы

породы происхо­

д я т только

на

больших глубинах,

проблема

п о д д е р ж а н и я выра­

боток, пройденных

в выбросоопасных зонах,

не

возникает.

разрушенной за

проектным контуром

выработки, и у к л а д к е бе­

тона в пустотах,

образовавшихся после

выброса. З а т р а т ы , связан -

Т а б л и ц а

33

Ô Е

f- Р

Ol,

О)

g

§

m

ь -

° О

ш

О . 03

та Е

~

v.

H

H с.

га s

иСО п

_

<

Ü .

Дата выброса

Шахта,

ствол

и

— о

л ta

0

— з-

і ё .

І і

О ш

u t f S

та

2 a.

и ч

>, m

и о Э C S

ГОH O0 S s

С в s

27/ХІ—1963

г.

№ 29

43

898

476

12,4

8,6

755

1

западный

24/ѴІ—1964 г.

43

908

282

16,4

4,7

930

13/ѴІІ—1964 г.

43

914

235

20,6

3,7

1240

«Петровская-Глубокая»

17/ХІ—1964

г.

1

восточный

воздухопо28,3 1198

260

8,7

7,0

1040

20/Х—1964

г.

дающий

28,3 1205

164

6,1

4,9

370

5/ХІІ—1964

г.

2

западный

вентиляцион­ 28,3

990

266

7,8

7,4

635

11 /XII—1964

г.

ный

28,3

997,7

330

10,0

8,6

818

27/ХІІ—1965

г.

1

восточный

вентиляцион­ 28,3 1025

317

25,4

5,9

1565

30/ІХ—1966

г.

ный

70,8 1138

1192

10,8

14,6

660

Клетевой

6/Х—1966

г.

70,8 1152

931

22,3

10,0

1345

17/Х—1966

г.

Скиповой

66,6 1150

1030

16,5

12,4

1015

22/Х—1966

г.

Скиповой

66,6 1163

1038

32,3

10,5

1950

28/Х—1966

г.

66,6 1175

666

25,3

10,0

1538

24/11—1967 г.

Клетевой

70,8 1232

455

20,2

5,0

1220

Октябрьский рудник

5,5

332

10/1V—1968 г.

Скиповой

66,4

985

540

8,0

15/1V—1968 г.

66,4

993

485

Нет

7,3

Нет

12/V—1968 г.

66,4 1013

296

данных

5,0

данных

6,0

363

10/ѴІІ—1968 г.

Воздухоподающий

28,3

995

—

—

—

—

4/ХІ—1968

г.

Клетевой

70,8

945

343

11,1

8,0

685

14/ХІІ—1968

г.

70,8

987

565

Нет

8,0

Нет

данных

данных

19./XII—1968 г.

70,8

995

560

5,0

8,0

304

«Красноармейская-Капи­

тальная»

924

10,5

1990

24/VII—1970 г.

Воздухоподающий

ствол 37,8

997

5,0

бросом. Остановка ствола в таких

условиях д а ж е

на

несколько

часов дл я выполнения мероприятий,

направленных

на

предотвра­

щ е н и е выбросов, резко ухудшает технико-экономические

показа ­

тели эффективности работы предприятия .

При проходке глубоких стволов

(до 1300 м) в течение

1963—

1968 гг. произошло 16 выбросов породы. Д в а выброса

произошли

985—1000 м и четырнадцать при проходке шести стволов

шахты

«Петровская - Глубокая» .

П р и

выбросе

в стволах, т а к ж е к а к и в горизонтальных

выра ­

ботках,

песчаник

разрушается на тонкие листообразные пластины