Файл: Газообильность каменноугольных шахт..pdf

произошло в результате колебаний депрессии из-за неустойчи­ вости схемы вентиляции шахты.

При изучении трестом «Кузбассуглегеология» газоносности угольных пластов, несмотря на большой объем опробований, были получены результаты, весьма неравномерно распределенные как по площади, так и по стратиграфическому разрезу. Изогазы были построены не по всему шахтному полю, а только по пластам IV, III и II Внутренним в обоих крыльях антиклинали N. В пределах остальных структур полученные значения газоносности пластов были выравнены в функции «глубина — газоносность» с помощью метода наименьших квадратов и данные, соответствующие се­ редине проектируемого этажа, были приняты в качестве исходных

шахты «Черкассовская» и разрабатывает пласты на обоих крыль­ ях Красногорской антиклинали — вторичной складки, образуемой угленосными отложениями на восточном крыле III синклинали. Замковая часть этой антиклинали, возникающей в месте изгиба крыла синклинали в поле соседней шахты им. Ворошилова, вна­ чале круто погружается в северном направлении под коренные породы; примерно на южной границе поля шахты «Красногор­ ская» ось антиклинали перегибается и вновь поднимается к севе­ ру, но еще на протяжении 900 м пласты залегают ниже гор. ±0 м. Западное крыло складки залегает положе восточного: углы падения пластов изменяются соответственно от 50 до 65° и от 60 до 80°. В пределах шахтного поля выявлен ряд дизъюнктив­ ных нарушений.

Значительные газовыделения начались уже на первом рабочем

регистрировано два внезапных выброса угля и газа.

Главными квершлагами гор. +200 м и +100 м шахтное поле разделено на две части — северную и южную, геологическое стро­ ение каждой из которых имеет свои особенности. В северной части шахтного поля пласты VI Внутренний, Проводник IV Внут­ реннего и IV Внутренний почти повсеместно выходят под наносы. Исключение составляет крайняя северная часть шахтного поля, где ось антиклинали под углом 10—15° вновь погружается в се­ верном направлении. Нижележащие пласты даже в осевой части

выработках пласта Проводник IV Внутреннего в районе кверш­ лага № 1. Объясняется это значительным опережением горных работ на маломощном пласте Проводник IV Внутреннего по отно­ шению к работам на сближенном мощном пласте IV Внутреннем, из которого при надработке выделялось большое количество газа

134

Т абл и ц а 36

нали

в выработки вышележащего пласта. Максимальная газообильность выработок пластов VI и IV Внутренних на гор. +200 м соста­ вила 9 м3/т; по первому — в сильно дислоцированной зоне, а по второму— вблизи погружения пласта под коренные породы. На менее нарушенном западном крыле складки газообильность гор­ ных выработок не превышала 5—9 м3/т. Только в крайней север-

135

стигала 2 0 jvi3/ t .

На гор. +100 м все пласты разрабатываются с применением гидравлической технологии. При выемке на западном крыле пла­ ста Проводник IV Внутреннего с минимальным опережением по отношению к IV Внутреннему газообильность выработок обоих пластов различалась незначительно (соответственно 13—15 и 15—16 м3/т). В условиях же значительного опережения на восточ­ ном крыле газообильность выработок на пласте Проводник IV Внутреннего возросла до 37 м3/т.

Для южной части шахтного поля характерно погружение зам­ ковых частей пластов под коренные породы на значительную глу­ бину под углом 5—12°. Ввиду затрудненной вековой дегазации в

Наличие данных по двум горизонтам позволило составить про­ гноз газообильности выработок гор. —20 м горностатистическим методом. Ступень газообильности была выведена раздельно для зоны погружения замковой части пластов под коренные породы, где она составила по отдельным пластам от 15 до 21 м, для зоны выхода пластов под наносы— 12—16 м и по пласту III Внутрен­

136

Результаты прогноза приведены в табл. 37. При этом значения максимально возможной газообильности выработок шахтопластов определены с учетом коэффициентов неравномерности газовыделения для условий взрывогидравлической технологии добычи угля

(см. табл. 21).

Ша х т а им. В о р о ш и л о в а находится южнее шахты «Красногорская» и разрабатывает пласты между осью III син­ клинали на западе и охранным целиком под город Прокопьевск

ижелезную дорогу Белово—Новокузнецк на востоке. Тектоническое строение поля шахты осложнено вторичной

складчатостью и дизъюнктивной нарушенностью. К северу от стволов шахты восточное крыло III синклинали дважды круто из­ гибается, образуя антиклинальную и синклинальную складки, именуемые Красногорскими. Аналогичные, но значительно мень­ шие дополнительные синклиналь и антиклиналь имеются вблизи северной границы шахтного поля*. Крупный взброс Е—Е в центре горного отвода с простиранием, близким к господствующему про­ стиранию угленосных отложений, сдваивает пласты усятской и кемеровской подсвит. Углы падения пластов в среднем составляют

60—65°.

Еще в 1943—1944 гг. [67], потом в 1954 г. в подготовительных выработках пластов III Внутреннего и Характерного отмечались сходные с внезапными выбросами динамические явления. Однако вопрос об их классификации долгое время оставался спорным, и только в 1963 г. после крупного выброса на пласте IV Внутреннем шахта была переведена в число опасных по внезапным выбросам угля и газа.

Сложное геологическое строение оказало определяющее влия­ ние на газообильность горных выработок, которая весьма значи­ тельно изменяется по простиранию пластов даже в пределах от­ дельных структурных элементов, называемых на шахте крыльями. В соответствии с принятыми геолого-маркшейдерской службой обозначениями различают: нижнее (или восточное) , среднее, верх­ нее и взброшенное крылья. Для анализа данных газообильности горных выработок на действующих горизонтах 4-140 и 4-60 м и для прогноза на нижележащий горизонт крылья тектонических структур дополнительно разграничены на пояса (рис. 42).

Сравнительно высокие значения газообильности выработок (до 15—24 м3/т на гор. 4-60 м) восточного крыла III синклинали к северу от оси Красногорской синклинали отмечались преимуще­

137

выработок как по простиранию пластов, так и вкрест простира­ ния. Более высокая, как правило, по сравнению с соседними пластами газообильность выработок пласта IV Внутреннего (до 21— 24 м3/т) объясняется поступлением газа из надрабатываемых им пластов III Внутреннего, Размытого (нерабочего) и, возможно, II Внутреннего. В меньшей степени надработка влияет на газо­ обильность выработок пласта III Внутреннего (8—9 м3/т). Пла­

сты II и I Внутренние дегазируются при выемке вышележащих пластов. Высокая газообильность отдельных участков на пластах Горелом и Лутугинском (20—39 м3/т) связана в большинстве слу­ чаев с различными горнотехническими факторами локального ха­

22— 30 м3/т) горных выработок ряда пластов на гор. 4-60 м, осо­ бенно на участках, где оставлены многочисленные целики в зонах тектонических нарушений.

Прогноз газообильности горных выработок на гор. —40 м вы­ полнен горностатистическим методом с использованием архивных материалов с 1939 г. Достоверность исходных материалов оцени­ валась на основе закона распределения Стюдента [65]. Значе­ ния ступеней газообильности выведены для отдельных пластов по поясам, по которым имелись наиболее представительные дан­

139