Файл: Медведев, И. И. Газовыделения на калийных рудниках.pdf

Если считать в первом приближении, что весь газ, содержа­ щийся в породе, выделяется в рудничную атмосферу при разру­ шении породы рабочим органом комбайна, объем газовыделения из отбитого полезного ископаемого определяется по формуле

На Втором Березниковском руднике при проведении вырабо­ ток по пластам Красному II и А—Б применяется дренажное бу­ рение. Шпуры длиной 1,5 м бурятся в кровле через 1,5—2 м. На­ значение их — вскрыть скопления контактных газов в непосредст­ венной кровле, создать условия для выделения этих газов через шпур. Очевидно, что из дренажных шпуров газ выделяется в ос­ новном в зоне работы комбайна, т. е. в тех же местах, где проис­ ходит и газовыделение из отбитой руды.

Методика наблюдений Н. А. Трофимова позволила определить суммарное количество выделяющихся горючих газов в выработки, а вычитанием из общего объема выделившихся газов объема га­ зов, выделившихся из массива, — получить суммарный объем га­

1,93 м3/ч). Колебание объемов газовыделений объясняется нерав­ номерностью распределения газоносности пластов по площади и в значительной степени неравномерностью газовыделений из дре­

ность газовыделения, как отмечалось выше, связана со взрывными работами. Газовыделения при других производственных процес­ сах значительно менее интенсивны, равномерны и более продол­ жительны. По данным В. П. Шатова, газовый баланс рудников (суточный по условному метану) характеризуется данными, при­ веденными в табл. 12

Ввиду эпизодичности газовыделений, связанных со взрывными работами, и при отсутствии значительных суфлярных или внезап­ ных выделений содержание горючих газов в исходящих струях

68

рудников составляет тысячные и сотые доли процента и обычны­ ми газоаналитическими аппаратами не обнаруживается. Содержа­ ние газов в исходящих струях пластов также невелико. Например, содержание горючих газов в исходящих струях участков карналлитового пласта В на Соликамском и Первом Березниковском рудниках после ведения взрывных работ, как правило, не превы­ шает сотых долей процента и колеблется от 0,01 до 0,09%, иногда составляя 0,1%. Определить содержание газов в этих выработках на сильвинитовых пластах часто не удается.

Вместе с тем в атмосфере забоев камер при бурении и особен­ но после взрывания шпуров содержание горючих газов может до­ стигать десятков процентов, а в исходящей струе камер — несколь­ ких процентов. Однако объем выделившихся газов в большинстве случаев невелик и содержание их в исходящей струе камеры со­ ставляет десятые доли процента. Это подтверждается результата­ ми наблюдений, выполненных на Соликамском калийном руднике в камерах карналлитового пласта В (табл. 13).

В соответствии с «Едиными правилами безопасности при разра­ ботке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным

69

способом» к рудникам, опасным по газу, относятся такие, в кото­ рых хотя бы на одном пласте обнаружены горючие газы. На ка­ лийных рудниках, где разрабатывается несколько пластов, при наличии среди них отдельных пластов или участков, опасных по газу, газовый режим распространяется только на эти пласты и участки при условии обособленного их проветривания.

Рудники, в которых обнаружен метан или водород, подразде­ ляются на четыре категории по газообилыюсти. К первой катего­ рии относятся рудники, на которых количество горючих газов (СН 4+Н 2), выделившихся в сутки на 1 м3 среднесуточной добычи горной массы, не превышает 7 м3, ко второй — от 7 до 14, к треть­ ей — от 14 до 21, к сверхкатегорным — более 21 м3, а также руд­ ники, разрабатывающие пласты, опасные по выбросам и суфля­ рам. При определении категории рудников по относительной газо­ обильности 1 м3 водорода принимается эквивалентным 2 м3 ме­ тана.

На калийные рудники при обнаружении горючих газов в рудничной атмосфере распространяется газовый режим в соответ­ ствии с Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах.

По результатам наблюдений, проводившихся в течение нес­ кольких лет на Верхнекамских калийных рудниках по методике, составленной для угольных шахт, относительная газообнльность пласта Красного II не превышает 0,35 м3/м3 среднесуточной добы­ чи горной массы, пласта А —Б — 0,84 м3/м3 и карналлитового пла­ ста — 1,5 м3/м3 суточной добычи. Относительная газообнльность рудников в целом колеблется от 0,065 до 0,160 м3/м3. Абсолютная газообнльность по тем же замерам составляет 1—1,5 м3/мин или 1500—2000 м3/сут. Следует заметить, что в отличие от требований методики по определению относительной газообилыюсти угольных шахт анализ содержания горючих газов проводился на аппарате А. А. Черепенникова с точностью 0,001% вместо 0,1%.

Методика установления газообилыюсти, принцип деления руд­ ников по относительной газообилыюсти, а также нормы количест­ ва воздуха на 1 м3 среднесуточной добычи горной массы заимст­ вованы из практики угольных шахт. Отнесение количества выде­ ляющегося газа к 1 м3 горной массы, предложенное С. А. Израителем и включенное в ЕПБ, привело к единству требований газо­ вого режима как для угольных шахт, так и для рудников.

Однако нормирование количества воздуха по величине относи­ тельной газообилыюсти угольных шахт имеет ряд существенных недостатков. Один из них заключается в том, что в менее газовые шахты требуется подавать относительно большее количество воз­ духа, чем в более газовые шахты. Разрыв между допустимым со­ держанием метана в исходящей струе шахты (0,75%) и содержа­ нием метана, обусловленным подачей нормируемого количества воздуха, сокращается по мере увеличения категории шахты. Этот недостаток в одинаковой степени характерен и для калийных рудников (табл. 14)

70