Министерство угольной промышленности СССР
| Согласовано | Утверждено |
| с ЦК профсоюза рабочих угольной промышленности 15.10.87 | Минуглепромом СССР и Госгортехнадзором СССР 18.04.89 |
ИНСТРУКЦИЯПО БЕЗОПАСНОМУ ВЕДЕНИЮ
ГОРНЫХ РАБОТ НА ПЛАСТАХ,ОПАСНЫХ ПО ВНЕЗАПНЫМ ВЫБРОСАМУГЛЯ, ПОРОДЫ И ГАЗА
Приложение к разделу 5 главыII
«Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах»
Основой нормативных указаний, изложенных в Инструкции, явились положения теории внезапных выбросов угля, породы и газа, результаты научно-исследовательских работ по совершенствованию способов предотвращения выбросов и методов прогноза выбросоопасности угольных пластов и пород, а также многолетний практические опыт разработки пластов, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа.
Инструкция доработана Минуглепромом СССР и Госгортехнадзором СССР. В ее создании принимали участие работники производственных объединений, шахт, научно-исследовательских, учебных и проектных институтов под руководством Центральной комиссия по борьбе с внезапными выбросами угля, породы и газа.
Инструкция является нормативным документом и предназначена для работников шахт, производственных объединений (комбинатов), научно-исследовательских, учебных, проектно-конструкторских и проектных институтов, а также органов Госгортехнадзора.
Редакционная комиссия: А.А.Манжула (председатель), И.М.Петухов (заместитель председателя), О.И.Хмара (ответственный секретарь), В.С.Бабенко, Ю.Н.Бирюков, М.И.Большинский, Л.А.Вайнштейн, Ю.И.Дудин, А.Е.Жуков, А.Н.Зорин, А.С.Индман, В.П.Кузнецов, В.И.Николин, И.А.Новичихин, А.Ф.Остапенко, В.Я.Привыхо. В.Н.Пузырев, Ю.Т.Хорунжий, Л.И.Чернецкий.
РазделI. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
I.I. Газодинамические явления
1.1.1. Газодинамические явления происходят при ведении работ в забоях горных выработок газоносных пластов (пород) и представляют собой быстропротекающее разрушение призабойной части угольного или породного массива, сопровождающееся отбросом или смещением угля (породы) в горную выработку к повышенным газовыделением.
К газодинамическим явлениям относятся: внезапные выбросы угля и газа (внезапные выдавливания), обрушения (высыпания) угля с попутным газовыделением, внезапные выбросы породы и газа.
1.1.2. Положения настоящей Инструкций распространяются на внезапные выбросы угля и газа (внезапные выдавливания) , внезапные выбросы породы и газа.
Внезапные выбросы угля и газа
1.1.3. Внезапный выброс угля и газа представляет собой сложное газодинамическое явление, протекающее в несколько стадий:
накопление и перераспределение потенциальной анергии упругих деформаций угольного пласта и вмещающих пород, переход угольного пласта в призабойной части в предельно напряженное состояние, повышение трещиноватости, понижение прочности угля и повышение количества свободного газа (подготовительная стадия);
быстрое разрушение напряженной призабойной части пласта, сопровождающееся трещинообразованием, дроблением угля, интенсивной десорбцией метана, приводящей к увеличению энергии свободного газа;
лавинно развивающееся разрушение угольного массива под действием горного и газового давления;
вынос разрушенного угля в потоке расширяющегося газа;
прекращение процесса разрушения угольного массива к постепенное уменьшение газовыделения.
1.1.4. Внезапному выбросу угля и газа могут предшествовать предупредительные признаки: выдавливание или высыпание угля из забоя, удары и трески различной силы и частоты в массиве; отскакивание кусочков угля и шелушение забоя, уменьшение прочности угля, резкое увеличение газовыделения в выработку, зажатие бурового инструмента, выброс штыба и газа при бурении шпуров (скважин).
1.1.5. Отличительными признаками внезапного выброса угля и газа являются:
а) отброс угля от забоя на расстояние, превышающее протяженность возможного размещения его под углом естественного откоса;
б) образование в угольном массиве полости;
в) смещение угля в выработку;
г) повышенное по сравнению с обычным выделение газа в горну» выработку, при котором относительное газовыделение больше разности между природной газоносностью пласта и остаточной газоносностью выброшенного угля.
1.1.6. Дополнительными признаками внезапных выбросов угля и газа могут быть: повреждение и отброс оборудования, наличие тонкой угольной пыли на откосе выброшенного угля и на крепи.
1.1.7. Внезапные выбросы угля и газа подразделяются на:I) выбросы угля и газа, происшедшие впервые на пластах, ранее считавшихся невыбросоопасными; 2) выбросы угля и газа, происшедшие на выбросоопасных пластах, на которых паспортом предусмотрено применение прогноза или способов предотвращения выбросов; 3) выбросы угля, происшедшие при производстве сотрясательного взрывания; 4) выбросы угля и газа, происшедшие при выемке угля механизмами с дистанционным управлением без прогноза и способов предотвращения выбросов; 5) внезапные выдавливания угля с повышенным газовыделением.
Внезапные выбросы породы и газа
1.1.8. Внезапный выброс породы и газа представляет собой газодинамическое явление, возникающее в газоносных породах и характеризующееся быстроразвивающимся разрушением массива с отбросом породы и выделением газа.
1.1.9. Отличительными признаками выброса породы и газа является:
а) образование в массиве полости, оконтуренной породой, расслоившейся на тонкие чешуеобразные пластинки;
б) отброс породы от забоя и дробление значительной ее части до размеров крупнозернистого песка;
в) повышенное выделение газа в выработку.
1.2. Разделение шахтопластов на категории опасности по внезапным выбросам угля, породы и газа
1.2.1. Шахтопласты подразделяют на выбросоопасные, угрожаемые и невыбросоопасные. В отдельных случаях выделяют особо выбросоопасные шахтопласты или участки.
1.2.2. К выбросоопасным относят пласты в пределах шахтного поля, на которых произошли внезапные выбросы угля, породы и газа, или выбросоопасность которых установлена текущим прогнозом. Для условий Донецкого бассейна при выявлении на пласте опасной зоны выбросоопасность пласта уточняется экспертной оценкой МакНИИ.
К угрожаемым относят пласты в пределах шахтного поля с глубин, определенных в соответствии с п. 2.1.3.
1.2.3. При этажном способе подготовки шахтного поля шахтопласт считают выбросоопасным ниже отметки вентиляционного штрека того горизонта, на котором произошел первый выброс угля и газа, или выбросоопасность которого установлена прогнозом и экспертной оценкой. Если первый выброс или опасная зона имели место на отметке вентиляционного штрека, границу перевода шахто-пласта в категорию выбросоопасных переносят на 100 м по восстанию.
При панельном или погоризонтном способах подготовки шахтопласт считают выбросоопасным с изогипсы, проходящей на расстоянии 100 м по пласту выше отметки первого выброса угля и газа или опасной зоны, установленной прогнозом и экспертной оценкой.
1.2.4. К особо выбросоопасным относят шахтопласты или участки: в зонах активных по выбросам тектонических нарушений; в зонах повышенного горного давления (ПГД), осложненных геологическими нарушениями ; при переходе створов с краевыми частями целиков или остановленных забоев; на пластах с незащищенной нижней частью этажа.
1.2.5. Перечень и порядок отработки особо выбросоопасных шахтопластов или участков, выбросоопасных, угрожаемых, защитных шахтопластов, выбросоопасных пород, переход сяворов, необходимость применения методов прогноза или способов предотвращения выбросов, а также места заложения рассечных печей (гезенков) на крутом падении ежегодно до утверждения планов развития горных работ определяет комиссия под председательством технического директора производственного объединения (главного инженера, комбината, треста) в составе представителей управления округа Росгортехнадзора, МакНИИ (ВостНИИ), ВНИМИ, бассейнового технологического института и утверждает совместным приказом производственного объединения и управления округа Госгортехнадзора.
При разработке мероприятий во безопасному ведению работ необходимо предусматривать максимальное использование региональных способов предотвращения выбросов.
1.3. Порядок применения комплекса мер для безопасной разработки выбросоопасных и угрожаемых шахтопластов
1.3.1. Для безопасной разработки выбросоопасных к угрожаемых угольных пластов предусматривают следующие меры;
а) прогноз выбросоопасности;
б) опережающую разработку защитных пластов;
з) систему разработки и технологию в очистных и подготовительных забоях, снижающих вероятность возникновения вназапных выбросов угля и газа;
г) способы предотвращения внезапных выбросов угля и газа к контроль их эффективности;
д) мероприятия по обеспечении безопасности работающих. Разработку выбросоопасных угольных пластов необходимо осуществлять в соответствии с "Технологическими схемами разработки пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа".
1.З.2. Прогноз выбросоопасности пластов должны применять в порядке, предусмотренном разделом 2.
1.3.3. Вскрытие пластов, а также очистные и подготовительные работы в пределах защищенных зон производят без применения прогноза выбросоопасности и способов предотвращения внезапных выбросов угля, породы и газа, а взрывные работ ведут в режиме, предусмотренном для сверхкатегорных по газу шахт.
1.3.4. Незащищенные выбросоопасные угольные шахтопласты должны отрабатываться с применением прогноза и способов предотвращения внезапных выбросов.
Региональные способы предназначены для заблаговременной обработки угольного массива впереди очистных и подготовительных забоев
К региональным способам относятся: опережающая отработка защитных пластов, дегазация угольных пластов, увлажнение угольных пластов.
Перечень пластов (участков), где должны применяться региональные способы предотвращения внезапных выбросов, определяют ВНИМИ и МакНИИ (ВостНИИ) на стадии составления проектов строи-тельства шахт (горизонтов), а на действующих шахтах - ежегодно при подготовке годовых программ горных работ.
Локальные способы предназначены для приведения призабойной части угольного массива в невыбросоопасное состояние, их осуществляют со стороны очистных или подготовительных забоев.
К локальным способам относятся: низконапорное увлажнение угольного пласта, гидрорыхление, гидроотжим пласта, бурение опережающих скважин, гидровымывание опережающих полостей, образование разгрузочных пазов и щелей, торпедирование угольного массива
Во всех случаях применения региональных и локальных способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа необходимо осуществлять контроль их эффективности.
1.3.5.При разработке незащищенных выбросоопасных угольных шахтопластов должны применяться следующие мероприятия по обеспечении безопасности работающих; производство взрывных работ в режиме сотрясательного взрывания; схемы вентиляции, обеспечивающие устойчивое проветривание забоев с подсвежением исходящей из очистного забоя струн воздуха; регламентации последовательности выполнения технологических процессов и способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа при работе в опасных зонах; организацию телеметрического контроля за содержанием метана в очистный и подготовительных забоях, в том числе при сотрясательном взрывании в угольных и смешанных забоях; устройство индивидуального и групповых отводов сжатого воздуха, переносных спасательных пунктов; телефонную связь; дистанционное управление машинами и механизмами.
Для особо выбросоопасных шахтопластов и участков технический директор производственного объединения по согласованию с МакНИИ (ВостНИИ) определяет комплекс мер в соответствии с п. 1.3.1, а также дополнительные мероприятия (устанавливается скорость подвигания очистных и подготовительных забоев, технологические перерывы между производственными процессами, максимальная глубина ниш). Контроль продолжительности технологического перерыва между производственными процессами при струговой выемке угля обеспечивается аппаратурой АКМ с телеметрической регистрацией.
Горные работы в зонах влияния геологических нарушений на пологих выбросоопасных пластах Донбасса осуществляют в соответствии с рекомендациями, изложенными в приложенииI.
1.4. Общая организация работ по борьбе с внезапными выбросами угля, породы и газа
1.4.1. Техническую политику и руководство работами по борьбе с внезапными выбросами угля, породы и газа осуществляют по схеме: Главное научно-техническое управление Минуглепрома - технические директора (главные инженеры) производственных объединений (комбинатов, трестов) - главные инженеры шахт (шахтоуправлений).
1.4.2. В технической дирекции производственных объединений, шахты которых разрабатывают выбросоопасные или угрожаемые пласты, работы по борьбе с внезапными выбросами организует главный горняк по борьбе с выбросами в соответствии с "Типовым положением о главном горняке по борьбе с выбросами угля, породы и газа", а в шахтостроительных комбинатах (трестах) - лица, назначенные приказом по комбинату (тресту).
На шахтах ведение прогноза и контроль эффективности противовыбросных мероприятий осуществляет специальные службы (группы), которые подчиняются непосредственно главному инженеру шахты.
За службой прогноза приказом по шахте закрепляется геолог. На должность руководителя службы по прогнозу (заместителя начальника участка ВТБ по прогнозу и контроле за газодинамическими явлениями) назначается лицо с высшим горно-техническим образованием со стажем подземной работы не менее двух лет на шахтах, разрабатывающих пласты с применением прогноза или способов предотвращения выбросов, прошедшее обучение по специальной программа МакНИИ (ВостНИИ)
1.4.3. Способы предотвращения внезапных выбросов угля, породы а газа должны выполнять участки профилактических работ по технике безопасности или же эксплуатационные и подготовительные участки согласно приказу по шахте.
Прогноз выбросоопасности угольных пластов, контроль параметров способов предотвращения внезапных выбросов и оценку их эффективности должны осуществлять горные мастера по прогнозу выбросоопасности и контролю эффективности способов предотвращения выбросов. Численность горных мастеров по прогнозу на шахте устанавливают на основании хронометражных наблюдений.
При производстве горно-проходческих работ силами шахтостроительных (шахтопроходческих) управлений на, действующих (реконструируемых) шахтах, на участках, которые соединены с выработками действующей шахты, прогноз выбросоопасности пластов и контроль эффективности применения способов предотвращения внезапных выбросов осуществляет служба действующих шахт.
Результаты прогноза выбросоопасности по начальной скорости газовыделения и контроля эффективности способов предотвращения внезапных выбросов отмечают на доске, установленной у забоев выработок с указанием даты, смены, фамилии горного мастера, данных прогноза и контроля эффективности, безопасной глубины выемки и привязки забоя на момент выполнения прогноза или контроля эффективности к пикетному знаку.
Планшет (эскиз) подвигания очистных и подготовительных работ с привязкой их к маркшейдерскому знаку в масштабе 1:200 с нанесением геометрических параметров прогноза, способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа с контролем их эффективности, установки сейсмоприемников, зоны сотрясательного взрывания должен вестись на эксплуатационных, подготовительных участках и службой (группой прогноза). На планшет (эскиз) наносят положение забоя; на эксплуатационных (подготовительных) участках
- на начало каждой смены, на службе (группе) прогноза - после выполнения прогноза или способов предотвращения выбросов с контролем их эффективности.
Служба (группа) прогноза, шахты ежемесячно согласовывает безопасную глубину выемки в очистных к подготовительных забоях по данным текущего прогноза выбросоопасности или контроля эффективности способов предотвращения внезапных выбросов.
Ответственность за обеспечение безопасных условий труда при разработке выбросоопасных угольных пластов возлагается на главного инженера шахты (шахтостроительного управления).
1.4.4. Порядок проведения работ по создания и внедрению новых методов прогноза выбросоопасности пластов а способов предотвращения внезапных выбросов угля, породы и газа, а также оформления документации определен в приложении 2.
1.4.5. Рассмотрение вопросов безопасного ведения горных работ на выбросоопасных пластах в случаях, не предусмотренных настоящей "Инструкцией", осуществляет Центральная комиссия по борьбе с внезапными выбросами угля, породы и газа или секция Центральной комиссии по представлению технического директора (главного инженера) производственного объединения (комбината, треста) и заключению МакНИИ (ВостНИИ), Разрешение на ведение работ в соответствии с рекомендациями комиссии выдают управления округов Госгортехнадзора.
1.5. Требования к проектам строительства и реконструкции шахт и подготовки новых горизонтов
1.5.1. Проекты строительства и реконструкции шахт и подготовки новых горизонтов с выбросоопасными и угрожаемыми пластами, а также с выбросоопасными породами должны быть согласованы с МакНИИ (ВостНИИ) и ВНИМИ и утверждены в установленном порядке, Проекты должны содержать специальный раздел, предусматривающий технические решения, направленные на предотвращение внезапных выбросов угля, породы и газа.
1.5.2. Для составления проектов строительства новых и реконструкции действутющих шахт, подготовки новых горизонтов геологоразведочные организации Мингео СССР и Минуглепрома СССР на основании прогноза при геологоразведочных работах выдают проектным институтам заключения о выбросоопасности угольных пластов, согласованные с МахНИИ (ВостНИИ).
1.5.3. Вскрытие и подготовка шахтных полей с выбросоопасных и угрожаемыми угольными пластами должны обеспечивать:
а) максимальное использование опережающей разработки защитных пластов и применение региональных способов предотвращения выбросов;
б) заложение подготовительных выработок в невыбросоопасных и защищенных пластах, а также в невыбросоопасных породах ;
в) наименьшее число пересечений выбросоопасных пластов угля и пород горными выработками;
г) применение на незащищенных выбросоопасных угольных пластах столбовых систем разработки;
д) рассредоточение вентиляционных потоков в шахтном поле, возможность его секционного проветривания, обособленность проветривания подготовительных забоев и подсвежение исходящих струй выемочных участков;
а) проведение подготовительных выработок, общих для смежных лав пологих пластов, повторное использование выработок, проведение баз оставления целиков между выработкой и выработанным пространством. Порядок отработки пластов принимают в соответствии с "Перспективными схемами использования защитных пластов". Для условий крутых и крутонаклонных пластов на шахтах Донецкого бассейна до сдачи горизонта в эксплуатацию на защитном пласте должно быть подготовлено и обработано первое от главного квершлага выемочное поле на длину не менее 400 м.
1.5.4. При строительстве новых и реконструкции действующих шахт, подготовке новых горизонтов действующих шахт для обеспечения полкой защиты выбросоопасных крутых пластов необходимо предусматривать разработку защитных пластов с опережением на один горизонт.
При опережающей на один горизонт отработке защитных пластов допускается одновременная разработка трех этажей (дорабатываемого, основного, опережающего).
Проветривание горных выработок опережающего горизонта должно осуществляться обособленно за счет общешахтной депрессии, а исходящая струя воздуха с горизонта должна направляться непосредственно в исходящую струю шахты.
Задача угля и породы, спуск и подъем людей, доставка материалов на опережающий горизонт должны осуществляться стационарными подъемными установками. В отдельных случаях по согласованию с управлением округа Госгортехнадзора допускается спуск и подъем людей, а также выдача угля, породы и спуск материалов с помощью клетевых и скиповых подъемных установок слепых стволов,
На опережающем горизонте к началу очистных работ на защитном пласте должна быть оборудована постоянная или временная водоотливная установка, построено и введено в эксплуатацию электровозное депо, установлена при необходимости система кондиционирования воздуха.
Все работы на опережающем горизонте, связанные с разработкой защитных пластов шахта, должна выполнять в соответствии с утвержденным проектом.
1.6. Требования к разработке выбросоопасных и угрожаемых угольных пластов
1.6.1. На вскрытие, проведение подготовительных выработок и ведение очистных работ на выбросоопасных н угрожаемых пластах должен быть составлен комплекс мер по борьбе с внезапными выбросами угля и газа, отвечающий требованиям раздела 1.3. Комплекс мер дожен быть согласован с МакНИИ (ВостНИИ) и утвержден техническим директором производственного объединения и пересматриваться не реже одного раза в год. На основании комплекса мер разрабатывают паспорт выемочного участка и паспорт проведения и крепления выработок. Паспорт должен быть составлен в соответствии с "Инструкцией по составлению паспортов выемочного участка и проведения и крепления выработок" и утвержден главным инженером шахты.
Паспорта, на вскрытие выбросоопасных пластов, а также на отработку особо выбросоопасных пластов или участков, изменения и дополнение к ним согласовывает МакНИИ (ВостНИИ) и утверждает технический директор производственного объединения. Паспорта на (шахтостроительного управления пластов утверждает главный инженер шахты (шахтостроительного управления).