На герметизаторе устанавливают перфорированную насадку. Длина перфорированной насадки должна быть равна длине измерительной камеры.
С помощью расходомера, присоединенного к газозатвору, не позднее чем через 2 минуты после окончания бурения измеряют начальную скорость газовыделение.
Коэффициенты крепости угля измеряют прибором ПК-1 в шпуре глубиной 2 м.
Общую мощность пласта в подготовительных выработках замеряют в крайних точках забоя.
Проведение разведочных наблюдений не требуется в забоях выработок, которые начинают проводить от выработок, пройденных ранее в неопасных зонах, установленных текущим прогнозом. На ведение текущего прогноза в данном случае составляется акт.
На основании обработки результатов разведочных наблюдений должны быть получены исходные данные для текущего прогноза: максимальная величина начальной скорости газовыделения из шпуровgн.max, среднее арифметическое значение коэффициента крепости угляf СP и мощности пластаmср , изменчивость коэффициента крепости угля Кfи мощности пласта Кm.
2.4.13. Если Кf<20$; Кm<10%;fср>0,8 усл.ед., аgн.maxпри этом менее критического значения начальной скорости гаpовыделения для каждого конкретного пласта (qН), то забой подготовительной или очистной выработки проводился в процессе разведочных наблюдений в неопасной зоне. В данном случае в забое вводят текущий прогноз, а применяемые в выработке способы предотвращения внезапных выбросов могут быть отменены. Это положение распространяется на забой при любых значения Кm, если
Кj<20%,fср >Iусл.ед.., аgн.max<qН.
Критические значения начальной скорости газовыделения (qН) зависят от марки угля и принимаются:
приVdafменее 15% - 5 л/мин,
приVdaf от 15 до 20% - 4,5 л/мин
приVdaf от 20 до 30% - 4,0 л/мин
приVdaf свыше 30% - 4,5 л/мин
Выход летучих веществ (Vdaf ) определяют как средний по 10 пробам угля, отобранным в подготовительной выработке или в лаве на стадии разведочных наблюдений и оформляют актом, утвержденным главным инженером шахты.
Данные разведочных наблюдений заносятся в журнале по форме 3.7.
Разведочные наблюдения повторяют через каждые 250-300 м подвигания забоя выработки.
2.4.14. При текущем прогнозе опасных зон измерения начальной скорости газовыделения проводят в контрольном шпуре диаметром 43 мм на интервалах 1,5; 2,5; 3,5 м при измерительной камере 0,5 м. Шпуры необходимо бурить через каждые 2 м подвигания подготовительных выработок, в комбайновых нишах при работе по схе-ме лава-штрек и в нижних просеках крутых пластов при полевой подготовке и 2,5 м - в очистных забоях. На каждом интервале перед измерениемqн проверяется качество герметизации газовой камеры в соответствии с паспортом на комплект приборов для прогноза.
2.4.15. В подготовительных выработках необходимо бурить два шпура на расстоянии 0,5 м от стенки выработки. Шпуры ориентируют в направлении подвигания забоя.
В очистных выработках пологихbнаклонных выбросоопасных пластов шпуры бурят в направлении подвигания выработки и располагают на расстоянии 0,5 м от кутков ниш, а в остальной части лавы - через 10 м друг от друга.
При потолкоуступном очистном забое выбросоопасных крутых шестов шпуры бурят в кутках нижней печи и уступов на расстоянии 0,6 м от нависающего массива.
На угрожаемых пластах шпуры бурят: в лавах крутых и крутонаклокных пластов при потолкоуступном забое - в нижней третьей части этажа, а в лавах пологих и наклонных пластов - в нишах и против бутовых полос плюс 10 м. При подходе к геологическому нарушению на расстояние 25 м, пересечении его и отходе от нарушения на расстоянии 25 м шпуры бурят через 10 м по длине очистного забоя на участке геологического нарушения и на расстоянии 10 м в обе стороны от границ геологического нарушения.
На выбросоопасных шахтопластах при подходе к геологическому нарушению, при пересечении которого вышележащими по пласту выработками не происходили выбросы, не определялись опасные по прогнозу зоны или зоны ПГД, шпуры бурят через 5 м по длине очистного забоя на участке геологического нарушения и на расстоянии 10 м по обе стороны от границ нарушения. Бурение шпуров осуществляют за 25 м до нарушения, при пересечении нарушения и при отходе от него на 25 м.
2.4.16. В зонах тектонических нарушений дизъюнктивного или пликативного характера, при переходе которых вышележащими по пласту выработками происходили выбросы или определялись опасные зоны8 а также в зонах повышенного горного давления, осложненных такими нарушениями, за 25 м до и после нарушения на выбросоопасных пластах текущий прогноз по начальной скорости газовыделения не проводят. При переходе очистными и подготовительными выработками указанных зон должны применять способы предотвращения выбросов или взрывные работы в режиме сотрясательного взрывания.
2.4.17. Зона относится к опасной, если хотя бы в одном из интервалов контрольного шпура замерена начальная скорость газовыделения равнаяq°н и более. Размер опасной зоны в лавах ограничивают по падению-восстанию (или простиранию) соседнимл шпурами, в которых измеренная скорость газовыделения менееq°Н.
В опасной зоне работы по проведению выработки должны быть прекращены. Дальнейшее проведение выработок разрешается с применением способов предотвращения внезапных выбросов угля к газа и выполнением мероприятий по обеспечению безопасности работающих.
На угрожаемых пластах, если прогнозом установлена опасная зона, производят ее экспертную оценку с участием МакНИИ.
2.4.18. Выход из опасной зоны, в которой применяют способы предотвращения внезапных выбросов, осуществляют после контрольных наблюдений, которые проводят по методике разведочных наблюдений в границах опасной зоны в пяти циклах проведения подготовительной выработки или в двух циклах выемки угля в лаве. Если будет установлено, что в этих циклах проходки (выемки) показатели изменения мощности пласта Кm<15% и коэффициента крепости угляKf<20%, аqн.max< q°Н, то делается заключение, что забой выработки вошел в неопасную зону. Это положение распространяется также для уточнения результатов сейсмоакустического прогноза.
Значение показателей Кfи Кmв процентах вычисляют по формулам:
_
Кf=( (fcp-fk) /fcp)*100%, (2.17)
_
Кm=( (mcp-mk) /mcp)*100%, (2.18)
_
гдеfcp,fк - средние значения коэффициента крепости угля соответственно на участках разведочных (в неопасной зоне) и контрольных
_
наблюдений;mcp,mk- средние значения мощности пласта соответственно на участках разведочных наблюдений (в неопасной зоне) и контрольных наблюдений.
Данные контрольных наблюдений заносят в журнал по форме 3.7.
Текущий прогноз выбросоопасности по начальной скорости
газовыделения и выходу бурового штыба
12.4.19. Контрольный шпур бурят с остановками после окончания бурения каждого интервала. Длина первого интервала составляет
0,5 м, а всех последующих -1м. Первый интервал шпура бурят диаметром 55мм для установки в нем штыбомера; второй интервал и последующие - диаметром 42 мм через канал штыбомера. Продолжительность "бурения второго и каждого последующего интервалов должна составлять 2 мин.
Если интервал шпура пробурен за более короткий промежуток времени, то несмотря на отсутствие признаков зажима бурового инструмента сверло не выключают и продолжают бурение указанного интервала до тех пор, пока от начала его бурения пройдет 2 мин.
При бурении второго и последующих интервалов с помощью штыбомера измеряют выход бурового штыба 5 (л/м). После окончания бурения второго и последующих интервалов измеряют начальную скорость газовыделенияqн(л/мин.м). За начальную принимают скорость гааовыделения, измеренную через 2 мин после окончания бурения интервала. Давление распора манжеты герметизатора должно составлять не менее 2 кгс/см2.
При измерении начальной скорости газовыделения со второго и последующих интервалов штыбомер извлекают из шпура.
После окончания наблюдений по максимальным значениям начальной скорости газовьщеления и выхода бурового штыба по длине каждого шпура определяется показатель выбросоопасности.
2.4.20. Показатель выброооопасности зоныRопределяют по
формуле:
R = (Smax - 1,8)/(qн.max - a) - b (2.19)
гдеa= 5 - для Воркутинского месторождения; а = 4 - для остальных бассейнов и месторождений восточных районов;b= 21 - для Воркутинского месторождения;b= 6 - для остальных бассейнов и месторождений восточных районов.
ПриR< 0 зона пласта является неопасной, а приR>0 дополнительно производят оценку выбросоопасности по динамике газовыделения во времени.
На интервале контрольного шпура, где полученоR0, спустя 5 мин после измерения начальной скорости газовыделения (qн ) измеряют величину скорости газовьщеленияqt5 .
Приqt5/qн > 0,65 зона пласта является невыбросоопасной, приqt5/qн<0,65 зону пласта относят к выбросоопасной.
Учитывают наибольшее значение показателяR, полученное по двум контрольным шпурам, пробуренным из одного положения забоя выработки. Результаты наблюдений и расчетов заносят в журнал (форма 3.8).
По нисходящим контрольным шпурам можно оценивать выбросоопасность только по начальной скорости газовыделения без замеров выхода бурового штыба. Зона считается опасной приqн.max>6 л/мин.м, а приqн.max< 6 л/мин.м - неопасной.
2.4.21. Контрольные шпуры длиной 5,5 м бурят через каждые 4 м подвигания забоя ручным сверлом с использованием составных буровых штанг из витой стали.
Если контрольные шпуры на указанную глубину пробурить не удается, допускается (по согласованию с ВостНИИ) сокращение длины контрольных шпуров при остаточной их длине не менее 1,5 м.
2.4.22. При проведении штрека по крутому, крутонаклонному или наклонному пласту один контрольный шпур бурят горизонтально по оси выработки, а второй - под углом в сторону восстания пласта с выходом на 1,5 м выше контура штрека.
При проведении наклонной выработки (уклона, ската, печи и др.) или штрека по пологому пласту контрольные шпуры бурят в бока за контур выработки с таким расчетом, чтобы концы шпуров располагались на расстоянии 2м от контура выработки. Устья шпуров
необходимо располагать на расстоянии 0,5 м от стенок выработки. При проведении наклонной выработки или штрека по нижнему слою мощного пологого пласта один контрольный шпур бурят по оси выработки, а второй - с подъемом в сторону кровли пласта с выходом на 1,5 м выше контура выработки. При проведении наклонной выработки или штрека по верхнему слою мощного пологого пласта второй контрольный шпур бурят с наклоном в сторону почвы пласта с выходом на 1,5 м ниже контура выработки.
При проведении наклонной выработки сверху вниз по крутому, крутонаклонному или наклонному мощному пласту один контрольный шпур бурят по оси выработки, а второй - под углом в сторону кровли пласта при проведении выработки по нижнему слою или под углом в сторону почвы пласта при проведении выработки ко верхнему слою. Конец второго шпура располагают на 1,5 м соответственно выше или ниже контура выработки.
При проведении наклонной выработки сверху вниз по крутому, крутонаклонному или наклонному пласту средней мощности шпуры бурят в бока выработки на расстоянии 0,5 м от ее стенок с выходом на 2 м за контур выработки.
2.4.23. Текущий прогноз не осуществляют и зоны считаются неопасными:
- в выработках на уровне вентиляционного штрека под выработанным пространством вышележащего этажа;
- в нижней спаренной горизонтальной выработке на крутых пластах, если ее проводят с отставанием от забоя верхней на 6 м и более и расстояние между выработками по падению пласта не превышает 6 м, а также в сбойках между такими выработками (по согласовании с ВостНИИ);
- при проведении подэтажных штреков под защитой выработанного пространства вышележащего этажа при разработке пластов диете- мой подэтажной гидроотбойки угля с высотой этажа не более 10 м;
- в выработках на крутых и крутонаклонных пластах на расстоянии 50 м по падение пласта от выработанного пространства вышеле-
жащего этажа, после отработки которого прошло 5 лет и более.
2.4.24. В условиях Карагандинского бассейна определение протяженности неопасных зон, расположенных вблизи ранее выработанного пространства вышележащего горизонта или ранее проведенной выработки, осуществляют по методике ВостНИИ.
2.4.25. Контрольные шпуры не бурят и зоны пластов считают неопасными при отсутствии в забое выработки пачек угля нарушенной структуры (см. табл. 2.4 и рис. 2.2) мощностью 0,2 м и более и при отсутствии в забое пачек угля указанной мощности прочностью
q< 75 условных единиц (см. п. 2.3.15). Наличие (отсутствие) таких пачек контролируют через каждые 4 м подвигания забоя.
2.5. Контроль эффективности способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа
2.5.1. Контроль эффективности применения способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа в Донецком бассейне осуществляют по динамике начальной скорости газовыделения из контрольных шпуров (газодинамике). Для региональных способов, основанных на увлажнении с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ), - по содержанию физически связанной воды, определяемому по методике ДонФТИ АН УССР.
Контроль эффективности применения способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа на шахтах восточных и северных бассейнов и месторождений (кроме гидровымывания опережающих полостей, регулируемого гидроотжима и увлажнения) осуществляют в соответствии с методикой текущего прогноза выбросоопасности по начальной скорости газовыделения и выходу бурового штыба из шпуров.
2.5.2. При контроле эффективности применения способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа по газодинамике в подготовительных выработках, нижних печах и кутках уступов лав на крутых пластах и в нишах лав на пологих пластах при системе разработки лава-штрек контрольные шпуры располагают на расстоянии до 0,5 м от кутков и ориентируют их по ходу движения забоя или параллельно скважинам, через которые осуществляется предотвращение внезапных выбросов. При этом расстояние от контрольных до ближайших шпуров (скважин), пробуренных при выполнении способов предотвращения внезапных выбросов, должно быть не менее 0,4 м по всей их длине. Для этого контрольные шпуры и скважины располагают по разным угольным пачкам или смещают по мощности пласта. При при менении разгрузочных пазов контрольные шпуры бурят параллельно пазам на расстоянии 1,0-1,5 м от паза.
В очистных выработках на пологих, наклонных, крутых и крутонаклонных пластах шпуры бурят в направлении подвигания забоя и располагают их между скважинами (нагнетательными или опережающими) или на расстоянии не более 10 м один от другого по всей длине лавы.
При контроле эффективности разгрузочных пазов, щелей и гидроотжима контрольные шпуры бурят на глубину, не превышающую глубину пазов, щелей или шпуров для гидроотжима.
2.5.3. Для контроля эффективности по газодинамике из забоя выработки бурят контрольные шпуры диаметром 42 мм по наиболее выбросоопасной (нарушенной) пачке угля мощностью не менее 0,2 м. Если в пласте имеется две пачки угля одинакового типа, то шпуры бурят только по пачке большой мощности.
Измерения начальной скорости газовыделения производят через каждые 0,5 м по длине контрольного шпура. Бурение контрольного шпура при достижении глубиныIм, а затем через 0,5 м на интервалах 1,5 м, 2 м и т.д. приостанавливают, буровую штангу извлекают, в контрольный шпур вводят газозатвор и герметизируют измерительную камеру длиной 0,2 м.
Надежность герметизации проверяют попыткой извлечения газозатвора. Если он не перемещается по шпуру, герметизацию считают надежной.
С помощью расходомера, присоединенного к газозатвору, не позднее чем через 2 мин после окончания бурения данного интервала измеряют начальную скорость газовыделения. Измерение начальной скорости газовыделения прекращают на интервале, на котором она снижалась по сравнению с начальной скоростью газовыделения, измеренной на предыдущем интервале. Если при измерении начальной скорости газовыделения снижение ее не обнаружено, то глубина шпуров не должна превышать 4 м. Если на каком-либо интервале бурения не удалось выполнить измерения в установленное время и обнаружено уменьшение скорости газовыделения по сравнению с предыдущим замером, то должен быть пробурен дополнительный контрольный шпур. Расстояние от него до ранее пробуренного контрольного щура должно быть не менее 0,3 м. Результаты замеров заносят в журнал (форма 3.9).
2.5.4. По результатам поинтервальных измерений газовыделения разгруженной зоной пласта является его призабойная часть до конца интервала, на котором увеличение скорости газовыделения (если она по абсолютной величине не менее 0,8 л/мин) сменяется уменьшением. При максимальной скорости газовыделения до 0,8 л/мин зона разгрузки считается равной длине шпура плюсIм. Если скорость газовыделения равна или превышает 0,8 л/мин и нет ее падения - зона разгрузки считается равной длине шпура плюс 0,5 м.
Если пробурить шпур на длину очередного интервала не удается либо герметизатор не досылается на необходимую глубину, либо герметизация ненадежна, величину зоны разгрузки принимают равной глубине предыдущего интервала измерения.
2.5.5. При контроле эффективности по динамике газовыделения способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа считается эффективным, если после его выполнения величина зоны разгрузки превышает глубину вынимаемой полосы угля за цикл не менее чем на 1,3 м.
В случае, если глубина выемки за цикл больше величины зоны разгрузки или неснижаемое опережение менее 1,3 м, работы по выемке угля в выработке должны быть прекращены.
Возобновление работ в забое возможно после: повторного выполнения, способа и установления его эффективности; временной остановки работ по углю и повторного контроля величины безопасной зоны разгрузки; полного пересмотра мероприятий по предотвращению выбросов и их выполнения,
2.5.6.Для определения величины зоны разгрузки около подготовительной выработки при сплошных и столбовых системах разработки угольных пластов (за исключением антрацитов) контрольные шпуры бурят из выработки в ее стенку через 10 м друг от друга.
2.5.7. В очистных выработках пологих и наклонных пластов (кроме ниш, не примыкающих к выработанному пространству), в которых под действием горного давления при управлении кровлей полным обрушением происходит интенсивный отжим и дегазация краевой части пласта, по согласованию с МакНИИ разрешается вести выемку угля узкозахватными комбайнами по односторонней схеме или стругами без применения прогноза и противовыбросных мероприятий с определением зоны разгрузки по динамике газовыделения.
2.6. Оценка выбросоопасности зон (участков) шахтопласта,
примыкающих к ранее отработанным этажам (лавам)
2.6.1. На шахтах Донбасса при ведении горных работ на выбросоопасных шахтопластах верхнюю часть этажа, примыкающую к выработанному пространству предыдущих этажей, допускается разрабатывать как в невыбросоопасной зоне на участках, размеры которых по падению определяют в зависимости от глубины верхней части нового (очередного) этажа (Н, м) и времени (Т, лет), прошедшего после отработки запасов предыдущего этажа, по формулам:
LP1= 17,2 - (10/T) д ляH<800м (2,20)
LP2=29,3 - (19,4/T) для Н>800м. (2.21)
Время отработки вышележащего этажа и рассчитанную длину зоны разгрузки по падениюLP , округляют в сторону меньшего целого числа. Если время, прошедшее после отработки вышележащего этажа, менее одного года, способ не применяют.
2.6.2. По мере подвигания лавы, включая посадку пород основной кровли, на участкеLP , противовыбросные мероприятия отменяют и вводят контроль размера зоны разгрузки по динамике газовыделения.
Контрольные шпуры бурят на одинаковом, но не более 10 м , расстоянии друг от друга по падению таким образом, что последний контрольный шпур должен располагаться на уровнеLP .
2.6.3. В лавах крутых пластов при потолкоуступной форме забоя измерения должны производить во внутренних углах уступов на расстоянии от них не более одного метра. Высота уступов в период измерений не должна превышать 10 м.
В случае, когдаLP не кратно высоте уступа, последний контрольный шпур бурят во внутреннем углу следующего уступа, т.е. на расстоянии большеLP .
2.6.4. Контрольные шпуры бурят по мере подвигания лавы на расстояние не менее 50 м. Каждый очередной цикл измерений производят после подвигания лавы на безопасную величину, установленную по динамике газовыделения ь предыдущем измерительном цикле, общее число которых должно быть не менее 30.
Расстояние между контрольными шпурами по мере подвигания лавы сохраняют, что формирует ряды шпуров.
2.6.5. По каждому из рядов контрольных шпуров рассчитывают среднюю суммарную начальную скорость газовыделения по формуле:
q=(Σq 1+Σq 2+...ΣqK ) /М (2.22)
где 1,2..., к - интервалы измерения начальной скорости газовыделения в контрольном шпуре до интервала ее падения. Расчет производится по результатам поинтервальных измерений газовыделения до того интервала, в котором число падений гаэовыделения составит более 15%; М - число циклов измерений.
2.6.6. УчастокLр , рассчитанный по формуле (2.20) или (2.21), относят к невыбросоопасной зоне, если за весь период измерений из контрольных шпуров в пределах участкаLр безопасная глубина выемки ни разу не окажется менее выемочного цикла, а средняя суммарная начальная скорость гаэовыделения из шпуров, пробуренных на расстоянии менееLр от выработанного пространства вышележащего этажа, возрастает в направлении от выработанного пространства по падению пласта кLр.
2.6.7. При подходе верхней части этажа к зоне ПГД шахтопласт отрабатывают как выбросоопасный.
2.6.8. При проведении на крутых пластах монтажных ниш (печей) для щитовых агрегатов осуществляют постоянный контроль размера зоны разгрузки по динамике газовыделения.