современные проблемы рудничной аэрогазодинамики и
advertisement
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ РУДНИЧНОЙ АЭРОГАЗОДИНАМИКИ И БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ. Б.А. Абдрахманов, Ю.М. Бирюков ФГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет аэрогазодинамика, управление газовыделением, газодинамические явления, пылеметановзрывозащита 1. Состояние вопроса Ведение горных работ на угольных шахтах постоянно сопровождается аварийными ситуациями как природного, так и техногенного характера. Практика показывает, что большинство аварийных и чрезвычайных ситуаций при добыче угля подземным способом возникает вследствие проявления различных форм газо- и геодинамики в горном массиве, самонагревания угля при доступе к нему кислорода, воспламенения и взрывов пылевоздушных смесей в горных выработках. Внезапные выбросы угля и газа, высокое газовыделение в угольных шахтах продолжают оставаться одними из наиболее сложных проблем горной науки, предметом постоянного беспокойства горняков практически во всех развитых угледобывающих странах мира. Метановый потенциал угольных месторождений России, Украины и Казахстана - самый высокий в мире и составляет в среднем 8,3 кг метана в одной тонне природного угля при средней в мире величине 4,9 кг. Карагандинский угольный бассейн является одним из самых газообильных в мире и одним из крупнейших производителей угля среди стран СНГ. Высокие нагрузки на очистные забои, достигающие 6-10 тыс. т в сутки из одной лавы, стали возможны благодаря высокой эффективности применяемых в настоящее время способов управления газовыделением средствами вентиляции и дегазации. Увеличение производительности лавы вызывает необходимость проведения дополнительных работ по управлению газовыделением на выемочном участке. Эффективное управление газовыделением из разрабатываемого пласта и из спутников при повышенных нагрузках на лаву является залогом обеспечения нормального проветривания. Поэтому изучение влияния производительности очистного забоя на величину и режим газовыделения является необходимым условием успешного освоения концепции повышения добычных нагрузок на одну лаву. На шахтах Карагандинского бассейна происходят следующие газодинамические явления: внезапные выбросы угля и газа, внезапные обрушения (высыпания) угля с повышенным газовыделением, внезапные выдавливания (отжимы) угля с повышенным газовыделением, внезапные прорывы газа с динамическим разломом почвы выработок, выбросы угля и газа при взрывных работах. Все эти газодинамические явления представляют собой быстропротекающие разрушения призабойной части угольного пласта под действием сил горного и газового давления, а в отдельных случаях и сил собственного веса угля и сопровождаются смещением или отбросом угля в горную выработку и повышенным газовыделением. Увеличение глубины ведения горных работ приводит к появлению качественно новых видов выбросоопасных зон, изменению форм проявления газодинамической активности угольных пластов. Эндогенная пожароопасность обусловлена большой склонностью разрабатываемых угольных пластов (особенно мощных) к низкотемпературному окислению самонагреванию в нарушенных трещинами угольных целиках и скоплений угля в выработанных пространствах лав. Этому способствуют потери угля в процессе отработки лавы по мощности пласта, а также значительные утечки, вызванные большим количеством воздуха, подаваемого в лаву для выноса метана, выделяющегося из высокогазоносных угольных пластов. Техническое перевооружение предприятий угольной промышленности и интенсификация производственных процессов привели к увеличению пылеообразования при горных работах. В связи с этим борьба с пылью, как профессиональной вредностью, и фактором взрывоопасности, остаются одной из важнейших задач по дальнейшему улучшению условий труда и безопаснсоти ведения горных работ. В настоящей статье приведены результаты выполненных крупных научно-исследовательских работ и разработок, выходом которых явилось улучшение состояния проветривания, управления газовыделением, газо- и геодинамическими явлениями, профилактики эндогенных пожаров и методы контроля борьбы с воспламенением и взрывами угольной пыли на угольных предприятиях. 2. Совершенствование способов управления газовыделением на угольных шахтах Карагандинского бассейна При решении вопросов управления газовыделением на шахтах большое значение имеет прогнозное метановыделение по источникам поступления метана. Анализ и опыт работы выемочных участков с нагрузкой до 3000 т в сутки и вынимаемой мощностью пласта до 3,0 м показал, что газовая обстановка в них соответствовала прогнозным значениям, рассчитанным в соответствии с «Руководством…» [1]. Однако в свете развития современных прогрессивных технологий добычи угля, применения передовой высокопроизводительной техники нагрузки на очистной забой многократно возросли и, как показывает практика, при добыче свыше 3000 т в сутки значительно увеличились расхождения фактического и расчетного газовыделения в выработки участка, особенно в периоды посадки основной кровли. Примером этому служит опыт отработки лавы 26-К10-ю шахты «Стахановская», лав 62-К10-в и 63-К10-з шахты «Саранская», где в периоды посадки основной кровли газовыделение из выработанного пространства увеличилось от 40 до 70%. Наметившаяся, таким образом, тенденция увеличения нагрузки на очистной забой до 3000 т в сутки предопределила необходимость и своевременность выполнения работы, основными целями которой явились: - разработка расчетных формул по установлению прогнозных значений газовыделения в выработки участка по источникам поступления метана, включая периоды посадок основной кровли; - разработка и составление методики определения газового баланса выемочного участка производительностью свыше 3000 т в сутки; - разработка предложений по управлению газовыделением выемочного участка производительностью свыше 3000 т в сутки. Выполнение поставленных задач, применение их результатов на практике позволит повысить точность прогноза метанообильности горных выработок при разработке проектов дегазации и вентиляции, выбрать надежные способы борьбы с газом на выемочном участке для обеспечения бесперебойной работы лавы по фактору проветривания. При увеличении добычи угля увеличивается скорость подвигания очистных забоев и, следовательно, возрастает величина газовыделения. При с высокой природной газоносностью (15-20 м3/т) и разработке пластов наличии газоносных спутников в лавах длиной 150-200 м, даже при суточном подвигании очистного забоя 1,5-2,0 м, испытываются серьезные затруднения с обеспечением нормального проветривания. А при увеличении вынимаемой мощности пласта до 3,5-4,3 м и суточном подвигании очистного забоя до 4 м эти проблемы еще больше усугубляются. Увеличение производительности лавы вызывает необходимость проведения дополнительных работ по управлению газовыделением на выемочном участке. Эффективное управление газовыделением из разрабатываемого пласта и из спутников при повышенных нагрузках на лаву является залогом обеспечения нормального проветривания. Поэтому изучение влияния производительности очистного забоя на величину и режим газовыделения является необходимым условием успешного освоения концепции повышения добычных нагрузок на одну лаву. В Карагандинском угольном бассейне для проветривания выемочных участков используются, в основном, две схемы: возвратноточная с выдачей исходящей струи на массив угля (1М) и прямоточная на выработанное пространство (2В, 3В). Главным недостатком возвратноточной схемы проветривания является возможность образования скоплений метана в месте сопряжения лавы с вентиляционной выработкой, в так называемом ''кутке''. Образование местных скоплений вызывается миграцией газа из выработанного пространства в «куток» за счет общешахтной депрессии. Способы борьбы с местными скоплениями метана в «кутке» лавы зависят от газообильности выработанного пространства. Детальное проветривание с помощью установок типа УСМ, а также перегородок, парусов и т.п. дает хороший результат при метанообильности выработанного пространства до 1,5 м3/мин. На выемочных участках с большой газообильностью метан из «кутка» лавы отводится с помощью вентиляторов типа ВМЦГ или за счет общешахтной депрессии, т.е. производится изолированный отвод метана. При использовании выработанное осуществляется пространство по прямоточной (2В, 3В) вентиляционному схемы проветривания выдача исходящей штреку. Это на струи обусловливает поступление метана из выработанного пространства не в очистной забой, а на вентиляционный штрек. Если возможности вентиляции ограничены, и деятельное проветривание не обеспечивает допустимую концентрацию метана в вентиляционной выработке, выполняется также изолированный отвод метана из выработанного пространства с помощью вентиляторов типа ВМЦГ–7 за счет общешахтной депрессии. Следует отметить, что изолированный отвод метана из мест его наибольшего скопления на выемочном участке служит также и для снижения остаточной после применения дегазации метанообильности выработанного пространства. Эффективность этого метода в зависимости от способов отвода колеблется от 40 до 80%. Выпуск отводимого метана в горные выработки производится через камеру смешивания, потребный расход воздуха определяется исходя из количества отводимого метана. В Карагандинском бассейне с 2000 года радикально изменилась техническая политика в части технологии добычи угля, выразившаяся в переходе на схему шахта-лава за счет повышения нагрузки на лаву до 5000– 8000 т в сутки. Опыт отработки лав с таким уровнем нагрузок показал не только рост общей газообильности участка, но и изменение структуры газового баланса с перераспределением долевого участия каждого источника метановыделения. На основании исследований была разработана «Методика расчета газового баланса и предложения по управлению газовыделением выемочных участков шахт Карагандинского бассейна производительностью свыше 3000 т/сут». С доведением нагрузки на лаву до 8000 т в сутки, а зачастую и выше, газообильность выемочного участка поднималась до 150 м3/мин. В этих условиях даже при использовании всех традиционных способов управления газовыделением газовая обстановка на выемочном участке оставалась напряженной. Для решения этой проблемы институтом ДГП КазНИИБГП на основании анализа и обобщения методов управления газовыделением в 2005 году были разработаны «Технологические схемы управления газовыделением высокопроизводительных выемочных участков с учетом темпов подвигания очистных забоев». По сути, предлагаемые схемы являются модернизацией и комплексным использованием традиционных, вошедших в нормативную литературу, и новых способов изолированного отвода метана в зависимости от газообильности добычного участка и схемы его проветривания. Рассмотрим способы изолированного отвода метана при различных схемах проветривания. При схеме проветривания возвратноточной на массив способы изолированного отвода метана отличаются большим разнообразием. В зависимости от возможностей вентиляции выпуск отводимого метана может быть произведен в вентиляционную выработку выемочного участка или в выработки за его пределами. Изолированный отвод метана в вентиляционную выработку участка производится с помощью эжектора при газообильности выработанного пространства до 1,5 м3/мин и за счет общешахтной депрессии по трубопроводу, заведенному в «куток», при газообильности участка после дегазации до 15 м3/мин. Применение способа изолированного отвода метана в выемочном участке лавы 22К12-ю шахты «Абайская» за счет разности депрессий позволило избежать опасных скоплений метана в «кутке» за весь период отработки лавы. В условиях ограниченных возможностей вентиляции и остаточной после дегазации газообильности выработанного пространства свыше 20 м3/мин изолированный отвод метана осуществляется за пределы выемочного участка по различным схемам. Традиционными схемами, используемыми в бассейне более 20 лет, являются: - отвод метана по трубопроводу через перемычку, установленную в устье погашаемого за лавой вентиляционного штрека за счет общешахтной депрессии или с помощью вентилятора типа ВМЦГ-7, установленного в горных выработках или на поверхности; - отвод метана по трубопроводу, заведенному в «куток» лавы и проложенному по вентиляционному штреку, с помощью вентилятора типа ВМЦГ-7 или за счет общешахтной депрессии. Извлечение метана из выработанного пространства каждым из этих методов достигает 10–15 м3/мин, что соответствует эффективности снижения газовыделения из выработанного пространства на 50–80%. С ростом глубины отработки и повышением нагрузки на лаву до 6000– 8000 т/сут газовыделение из выработанного пространства возрастает до 150 м3/мин, а остаточная после дегазации газообильность выработанного пространства сохраняется на уровне 30–40 м3/мин. В этих условиях применение одного метода изолированного отвода метана не обеспечивает безопасную газовую обстановку в выработках участка. Решение этой проблемы предлагается двумя путями: - увеличением количества одновременно применяемых традиционных схем изолированного отвода метана из различных точек выработанного пространства; - проведением газодренажного штрека параллельно вентиляционному, с целью отвода метана по трубопроводу из-за перемычек в сбойках между штреками, оставляемыми в выработанном пространстве позади лавы. Если газодренажный штрек не поддерживается, то перемычка устанавливается в конце газодренажного штрека. Движение метановоздушной смеси обеспечивается разностью депрессий между ''кутком'' лавы и камерой смешивания. Сооружение перемычек в сбойках между погашаемым вентиляционным и газодренажным штреками позволяет производить комплексную дегазацию выработанного пространства за счет прокладки дополнительного трубопровода, подключаемого к вакуум-насосам на поверхности. Трубопроводы могут прокладываться как в одной, так и в соседних сбойках. Прокладка трубопроводов в различных сбойках позволяет повысить концентрацию метана в отводимой на поверхность метановоздушной смеси и, как следствие, повысить эффективность дегазации. Так при отработке лавы 62 К10-в использовались в комплексе следующие схемы изолированного отвода метана за пределы выемочного участка за счет общешахтной депрессии: - через перемычку на сопряжении вентиляционного штрека с бывшей монтажной камерой; - по трубопроводу, заведенному в «куток» лавы; - с использованием дренажного штрека. В результате применения изолированного каптажа газа при газовыделении из выработанного пространства 50 м3/мин отводилось за пределы участка 22 –34 м3/мин метана. Аналогичная картина наблюдалась и при отработке лавы 64 К10-з. На шахте имени Костенко в лаве 21К12-1ю при отводе метана за пределы выемочного участка с помощью вентилятора ВМЦГ – 7 газовыделение из выработанного пространства снизилось с 14,7 до 7,3 м3/мин, т.е. эффективность составила 50%. На шахте «Шахтинская» в лаве 321д6-ц при изолированном отводе из трех точек выработанного пространства, в том числе и из сбойки на дренажный штрек, за пределы выемочного участка отводилось в среднем 15,23 м3/мин метана из 19,65 м3/мин, выделяющегося из выработанного пространства после дегазации, т.е. эффективность в среднем составила 78%, причем в отдельные периоды работы лавы она достигала 90%. Из всего вышеперечисленного видно, что изолированный отвод метана в лавах с нагрузкой 5000 – 8000 т/сут при возвратноточной схеме проветривания на массив кроме своей основной функции – исключения местных скоплении метана в ''кутке'' лавы снижает газовыделение из выработанного пространства на 50–80%, повышая в целом безопасность труда при выемке угля. При прямоточной схеме проветривания изолированный отвод метана за пределы выемочного участка служит только для снижения газовыделения из выработанного пространства. Схема проветривания за счет обособленного разбавления метана, выделяющегося из обнаженных поверхностей угля и выработанного пространства, обеспечивает нормальную газовую обстановку непосредственно в лаве. А поскольку в газовом балансе высокопроизводительных лав с газообильностью 100–160 м3/мин пространства может достигать газовыделение из выработанного 90%, изолированный отвод как средство снижения этого газовыделения играет весьма важную роль. Выделение метана из выработанного пространства происходит по всей длине вентиляционного штрека, поддерживаемого в этом пространстве. Наибольшее метановыделение наблюдается на сопряжении монтажной камеры с вентиляционным штреком. Исходя из этого, основное применение получил отвод изолированного метана из-за перемычки, устанавливаемой в верхней или нижней части бывшей монтажной камеры Для увеличения отводимого за пределы выемочного участка метана при высоких нагрузках на лавы используется метод отвода метана из нескольких зон выработанного пространства. Чаще всего отвод метана осуществляется из мест сопряжения бывшей монтажной камеры с погашенным воздухоподающим и действующим с вентиляционным штреками, а также в центре выемочного столба при наличии там выработок с исходящей струей воздуха. Источником тяги могут быть как разница депрессий между выработанным пространством и горными выработками, так и вентилятор типа ВМЦГ-7. По подобным схемам отводился метан при отработке лав 62-К10-в, 64-К10-з, 62-К7-з шахты «Саранская» с нагрузкой до 5000 т/сут и 41-К12-1в шахты имени Т. Кузембаева с нагрузкой свыше 3500 т/сут. Анализ результатов применения различных схем изолированного отвода метана показывает возможность полной ликвидации местных скоплений метана в «кутке» лавы при любых значениях газообильности и одновременное снижение газовыделения из выработанного пространства до 70-80%, что обеспечивает ритмичную работу высокопроизводительных лав с нагрузками до 6-8 тыс. т в сутки. Под дегазацией угольных шахт в настоящее время понимается совокупность мероприятий, направленных на извлечение и улавливание метана, выделяющегося из различных источников, с изолированным его отводом на поверхность или в исходящую струю шахты (крыла), а также связывание и окисление метана до поступления его в горные выработки. Известные в настоящее время способы дегазации основаны на физическом, физико-химическом и биохимическом принципах. Практическое применение получили способы активной дегазации, основанные на физических принципах, при которых осуществляется вывод метана по специальным трубопроводам от места его отбора (скважин, шпуров, горных выработок) на поверхность с принудительным отсосом газа с помощью вакуум-насосов. Способы дегазации, основанные на физико-химических (связывание) и биохимических принципах с применением микроорганизмов, на современном этапе находятся в стадии поисковых исследований и в промышленных объемах не применяются. В зависимости от источников газовыделения и объекта дегазации различают следующие способы: - предварительная дегазация разрабатываемых угольных пластов (пластовая дегазация); - дегазация сближенных (смежных) угольных пластов (спутников) и вмещающих пород; - дегазация выработанного пространства; - дегазация при проведении подготовительных выработок. Первые попытки каптажа метана из суфляров угольных шахт были осуществлены в Англии и относятся к первой половине XVIII века. По данным другого источника [2], первые попытки дренажа метана сделаны Хильтом в 1886-1889 гг. на шахте «Кëнигсгрубе» в Аахене. Начало промышленной дегазации в современном ее понимании относят к 1943 г., когда на шахте «Мансфельд» (Рур) был обнаружен приток значительного количества газа в разведочную скважину, которой были пересечены подрабатываемые пласты. Однако приоритет промышленной дегазации на шахте «Мансфельд» не является бесспорным, так как в литературе имеются сведения [4] о дегазации подрабатываемых пластов в США. С 1943 по 1947 г. в Западной Европе с применением дегазации работало только две шахты, а с 1948 г. началось ее распространение в другие страны. Уже в 1965 г. в 13 угледобывающих странах более 400 шахт использовали способы дегазации, а суммарный дебит метана составлял более 2 млрд. м3 в год, причем более половины этого газа извлекалось на шахтах в социалистических странах. Наибольшее развитие дегазация получила в СССР, ПНР, ЧССР, Великобритании, ФРГ и Японии. В течение 1970-1975 гг. число дегазируемых шахт колебалось от 440 до 480, а объем дренируемого метана в 1974 г. превысил 3 млрд. м3 в год. В СССР необходимость применения способов управления газовыделением средствами дегазации возникла в послевоенные годы, когда развитие угольной промышленности было направлено на восстановление шахт Донецкого бассейна и интенсификацию добычи угля в Кузнецком и Карагандинском бассейнах. Для комплексного решения этой проблемы по инициативе акад. А.А. Скочинского был принят координационный план научных исследований по изысканию и разработке наиболее рациональных методов дегазации применительно к конкретным условиям угольных бассейнов СССР. Этим планом было намечено: 1) в Донецком бассейне (МакНИИ) проведение испытаний дегазации подрабатываемых сближенных пластов при разработке маломощных пластов; 2) в Кузнецком бассейне (ВостНИИ) изучение возможности дегазации мощных пластов при условии надработки; 3) В Карагандинском угольном бассейне (б. филиал ВостНИИ) выявление возможности дегазации мощного пласта скважинами, буримыми по этому пласту, с использованием эффекта подработки. При осуществлении намеченного плана первая промышленная установка была пущена в эксплуатацию в июне 1951 г. на шахте «Северная» в Кузнецком бассейне [3]. Здесь была опробована дегазация пласта Волковского путем бурения по нему восходящих, расположенных веером скважин, во время надработки пластом Кемеровским, залегающим на расстоянии 15 м от пласта Волковского. Газообильность лавы пласта Кемеровского была снижена в 2-3 раза. В Карагандинском бассейне в 1952 г. была пущена в работу экспериментальная вакуумная установка на бывшей шахте № 17 имени Калинина для дегазации мощного пласта Феликс в условиях подработки его пластом Замечательным. В результате дегазации газообильность в лаве пласта Феликс была снижена в три раза. В Донецком бассейне первая вакуумная установка начала работать в 1952 г. на шахте «Красная Звезда» [4]. Здесь каптаж газа производился из вышележащих сближенных пластов при разработке пласта Дроновского, т.е. дегазация была осуществлена в условиях, аналогичных зарубежной практике. Несмотря на ряд недостатков технического порядка, на шахте «Красная Звезда» в Донбассе был получен значительный эффект как по объему извлеченного газа, так и по снижению газовыделения в дегазируемых лавах. Результаты этих исследований послужили основой для дальнейшего развития работ по дегазации. С 1953 г. в Донецком бассейне началось распространение дегазации спутников, и уже в 1959 г. вакуумные установки работали на 29 шахтах, а объем извлекаемого метана составил 140-150 млн. м3 в год. Для развития дегазации, отвечающей задачам создания безопасных условий труда на отечественных угольных шахтах, потребовалось решение не только практических, но и теоретических вопросов. Теоретические исследования получили наибольшее развитие в ИГД имени Скочинского и ИФЗ АН СССР. Наибольшее распространение в мировой практике получили способы дегазации сближенных пластов и выработанных пространств по различным схемам в зависимости от природных и технических факторов. Для шахт Восточных бассейнов СССР и в первую очередь Карагандинского и Кузнецкого, где при выемке мощных пластов в газовом балансе шахт значительный удельный вес принадлежит газовыделению из разрабатываемых пластов, первоочередной задачей являлось снижение газовыделения из этого источника. Во время проведения экспериментальных работ в Кузнецком и Карагандинском бассейнах по изучению возможности предварительной дегазации мощных пластов без разгрузки от горного давления в специальной литературе имелись сведения об опыте бурения дегазационных скважин по маломощным пластам [4, 5, 6]. В этих работах приводились данные, отрицающие возможность дегазации угольных пластов не только маломощных, но и мощных, ввиду малого дебита газа из скважин и из-за низкой газопроницаемости угольного массива. Так, например, в работе [4] посвященной дегазации сближенных пластов, доказывалась неэффективность дегазации разрабатываемых пластов скважинами, если их бурить по пласту. Исходя из представления о том, что предварительная дегазация разрабатываемого пласта может дать положительный эффект лишь при условии обнажения пласта на значительную часть мощности, И.М. Печук считал дегазацию пластов путем бурения скважин малого диаметра неэффективной, допуская при этом возможность дегазации массива подготовительными выработками, разрезающими угольный массив по всей мощности. Положительными результатами экспериментальных работ, проведенных в Кузнецком и Карагандинском бассейнах с последующим промышленным применением, была доказана несостоятельность указанных выше теоретических предпосылок относительно невозможности (или низкой эффективности) дегазации разрабатываемых мощных пластов без разгрузки от горного давления. Соответственно разрабатываемых горно-геологическим пластов применяется в условиям значительных дегазация объемах в Карагандинском и Кузнецком бассейнах, где, в основном, разрабатываются мощные пласты, в меньших объемах – в Печорском бассейне. В остальных бассейнах, включая Донецкий, где разрабатываются пласты малой мощности, наблюдается тенденция к увеличению объемов газа, каптируемого из разрабатываемых пластов. Таким образом, в первую очередь областью применения предварительной дегазации разрабатываемых пластов являлись мощные пласты, и только после ее освоения и широкого промышленного использования в 1962-1963 гг. были начаты работы по применению этого способы при разработке маломощных пластов в условиях шахт Донецкого бассейна. По данным работы [7] в 1971 г. способ дегазации разрабатываемых пластов применялся в различных вариантах на 15 шахтах. Многолетний опыт применения различных способов дегазации показывает ее положительную роль в улучшении состояния безопасных условий труда как на отдельных выемочных участках, так и по шахтам в целом, благодаря снижению газовыделения из разрабатываемых и смежных пластов, а также из выработанных пространств в рудничную атмосферу. Сближенные угольные пласты являются устойчивым источником выделения метана в газовых шахтах. Выемка одного из сближенных угольных пластов приводит к перераспределению горного давления во вмещающих разрабатываемый пласт породах. В результате этого происходит разгрузка близлежащих угольных пластов и метан из них по преобразовавшимся трещинам поступает в выработанное пространство разрабатываемого пласта, а затем в действующие горные выработки. Количество газа, выделяющегося из сближенных пластов, зависит от природных и технических факторов и по удельному весу может превышать газовыделение из разрабатываемого пласта. Практика ведения горных работ на угольных шахтах и специальные исследования позволили установить, что основными факторами, определяющими дебит метана из сближенных угольных пластов, являются мощность и физико-механические свойства пород междупластья, газоносность, мощность и угол падения разрабатываемых и сближенных угольных пластов, способ управления горным давлением и др. Угольные пласты, залегающие в непосредственной близости от разрабатываемого пласта, разгружаются практически полностью и отдают весь метан, за исключением остаточной газоносности. Чем больше расстояние между разрабатываемым и сближенными пластами, тем выше остаточное газовое давление, а следовательно, и остаточная газоносность. Интенсивность разгрузки выше- и ниже залегающих угольных пластов и вмещающих пород по мере удаления по нормали от разрабатываемого пласта снижается. Поэтому с увеличением расстояния от разрабатываемого пласта уменьшается и вызванная разработкой повышенная газоотдача сближенных пластов и пород. Протяженность зоны повышенного выделения метана из сближенных пластов в выработанное и призабойное пространства участка зависит в основном от развития трещиноватости в породах междупластья, в известной мере предопределяемой способом управления горным давлением. При полном обрушении эта зона короче по простиранию (падению) пласта, чем при закладке выработанного пространства. Выделение метана обильнее и интенсивнее в первом случае, чем во втором, когда оно рассредоточено на большой площади. При частичной закладке выработанного пространства характер выделения метана занимает промежуточное положение [8]. На коэффициент газоотдачи, радиус и степень дегазации подрабатываемых пологих сближенных пластов и вмещающих пород большое влияние оказывает мощность разрабатываемого пласта. Чем более развита трещиноватость вышележащих пород и значительнее зияние трещин, тем более радиус и степень дегазации. разрабатываемого пласта не оказывает Вынимаемая мощность существенного влияния на вышеуказанные показатели для надрабатываемых пологих пластов. Такая зависимость объясняется тем, что силы веса толщи пород междупластья препятствуют развитию трещиноватости и ограничивают разгрузку от горного давления пластов, залегающих ниже разрабатываемого. Обратное положение имеет место для сближенных пластов, залегающих выше разрабатываемого. Вследствие этого газовый дренаж происходит более полно для подрабатываемых пластов и менее полно для надрабатываемых. По мере увеличения угла падения угольных пластов различие в интенсивности сдвижения пород кровли и почвы разрабатываемого пласта уменьшается. Исследованиями установлено, что: - предельная величина радиуса естественно-эксплуатационного дегазирующего влияния подработки пластов малой и средней мощности составляет для пологих пластов М М мощность междупластья, м; - вынимаемая мощность разрабатываемого т т 100 110 , для крутых - М т 80 85 , где пласта, м; - предельная величина радиуса естественно-эксплуатационного дегазирующего влияния надработки пластов малой и средней мощности составляет для пологих пластов около 30 м, для крутых - 45-50 м; - величина остаточной метаноносности подработанного (надработанного) угольного пласта зависит в малой степени от природной метаноносности. В связи с этим по мере увеличения метаноносности угля количество метана, выделяющегося из смежного пласта и выработанное пространство участка, а также и возможное количество каптируемого метана при прочих равных условиях растет, т.е. коэффициент эффективности дегазации смежных пластов увеличивается. Дегазация сближенных пластов в основном осуществляется скважинами, пробуренными из горных выработок. Этот способ дегазации угольных пластов применяется при разработке пологих, наклонных и крутых пластов малой, средней иногда большой мощности при сплошной и столбовой системах разработки с прямым и обратным порядком отработки выемочных полей и при различных способах управления горным давлением. В настоящее время метод дегазации сближенных пластов с помощью скважин применяется практически во всех угольных бассейнах мира, где есть шахты, опасные по газу. В практике ведения дегазационных работ широкое распространение нашел каптаж газа как из подрабатываемых, так и надрабатываемых угольных пластов. При пологом и наклонном залегании пластов применяются несколько вариантов дегазации подрабатываемых угольных пластов: - дегазация сближенных пластов при сохранении выработок, из которых бурят дегазационные скважины; - дегазация сближенных пластов при погашении выработок; - дегазация сближенных пластов с использованием третьей выработки для бурения скважин и прокладки газопровода; - дегазация сближенных пластов скважинами, пробуренными с поверхности. Дегазационные скважины на сближенные пласты бурят из вентиляционного или откаточного штрека дегазируемой лавы параллельно линии очистного забоя или с некоторым углом разворота к ней, либо из откаточного штрека вышерасположенного этажа. 3. Газо- и геодинамические явления. Механизм формирования, реализация газодинамических явлений и разработка стратегии их предотвращения Условия и характер проявления внезапных выбросов угля и газа (ВВУГ) на шахтах Карагандинского бассейна до недавнего времени можно было смело отнести к одной из двух общих категорий выбросов - при вскрытии пластов и при проведении пластовых выработок - имея в виду, что все они обусловлены наличием тектонически нарушенных зон, зон с пониженной прочностью угля, субъективностью оценки газодинамического состояния пласта. Увеличение глубины ведения горных работ приводит к появлению качественно новых видов выбросоопасных зон, изменению форм проявления газодинамической активности угольного массива. Действующие в бассейне с конца 70-х годов нормативные методы разведки и прогноза внезапных выбросов не всегда объективно оценивают состояние массива в изменяющихся горно-геологических условиях. Научные исследования, проводившиеся в бассейне в течение последних 10-15 лет, явились прочной основой для создания достоверных методов прогнозирования тектонических нарушений, оценки напряженнодеформированного состояния горного геологические и горнотехнические массива, учитывающих условия на участке горно- проведения выработки, расчета ряда газодинамических параметров, характеризующих саму выбросоопасную зону и определяющих возможную интенсивность выброса. В данном материале рассмотрен ряд задач, касающихся решения определенной группы вопросов, а именно: - определения опасных размеров зон, требующих приведения призабойной части массива в невыбросоопасное состояние при проведении подготовительных выработок по выбросоопасному пласту; - определения безопасного расстояния по нормали к выбросоопасному пласту при вскрытии последнего со стороны его висячего или лежачего бока; - определения размеров зоны развития трещин как без проведения разгрузочных скважин, так и с их проведением, а также ряд других (например, проведение выработок буровзрывным способом) вопросов связаны, во-первых, с определением объемно-напряженного состояния (пространственная постановка задачи) впереди подготовительных забоев, во- вторых, с необходимостью учета слоистой структуры породной толщи, вмещающей выбросоопасный пласт и, в третьих, с вопросами разрушения твердых тел в целом и горных пород в частности. На шахтах Карагандинского бассейна происходили следующие газодинамические явления: внезапные выбросы угля и газа, внезапные обрушения (высыпания) угля с повышенным газовыделением, внезапные выдавливания (отжимы) угля с повышенным газовыделением, внезапные прорывы газа с динамическим разломом почвы выработок, выбросы угля и газа при взрывных работах. Все эти газодинамические явления представляют собой быстропротекающие разрушения призабойной части угольного пласта под действием сил горного и газового давления, а в отдельных случаях и сил собственного веса угля и сопровождаются смещением или отбросом угля в горную выработку и повышенным газовыделением. Всего, начиная с 1959 г., в бассейне официально зарегистрировано 136 газодинамических явлений, в том числе 53 внезапных выброса угля и газа, 23 внезапных выдавливаний угля, 30 внезапных обрушений угля и 27 внезапных прорывов газа из почвы выработок с динамическим разломом почвы выработок. Внезапные выбросы угля и газа представляют собой кратковременно (в течение 1-2 мин) протекающее явление с разрушением и отбросом угля в выработку [9]. К основным признакам внезапного выброса угля и газа, отличающим его от других газодинамических явлений, относятся отброс угля от забоя, образование в угольном повышенное, по сравнению пласте характерной полости и с обычным, выделение метана в горную выработку. При выбросе угля и газа происходит отброс измельченного угля иногда на десятки и даже сотни метров. Выброшенный уголь располагается под углом меньше угла естественного откоса и, как правило, под углом менее 300. Полость, образующаяся в массиве угля после выбросов угля и газа, на крутых пластах имеет грушевидную форму с сужением у ее устья, на пологих пластах полости имеют глубину большую, чем ее максимальная ширина. Внезапный выброс угля и газа характеризуется интенсивным выделением метана. Как правило, концентрация метана в выработке после выброса превышает 6%. При выбросах ощущается толчок газовоздушной струи, в отдельных случаях происходит опрокидывание свежей вентиляционной струи воздуха. Дополнительными признаками внезапных выбросов угля и газа могут быть: наличие тонкодисперсной пыли «бешеной муки» в конце откоса выброшенного угля на его поверхности и на крепи, повреждение крепи выработок, повреждение и отброс оборудования [9]. Возможные последствия внезапных выбросов угля и газа: заполнение горных выработок выброшенным углем, загазирование выработок, опрокидывание свежей струи воздуха выброшенным газом, повреждение оборудования и крепи, гибель людей от удушья, от завала выброшенным углем и от последующих взрывов метана и угольной пыли. Внезапные выбросы угля и газа в Карагандинском бассейне происходили при проведении подготовительных выработок и при вскрытии пластов. В очистных выработках выбросы угля и газа не наблюдались. Внезапные выбросы угля и газа в горных выработках шахт бассейна происходят с 1959 года. До 1971 года они происходили в Карагандинском районе (Промышленный и Саранский участки), затем с 1971 года - в Шерубай-Нуринском районе, а с 1976 года - в Тентекском районе. Следует отметить, что, начиная с 1976 года, выбросы происходили только в Тентекском районе. Всего с 1959 по 1999 гг. в бассейне зарегистрировано 53 внезапных выброса угля и газа, в том числе 19 - на Промышленном участке, 16 - на Саранском участке, 3 выброса - в Шерубай-Нуринском районе и 15 выбросов - в Тентекском районе. Все внезапные выбросы угля и газа на Промышленном участке произошли на мощных пластах k12 (13 выбросов) и k10 (6 выбросов). Сила выбросов, измеряемая массой выброшенного угля, на Промучастке колеблется от 4 до 260 т и в среднем составила 74,5 т на один выброс. Самый сильный выброс на Промышленном участке произошел на шахте «Стахановская» 26 декабря 1970 г. при вскрытии пласта k12 квершлагом на глубине 427 м. Пласт k12 мощностью 6,5 м в месте его пересечения вентиляционным квершлагом залегал под углом 600. Вскрытие пласта осуществлялось со стороны кровли. На момент выброса угля и газа квершлаг почти полностью пересек пласт и забой квершлага находился в нижней наиболее слабой угольной пачке пласта. Выброс произошел при отсутствии каких-либо работ в забое. Выбросу предшествовало интенсивное высыпание угля, переросшее, в конечном итоге, во внезапный выброс угля и газа. Этот выброс является типичным случаем провоцирования внезапного выброса угля и газа высыпанием угля на пластах крутого падения. Максимальный отброс угля от забоя составил 10 м. Всего было отгружено 260 т мелкого, сухого сажистого угля. Количество дополнительно выделившегося газа составило 9100 м3. На шахтах Саранского участка выбросы произошли на сравнительно небольшой глубине (от 200 до 383 м) от поверхности. Сила выбросов колеблется от 5 до 90 т и в среднем составляет 41,7 т на один выброс. Все выбросы произошли на мощных пластах k12 (10 выбросов), k10 (3 выброса) и k7 (3 выброса). Из них 8 - при проведении выработок с помощью отбойных молотков. На шахте «Дубовская» Саранского участка зарегистрирован внезапный выброс, происшедший на минимальной для бассейна глубине - 200 м от поверхности. Выброс произошел 8 октября 1965 г. в третьем восточном рельсовом промштреке пласта k3 «Замечательный». Пласт не был отнесен к категории опасных или угрожаемых по внезапным выбросам, выработка проводилась без мероприятий. Мощность пласта в месте выброса составила 5,1 м, уголь падения 130. Выбросу предшествовало газодинамическое явление - высыпание мелкого угля в количестве 27 т и повышение концентрации метана в забое более 6%. Это явление произошло при проходке выработки вблизи геологического нарушения типа надвиг с амплитудой 5 м. Пласт k7 вблизи нарушения был представлен слабым сыпучим углем. Выброс произошел во время отбойки угля комбайном ПК3М. Комбайн почти полностью был засыпан выброшенным мелким сажистым углем. Всего было отгружено 80 т угля. Максимальное содержание метана в выработке после внезапного выброса достигало 27,5%. Объем дополнительно выделившегося метана составил 2800 м3. Все три зарегистрированных в Шерубай-Нуринском районе внезапных выброса угля и газа, произошли при вскрытии пластов d6, k18 и k 1/ 8 на шахтах «Шахтинская» и «Топарская». Самый сильный из них произошел на шахте «Топарская» 20 января 1972 г. при вскрытии крутопадающего тонкого пласта К18 «Новый» (=450, m 1 м) забоем третьего западного откаточного квершлага. Выработка проводилась на глубине 335 м от поверхности. Выброс произошел во время обмена вагонеток. Было выброшено 360 т мелкого угля и дополнительно выделилось 26000 м3 метана. Ему предшествовало высыпание около 20 т угля и резкое повышение концентрации метана. Внезапный выброс угля произошел при активном участии газового фактора. Об этом свидетельствует тот факт, что весь выброшенный уголь был очень мелким, в некоторых местах спрессован, на нем был слой тонкой пыли, на креплении были корочки спрессованной пыли. При выбросе произошло опрокидывание вентиляционной струи. Содержание метана у ВМП составило 5%, а 70 м выше вентилятора в рельсовом уклоне - 3%. После отгрузки угля большой полости выброса не было обнаружено. Имелась лишь щель высотой 20 - 30 см. По-видимому, в полости выброса кровля и почва пласта сомкнулись. В Тентекском угленосном районе все 15 выбросов произошли на двух шахтах: имени В. И. Ленина и «Казахстанская», из них 9 выбросов - на особо выбросоопасном пласте d6 - «Кассинский». Наибольшая интенсивность выбросов угля и газа отмечается на пластах, имеющих сильно нарушенную перемятую пачку угля. Для выбросоопасных угольных пластов характерно присутствие пачек угля IV - V степени нарушенности. К таким пластам относятся пласт k18 на шахте «Топарская», пласт d6 на шахте имени В.И. Ленина и «Казахстанская», и сближенные пласты d1-d2 на шахте «Казахстанская». Последствиями большинства внезапных выбросов угля и газа на этих пластах было опрокидывание свежей вентиляционной струи воздуха и нарушение проветривания шахты. В нижней части пласта d6 «Кассинский» на полях шахт имени В. И. Ленина и «Казахстанская», отличающегося особенно высокой газодинамической активностью, залегает пачка препарированного угля мощностью от 0,5 до 1,8 м. При проведении подготовительных выработок по верхнему слою пласта d6 на шахте имени В. И. Ленина произошло 24 газодинамических явлений типа прорыва газа из почвы выработки с динамическим ее разломом. Эти явления происходят, как правило, без предупредительных признаков и сопровождаются выделением до 6 - 9 тыс. м3 метана в течение нескольких минут. Общим признаком выбросоопасности угольных пластов, как известно, является их значительная тектоническая нарушенность и высокая газоносность. Наиболее общей причиной приуроченности внезапных выбросов угля и газа к зонам геологических нарушений является низкая прочность угля в этих зонах и способность нарушенного угля быстро отдавать газ. Однако понятие «геологическое нарушение» включает в себя более широкий круг природных явлений, к которым относят изменение формы залегания пласта, его мощности и связанные с ними аномалии газового давления и газоносности угля, изменение трещиноватости, физикомеханических, газодинамических и прочностных свойств угля и др. Эти свойства угля обуславливают не только потенциальную выбросоопасность угля или его зон, но и регламентируют выбор способов воздействия на угольный массив с целью снижения его газодинамической активности и влияют на эффективность противовыбросных мероприятий. 4. Совершенствование способов профилактики эндогенных пожаров в угольных шахтах В комплексе противопожарных мероприятий, важное значение имеет своевременное обнаружение признаков самонагревания угля, что позволяет локализировать и ликвидировать эндогенные пожары в начале их развития с минимальными затратами сил и средств. Однако в Казахстане и других бассейнах ближнего и дальнего зарубежья еще нередки случаи, особенно при нагнетательном проветривании шахт, обнаружения пожаров по так называемым внешним признакам (дым, огонь, запах бензола и др.), т.е. в стадии горения, когда борьба с ними весьма затруднительна. Объективный контроль за развитием процесса самонагревания угля и ходом тушения эндогенных пожаров определяется, главным образом, эффективностью способов и средств измерения температуры и определения газового состава атмосферы выработанного пространства, надежностью показателей для оценки результатов наблюдений и принятой организацией контрольно-наблюдательной службы. Совокупное влияние указанных факторов на достоверность оценки пожарной ситуации приобретает особую значимость при возникновении и ликвидации очагов самонагревания угля или эндогенных пожаров на пластах с высокой метаноносностью. Выполненные в последние годы углубленные исследования процесса окисления угля в широком диапазоне температур, внедрение более совершенных приборов и аппаратуры для анализа рудничного воздуха позволили повысить надежность газоаналитического способа. Однако, как показала практика, наибольшая эффективность контрольных наблюдений достигается лишь при одновременном определении температуры и состава рудничной атмосферы в выработанном пространстве действующих, изолированных и пожарных участков. Многочисленными исследованиями установлено, что в атмосфере действующих и изолированных выемочных участков шахт, а также в выработанном пространстве постоянно присутствуют окись углерода, водород и предельные углеводороды, наличие которых не обусловлено процессом самонагревания угля. Согласно требованиям бассейновых инструкций указанные газы считаются индикаторными при обнаружении самонагревания угля. Источниками формирования индикаторных газов являются окисление обнаженных поверхностей угля и вмещающих пород, выделение из них природных газов, а также технологические процессы выемки угля. Так, при работе комбайна в лаве или роторного экскаватора на разрезе содержание индикаторных газов увеличивается в 1,5-2,2 раза. Это объясняется тем, что в момент разрушения угля происходят сложные физико-химические процессы. С одной стороны, разрушение приводит к усиленному выделению газов, сорбированных углем, с другой – оно увеличивает окислительную поверхность и температуру в месте скола, а это, в свою очередь, повышает сорбционную способность угля к кислороду и образование газообразных продуктов окисления. Указанные закономерности формирования индикаторных газов обусловливают необходимость определения содержания их в каждом очистном забое, разрабатывающем самовозгорающийся пласт, в нерабочую смену, после стабилизации величины активно проветриваемой зоны выработанного пространства. Для устранения влияния колебаний вентиляционного режима и барометрического давления на результаты наблюдений за составом рудничной атмосферы целесообразно использовать величину отношения газов, образующихся при окислении угля (окись углерода, водород), к газам, выделяющимся из угля и пород (метан, этан). При значительном уменьшении скорости подвигания очистного забоя в течение одного месяца и более, что может иметь место при переходе геологических нарушений разрывного характера, а также в случае аварии механизмов и горных работ, необходимо производить проверку начального уровня индикаторных газов. Контроль следует осуществлять: через изолирующие перемычки; трубы, размещаемые в выработанном пространстве; скважины, пробуренные с земной поверхности и из горных выработок, а на открытых горных работах путем устройства специальных наблюдательных станций. Эффективность контроля за развитием окислительных процессов, протекающих в выработанном пространстве действующих и отработанных выемочных полей, обусловливается: - правильностью выбора места контроля; отбор проб воздуха должен производиться в струях, прошедших через зарождающийся или действующий очаг пожара (самонагревания) при наименьшей вероятности разбавления его посторонним воздухом; - оборудованием места отбора проб, обеспечивающего получение представительной пробы воздуха; - аппаратурой, позволяющей отобрать и сохранить до анализа представительную пробу воздуха; - точностью и полнотой анализа отобранной пробы; - методикой оценки результатов анализа для установления пожарной ситуации. Эти положения распространяются также на способы измерения температуры рудничного воздуха. Большинство угольных месторождений характеризуется сложными геологическими и горнотехническими самовозгорающихся пластов. слоями разработки Их особенностью является невыдержанное залегание, большая мощность, нарушенность и сближеность. В этих условиях применение систем разработки с обрушением сопровождается значительными эксплуатационными потерями угля, образованием аэродинамической связи выработанного пространства с действующими горными выработками и с земной поверхностью, что приводит к возникновению эндогенных пожаров. Кроме того, отработка мощных сближенных пластов связана с подработкой вышележащих горизонтов, пластов и слоев и с активизацией на них ранее потушенных пожаров. Для предупреждения эндогенных пожаров в шахтах выполняется ряд технологических и специальных мероприятий, выработанных практикой и рекомендуемых научно-исследовательскими институтами. Эти мероприятия предусматривают пожаробезопасные способы отработки пластов, схемы вскрытия, подготовки и проветривания шахтных и выемочных полей, изоляцию выработанного пространства от земной поверхности и действующих горных выработок. 5. Борьба с пылью, пылевзрывозащита, предупреждение взрывов пылевоздушных смесей В связи с изменением техники и технологии существенным образом изменились также способы и средства борьбы с пылью для обеспечения надлежащих санитарно-гигиенических условий труда рабочих. Минеральный состав угольной и породной пыли определяется составом угля, вмещающих пород и породных прослойков. При разрушении угля и пород образуется пыль различной дисперсности, которая при соответствующих условиях может переходить во взвешенное состояние. Анализ минералогического состава пыли, осевшей на почву и стенки выработки, показал, что в ней содержится на 2-3 % больше горючих веществ, чем в пласте. В витающей пыли происходит либо уменьшение содержания негорючих веществ за счет быстрого оседания частиц более тяжелых минералов, либо увеличение их содержания за счет приноса вентиляционной струей. В угольной пыли, образующейся при разрушении угля, наблюдается некоторое изменение содержания компонентов по сравнению с содержанием их в пласте. Известно также, что взвешенные в воздухе частицы пыли несут на себе электрический заряд, возникающий в результате ионизации воздуха, процессов сорбции и адсорбции и трения между собой, а также о другие частицы. В момент разрушения массива частицы пыли также имеют заряд. Это объясняется тем, что в результате разрыва кристаллической решетки в местах разрушения появляется свободная энергия [10]. Кроме того, при трении частиц о поверхность режущего органа комбайна также может возникать электрический заряд. Электрический заряд частиц пыли и его знак имеют большое значение для практических целей. Частицы пыли могут иметь как положительный, так и отрицательный заряды или быть нейтральными. Так, для условий Донбасса угольная пыль имеет положительный знак заряда, а для угольной пыли Кузнецкого и Карагандинского бассейнов – отрицательный. Удельная напряженность электрического поля аэрозоля достигает 3 В и более, что указывает на целесообразность использования электрических методов пылеулавливания. Исследованиями установлено, что в пыли, образующейся при бурении шпуров, преобладают положительные заряды, а в пыли, образующейся при взрывании, скреперовании и погрузке горной массы – отрицательные. Дисперсный состав витающей пыли оказывает существенное влияние на силикозоопасность, взрывчатость и другие ее свойства. Внедрение высокопроизводительной техники на угольных шахтах и рудниках значительно повысило интенсивность пылеобразования и долю тонких фракций пыли, находящихся в пылевом аэрозоле. Наибольшее количество тонких фракций пыли образуется при бурении шпуров, взрывании и погрузке горной массы. Пылевзрывозащита мероприятий по угольных предупреждению шахт и представляет локализации комплекс взрывов пыли включающий: - определение взрывчатых свойств угольной пыли; - определение интенсивности пылеотложения в горных выработках; - выбор и выполнение взрывозащитных мероприятий по снижению интенсивности пылеотложения, предупреждению и локализации взрывов пыли; - контроль пылевзрывобезопасности горных выработок. Показателями взрывчатых свойств отложившейся угольной пыли являются нижний предел взрывчатости ( Нижним пределом минимально взрывчатости допустимое отл . ) и норма осланцевания (N). отложившейся количество отложившейся пыли называется угольной пыли, отнесенное к единице объема выработки, при котором еще возможно распространение взрыва по всему запыленному участку. На шахтах, разрабатывающих пласты угля, опасные по взрывам пыли, осуществляются пыли, мероприятия по предупреждению и локализации взрывов основанные на применении инертной пыли (сланцевая пылевзрывозащита), воды (гидропылевзрывозащита) или воды и инертной пыли (комбинированная взрывозащита). При сланцевой пылевзрывозащите для предупреждения взрывов пыли производится осланцевание выработок, а для локализации взрывов устанавливаются сланцевые заслоны. При гидропылевзрывозащите для предупреждения взрывов пыли применяются: побелка выработок известковым раствором, обмывка (мокрая уборка пыли) и непрерывно действующие туманообразующие завесы. Для локализации взрывов применяются водяные заслоны. При комбинированной пылевзрывозащите применяются способы и средства предупреждения и локализации взрывов пыли, основанные на использовании как воды, так и инертной пыли. Контроль за выполнением мероприятий по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли, а также за состоянием технических средств для осуществления этих мероприятий производится ежесменно надзором участка, в чьем ведении находятся выработки, и не реже двух раз в месяц общешахтным надзором участка ВТБ. Контроль осуществляется визуальной проверкой состояния отложений угольной пыли. При отсутствии видимых отложений сухой пыли контроль пылевзрывобезопасности выработок производится методом сдувания при помощи пневматической груши. Контроль пылевзрывобезопасности горных выработок производится военизированной аварийно-спасательной службой (ВАСС «Комiр») не реже одного раза в квартал по плану, который за 15 дней до начала квартала составляется начальником участка ВТБ, согласовывается с помощником командира ВАСО по профилактической работе и утверждается техническим руководителем предприятия [11]. В выработках с гидропылевзрывозащитой отбор проб угольной пыли и мелочи с почвы производится для лабораторного определения содержания влаги, а в осланцованных выработках – проб пыли для проверки содержания негорючих веществ. В условиях, когда пыль и угольная мелочь на почве находятся в состоянии шлама, пробы на влагу не отбираются. Таким образом, по результатам многолетних исследований разработаны: - методология определения прогнозного газовыделения в проектируемые горные выработки угольных шахт; - теоретические основы управления газовыделением из выработанных пространств на выемочных участках с помощью различных схем изолированного отвода метана; - более 20 различных способов и схем дегазации разрабатываемых угольных пластов, подрабатываемых и надрабатываемых сближенных пластов (спутников), выработанных пространств; - комплекс мер по прогнозу и предотвращению газодинамических явлений на основе изучения физико-механических свойств и напряженного состояния горного массива вблизи проводимых подготовительных выработок; - комплекс мер по предупреждению самонагревания угля и эндогенных пожаров на пластах, склонных к самовозгоранию; - способы контроля и борьбы с воспламенением и взрывами угольной пыли. Предлагаемый в работе практический подход к решению проблем безопасной отработки угольных пластов подземным способом позволит решать конкретные локальные вопросы, возникающие в повседневной деятельности шахт и проектных организаций. Литература 1. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. - Алматы, 1997. - 258 с. 2. Печук И. М. Дегазация спутников угольных пластов скважинами / И. М. Печук. - М.: Углетезиздат, 1956. - 210с. 3. угольных Лидин Г.Д. Способы извлечения и утилизации месторождений за метана рубежом. / Г.Д. Лидин, А. Т. Айруни, А. М Дмитриев. - М.: Углетехиздат, 1957. - 87 с. 4. Червинский Е.Д. Опыты по дренированию угольного пласта скважинами, проведенные на шахте «Северная» (Кузбасс). Рудничная аэрология и безопасность труда в шахтах / Е.Д. Червинский.- М.: Углетехиздат, 1949. - С. 235 -241. 5. Яровой И. М. Исследование эффективности пластов дренажными скважинами / И. М. Яровой дегазации - В кн.: Вопросы безопасности в горном деле, т. VI. - Углетехиздат, 1952. - С. 3 - 48. 6. Морев А. М. Дегазация угольных шахт и использование метана / А. М. Морев, Н. М. Сахаров. – Донецк: Донбасс, 1974. - 110 с. 7. Временное руководство по дегазации угольных шахт. - М.: Недра, 1967. - 148 с. 8. Вопросы теории дегазации угольных пластов. - Тр. Всесоюзное научно-тех-ническое совещание по теории дегазации: сборник трудов - М.: Госгортехиздат, 1963. - 206 с. 9. Методика прогнозирования параметров внезапных выбросов угля и газа и их влияние на устойчивость проветривания и распределение выделившегося метана по выработкам при нормальном и реверсивном режимах работы ВГП. - Караганда, КазНИИБГП, НИЦГ РК, 1996. - 19 с. 10. Справочник по борьбе с пылью в горнодобывающей промышленности / под ред. А.С. Кузьмича. - М.: Недра, 1982. - 240 с. 11. Руководство по борьбе с пылью и пылевзрывозащите на угольных шахтах. – Караганда, 2001. - 134 с. MODERN PROBLEMS MINER AIRGASDINAMIC AND SAFETY AT UNDERGROUND MINING COAL DEPOSITS B.A. Abdrahmanov, Y.M. Biryukov Negative aspects of a problem miner airgasdinamic are considered at underground mining coal deposits and perspective directions of its decision. УДК 658.382.3
