Согласованы - Комитет по чрезвычайным ситуациям

Согласованы
приказом Комитета
по государственному контролю за
чрезвычайными ситуациями и
промышленной безопасностью
Республики Казахстан
от «20» августа 2008 года
№ 33
Методические указания
по профилактическому заиливанию и тушению подземных эндогенных
пожаров на медноколчеданных рудниках Республики Казахстан
Введение
Методические указания предназначаются для руководства при ведении
подземных горных работ на эксплуатируемых пожароопасных рудных
месторождениях, а также при проектировании рудников на вновь разведанных
рудных месторождениях, представленных сульфидными рудами и
вмещающими породами, склонными к самовозгоранию.
Глава 1. Общие положения
1. Рудничные пожары при разработке рудных месторождений по
причинам их возникновения разделяются на:
1) эндогенные, возникающие от самовозгорания сульфидных руд и
вмещающих пород в результате их окисления;
2) экзогенные, возникающие от воспламенения горючих материалов под
воздействием каких - либо внешних источников тепла.
2. Эндогенные пожары на рудниках возникают в отработанном
пространстве при системах с обрушением, в камерах с замагазинированной
рудой а также в разрушенных целиках и потолочинах.
3. Окисляющимися компонентами в сульфидных рудах и вмещающих
породах являются сульфидные минералы: пирит, марказит, мельниковит пирит, пирротин, халькопирит, ковеллин, сфалерит и другие.
4. Окисление сульфидных руд и пород происходит непрерывно за счет
поглощения кислорода из рудничной атмосферы и сопровождается выделением
определенного количества тепла. Особенно интенсивны процессы окисления
руды и породы при их влажности 1 – 4 %.
2
5. Окислительные процессы, достигающие стадии эндогенных пожаров,
развиваются в процессе ведения очистных работ и не зависят от того, ведутся
ли они системами с закладкой или с профилактическим заиливанием, то есть
могут возникать при любой системе разработки, допускающей временное
магазинирование руды в очистном забое.
6. При плохом теплообмене с окружающей средой тепло аккумулируется
в выработанном пространстве и создаются условия для образования очагов
самонагревания. При разогревании руды и породы их химическая активность
по отношению к кислороду возрастает в 1,5 – 2,0 раза на каждые 10оС
повышения температуры.
7. Рудничные условия при неинтенсивной выдаче отбитой горной массы
из очистных камер и подготовительных выработок благоприятствуют развитию
окислительных процессов. Тепло, образующееся за счет окисления стенок
выработок и отбитой горной массы, повышает температуру рудничного воздуха
и ухудшает условия труда в очистных камерах и проходческих забоях глубоких
рудников. Удельные тепловыделения от поверхности незакрепленных горных
выработок могут достигать 25 – 52 ккал/м2.час.
8. Современное состояние изученности причин возникновения подземных
эндогенных пожаров при разработке медно-колчеданных месторождений
позволяет считать, что наличие древесины в отработанном пространстве
способствует более быстрому возникновению и более интенсивному
протеканию эндогенных пожаров, так как самовозгорание сульфидной руды
возможно при температуре 350 – 500оС, а температура воспламенения
гидролизованной древесины – 180 – 200оС.
9. Наиболее вероятные места возникновения подземных эндогенных
пожаров:
1) при системах с обрушением – районы погашенных восстающих,
рудоспусков и обрушенное пространство;
2) при системах с сухой закладкой – районы погашенных незаложенных
восстающих, рудоспусков и участков, с незаложенными пустотами, имеющими
сообщение с действующими горными выработками или с поверхностью;
3) при системах с магазинированием руды – в отбитой руде.
10. Признаками развития окислительных процессов являются:
1) изменение состава рудничного воздуха в очистных забоях,
характеризующееся снижением содержания кислорода и увеличением
углекислоты;
2) повышение в забоях температуры воздуха, отбитой руды и воды;
3) постепенное повышение в рудничной воде свободной серной кислоты
(свыше 0,2 – 0,3 г/л).
Признак подземного эндогенного пожара при разработке рудных
месторождений – устойчивое содержание в пробах рудничного воздуха,
отбираемых в очистных забоях при остановленных вентиляторах местного
проветривания через каждые 3 – 4 часа, окиси углерода 0,01 % и выше или
3
сернистого газа 0,001 % и выше в продолжении двух суток, если присутствие
этих газов не связано со взрывными работами. При подземном пожаре могут
появляться в доступных для наблюдения местах в горных выработках как оба
указанных газа, так и один из них.
Глава 2. Классификация руд и месторождений
по степени пожароопасности
11. Выделяются четыре типа рудных месторождений:
1) первый тип – месторождения, в которых руды склонны к
самовозгоранию, а вмещающие породы не самовозгораются. Типичными
представителями этого типа являются колчеданные и медно-никелевые
месторождения;
2) второй тип – месторождения сложены рудами и вмещающими
породами, склонными к самовозгоранию;
3) третий тип – месторождения представлены не самовозгорающимися
рудами, а вмещающие породы склонны к самовозгоранию;
4)
четвертый
тип
–
месторождения,
представленные
не
самовозгорающимися рудами и вмещающими породами.
12. Склонность сульфидных руд и вмещающих пород к окислению
различна и зависит от вещественного (минералогического) состава и текстурноструктурных особенностей. По степени склонности к самовозгоранию
сульфидные руды и вмещающие породы подразделяются на 3 класса:
1 - й класс – склонные к самовозгоранию;
2 - й класс – малосклонные к самовозгоранию;
3 - й класс – несклонные к самовозгоранию.
На пожароопасность месторождений при их эксплуатации оказывают
влияние горно - геологические условия.
13. В зависимости от класса сульфидных руд и вмещающих пород по
степени склонности к самовозгоранию и горно-геологичееким условиям
залегания (мощность и угол падения рудного тела) рудные месторождения
классифицируются на 3 типа:
1 - й тип – пожароопасные месторождения;
2 - й тип – мало пожароопасные;
3 - й тип – не пожароопасные месторождения.
Классификация месторождений приведена в таблице 1.
4
Таблица 1
Классификация рудных месторождений по степени пожароопасности
Геологические факторы
Тип
месторождений
1
мощность
рудного
тела, м
2
Тип 1 - й
неограниченная
Тип 2 - й
от 5 и более
Тип 3 - й
неограниченная
Степень
пожароопасности
рудных
месторождений
угол
Класс руд
падения,
градус
3
4
5
руды
0 – 90
пожароопасные
I класса
руды
0 – 90
мало пожароопасные
II класса
руды
0 – 90
не пожароопасные
III класса
Глава 3. Выбор систем разработки пожароопасных
рудных месторождений
14. Рудные месторождения, представленные рудами 1 - го класса склонные к самовозгоранию, при подземном способе разрабатываются
системами со сплошным заполнением выработанного пространства
твердеющей закладкой. При этом, время нахождения отбитой руды в забое
(камере) составляет не более 5 – 7 дней.
15. При разработке руд I класса не применяются системы с обрушением
руды (этажное, подэтажное и слоевое обрушение), в том числе с
профилактическим заиливанием и системы с магазинированием не
применяются, как не обеспечивающие пожаробезопасность отработки
месторождения.
16. При подземной разработке руд II класса в зависимости от
горнотехнических условий допускается применение:
1) систем с твердеющей закладкой;
2) систем этажного, подэтажного и слоевого обрушения с
профилактическим заиливанием;
3) системы с магазинированием руды с последующей закладкой (при
применении сухой закладки проводятся последующее ее проиливание
глинистым раствором);
4) комбинированной системы разработки блоков, при которой камеры
отрабатываются системой подэтажных штреков (ортов) с сухой закладкой и ее
последующим заиливанием, после чего отрабатываются междукамерные
5
целики системами слоевого или подэтажного обрушения с профилактическим
заиливанием.
Глава 4. Общие вопросы организации
противопожарно-профилактических работ
17. До стадии проектирования разработки месторождений сульфидных и
других руд, вмещающие породы которых склонны к самовозгоранию,
проводятся лабораторные исследования для определения класса склонности к
самовозгоранию указанных руд и вмещающих пород.
18. Основные противопожарные мероприятия предусматриваются в
проекте разработки месторождений.
К ним относятся выбор систем разработки и комплекс противопожарных
профилактических мероприятий по предупреждению эндогенных пожаров.
В зависимости от принятых систем разработки проектом
предусматривается:
1) при заполнении выработанного пространства твердеющей закладкой:
строительство бетонозакладочного комплекса (завода) соответствующей
производительности с бетонопроводами;
расположение закладочных выработок с учетом обеспечения полноты
закладки выработанного пространства.
2) при применении систем с обрушением (с проведением
профилактического заиливания):
строительство глинозавода соответствующей мощности и магистральных
пульпопроводов;
приобретение необходимого бурового оборудования;
применение схемы подготовки месторождения, предусматривающей
необходимость проведения качественного профилактического заиливания и
другие.
19. При применении систем с обрушением на каждом руднике
устанавливается очередность проведения профилактического заиливания во
времени. Для этого составляются годовые планы и графики, в которых
указываются: сроки профилактического заиливания, необходимый объем глины
на заиливание, число и места заложения скважин и установки перемычек.
20. Геолого - маркшейдерская служба рудников фиксирует в своей
документации следующие данные:
1) время начала и конца отработки блоков;
2) полноту выемки полезного ископаемого;
3) случаи обрушений и оставления целиков в процессе разработки
блоков;
4) незаложенные пустоты;
6
5) отмечает и оконтуривает на планах горных работ все участки, которые
подвергались профилактическому заиливанию или заиливанию в связи с
пожаром, с указанием на них объемов и сроков заиливания.
21. На участок (блок), подлежащий профилактическому заиливанию в
соответствии со сроками, определенными годовыми планами, составляется
проект, утвержденный техническим руководителем рудника (шахты).
Проект на профилактическое заиливание включает:
1) пояснительную записку;
2) графическую часть отработанного участка (блока), (геологомаркшейдерская основа);
3) места установки пульпоудерживающих перемычек;
4) места заложения скважины для подачи пульпы и дренажа воды;
5) схему прокладки пульпопроводов по выработкам;
6) паспорта и расчет конструкции пульпоудерживающих перемычек.
Пояснительная записка содержит:
1) горнотехническую характеристику участка;
2) срок отработки участка (блока) и его предыдущего времени
заиливания;
3) температуру руды и воздуха в начале и конце отработки;
4) содержание в атмосфере и забоев кислорода, окиси углерода,
углекислого газа, сернистого газа;
5) объем глины на заиливание (в целике);
6) консистенцию пульпы (Т:Ж);
7) очередность подачи пульпы за перемычки и в скважины;
8) описание проведения работ по дренажу заиливаемого участка,
исключающих скопление воды и жидкой глины и возможность их прорыва в
действующие выработки;
9) меры по безопасному производству заиловочных работ.
22. Работы по изоляции участка (блока) пульпоудерживающими
перемычками и бурение скважин, последующая подача пульпы для заиливания
производится сразу вслед за окончанием в нем очистных работ.
23. По окончании заиловочных работ и дренажа воды комиссия под
руководством технического руководителя рудника (шахты) производит
приемку заиленного блока (участка) и определяет возможность ведения
очистных работ под заиленным участком и в соседних с ним блоках, на что
оформляется соответствующий акт.
Глава 5. Организация наблюдений за развитием
окислительных процессов
24. На каждом руднике организуется систематическое наблюдение за
развитием окислительных процессов, изменением газо-температурного режима
7
и кислотности воды в горных выработках. Наблюдения проводятся с
использованием систем непрерывного автоматического контроля, а при их
отсутствии – путем периодически осуществляемого силами участка вентиляции
и Аварийно – спасательными службами (АСС) отбора и анализа проб воздуха
на содержание окиси углерода, сернистого газа и других пожарных
индикаторных газов. Анализ проб осуществляется как экспресс - методом с
использованием переносных газоанализаторов, так и в лабораториях АСС.
25. Замер температуры воздуха, воды, руды производится работниками
службы вентиляции рудника, шахты, или участка по предупреждению
эндогенных пожаров. Отбор проб воздуха и его анализ, контрольные замеры
температуры добываемой руды, производятся силами АСС. Результаты замеров
и анализов заносятся в журнал (приложение 1) и используются для
установления характера изменений газо-температурного режима, кислотности
воды и окислительных процессов в горных выработках рудника (шахты) и
принятия своевременных мер по предупреждению эндогенных пожаров.
Анализ данных газо – температурного режима рудника (шахты)
проводится работниками службы вентиляции рудника (шахты) или участка
предупреждения подземных пожаров. Общее руководство, как и координацию
всех вопросов, связанных с обеспечением противопожарной безопасности
рудника, выполняет технический руководитель рудника (шахты), или его
заместитель, в зависимости от масштаба организации.
26. Контроль за развитием окислительных процессов при ведении
очистных работ осуществляется:
1) замером температуры отбитой руды отрабатываемых участков
(блоков);
2) отбором и анализом проб воздуха в очистных забоях;
3) определением кислотности воды (содержание свободной серной
кислоты и РН).
27. Для контроля за газо-температурным состоянием отработанного
пространства производятся температурные замеры и отбор проб воздуха из-за
перемычек в отработанном пространстве или из контрольных скважин,
пробуренных с поверхности или из подземных выработок.
28. Замер температуры руды в массиве производится в скважинах,
пробуренных для взрывания. Методика замера температуры руды и породы в
массиве при профилактике эндогенных пожаров даны в приложении 2.
29. При системах разработки, допускающих пребывание людей в
очистном пространстве (за исключением систем с магазинированием), контроль
за развитием окислительных процессов в блоке производится путем замера
температуры и отбора проб воздуха на рабочем слое в кровле забоя при
остановленном на момент замера вентиляторе местного проветривания.
30. При системах разработки, исключающих нахождение людей в
очистном пространстве (подэтажное и этажное обрушение и тому подобные),
8
контроль за окислительными процессами в блоке производится путем замера
температуры руды, выпущенной на орт (штрек) скреперования (погрузки).
31. При системе разработки с магазиниронанием руды и последующей
закладкой, температура отбитой руды замеряются не менее чем в четырех
точках, равномерно расположенных по оси камер.
32. При системе разработки руд Ị класса по степени склонных к
самовозгоранию с применением твердеющей закладки замеры температуры
отбитой руды и воздуха, анализ рудничной атмосферы, производится в случаях
обнаружения признаков развития окислительных процессов.
Замеры температуры в отбитой руде производится на глубине не менее
0,3 м от поверхности навала руды.
33. Места наблюдения, число и частота отбора проб воздуха, воды и
замера температуры воды, воздуха, руды (породы) устанавливаются в
зависимости от конкретных условий, техническим руководителем рудника
(шахты).
34. При отработке руд I класса в случае обнаружения в отбитой руде
температуры + 35оС и выше, замеры ее температуры и отбор проб на сернистый
газ производятся не реже одного раза в сутки.
35. Отбор проб воздуха для анализа производится в тех же местах, в
которых замеряется температура руды в очистных работах. Отбор проб
рудничной воды для определения кислотности производится во всех пунктах
выхода воды из старых выработок, в канавках на основном откаточном штреке
наблюдаемого участка. При капеже воды по всей кровле очистного
пространства участка, ее пробы отбираются с охватом, по возможности, всей
площади блока.
36. С повышением температуры воздуха до 38 – 40оС при системах
разработки, допускающих нахождение людей в очистном пространстве (за
исключением системы с магазинированием), и при повышении температуры
выпускаемой руды до 50оС при системах разработки, исключающих допуск
людей в очистное пространство (и при системах с магазинированием руды в
магазине), очистные работы останавливаются и принимаются срочные меры
противопожарной профилактики (в первую очередь – по выпуску и отгрузке
руды из очагов интенсивного разогревания), согласно разработанным
мероприятиям по подавлению самонагревания.
Глава 6. Профилактические противопожарные мероприятия
при системах разработки с обрушением
37. Проект разработки пожароопасных рудных месторождении системами
с обрушением предусматривается мероприятия по профилактическому
заиливанию выработанного пространства глинистой пульпой.
9
38. В целях организации профилактики и ликвидации возможных
пожаров для месторождений мощностью до 30 м применяется полевая
подготовка по лежачему боку, при большей мощности – полевая подготовка по
лежачему и висячему бокам.
39. Каждый отрабатываемый блок обеспечивается устойчивым
обособленным проветриванием.
40. Отработанные блоки тщательно изолируются от действующих горных
выработок.
41. Для качественного проиливания отработанных блоков и исключения
попадания пульпы в действующие очистные блоки оставляются
противопожарные барьерные целики по простиранию размером 15 – 20 м,
которые отрабатываются с отставанием, на один подэтаж.
При этом в случаях, когда мощность рудного тела не превышает 15 м,
противопожарные барьерные целики оставляются через каждые 100 м по
простиранию месторождения;
при мощности рудного тела свыше 15 м противопожарные барьерные
целики оставляются в соответствии с проектом, исходя из возможности
полного заиливания отработанной части подэтажа (блока).
42. Нарезные работы в нижерасположенном подэтаже ведутся таким
образом, чтобы полностью исключалась возможность прорыва глинопульпы в
выработки подготовляемого подэтажа.
43. При ведении очистных работ системой слоевого и подэтажного
обрушения с профилактическим заиливанием при величине опускания
очистных работ за период между профилактическими заиливаниями до 15 м
отработанное пространство заиливается на всю высоту, а при опускании
очистных работ более 15 м – не менее чем на 15 метров. Период между
очередными заиливаниями составляет для руд II класса - не более 12 месяцев, и
для руд ỊỊỊ класса – не более 20 – 24 месяцев. Объем глины на заиливание
принимается из расчета 20 – 25 % от объема, подлежащего заиливанию.
44. При ведении очистных работ системами подэтажного и этажного
обрушения с профилактическим заиливанием предусматривается увязка
очередности очистных работ с профилактическим заиливанием. Выпуск
отбитой руды начинается сразу же после взрывания. Период выпуска руды
составляет не более 10 – 12 месяцев при выемке руд II класса, и не более
18 – 20 месяцев при выемке руды ỊỊỊ класса.
Общий объем глины на заиливание определяется в количестве 20 – 25 %
от вынутого объема руды и уточняется при увеличении глубины разработки в
зависимости от коэффициента разрыхления вмещающих пород.
45. При применении систем с закладкой выработанного пространства:
1) для закладки пустот применяются негорючие материалы;
2) обеспечивается полная и плотная закладка пустот, пустоты
заполняются под кровлю выработок;
10
3) закладке подлежат также все имеющиеся рудоспуски, ходки,
восстающие и другие выработки;
4) после применения сухой закладки она проиливается глинопульпой.
46. Перенос сроков профилактического заиливания, определенного
годовым планом заиловочных работ, в порядке исключения выдержан при
условии нормального газо-температурного режима в отрабатываемых блоках и
только с целью полноты выемки полезного ископаемого. Перенос сроков
оформляется протоколом, утвержденным техническим руководителем рудника
(шахты).
Глава 7. Профилактические противопожарные мероприятия
при системах разработки с твердеющей закладкой
47. При применении систем разработки с твердеющей закладкой
обеспечивается:
1) минимально возможный период отработки, с максимальной
интенсивностью отгрузки отбитой руды. При отработке руд I класса –
склонных к самовозгоранию, одновременно взрываемый объем руды
обеспечивает возможность ее отгрузки в срок не более 5 – 7 суток;
2) выпуск перед закладкой всей руды;
3) газо-температурный контроль при выпуске руды из дучек, в забое и на
исходящей струе воздуха из блока в соответствии с пунктами 33, 34;
4) начало закладки не позднее чем через 10 дней после окончания
выпуска руды;
5) соблюдение проектной очередности отработки и недопущение
прирезок;
6) полную закладку (под кровлю);
7) контроль за полнотой и качеством закладки в массиве.
48. После окончания закладочных работ, затвердевания закладки и
получения результатов контрольного бурения, заложенная камера принимается
по акту.
49. Не рекомендуется отработка смежных камер до окончания
затвердевания закладки в заложенной камере и набора ею прочности до
величины, определенной проектом.
50. При обрушении камер принимаются меры по разведке пустот и их
закладке.
51. В случаях обрушения камер в процессе отбойки, после выпуска руды
проводится инъекция обрушенной горной массы цементным раствором с целью
обеспечении безопасной отбойки руды в смежных камерах.
52. Для инъекции рекомендуется сложный цементный раствор со
следующим весовым соотношением компонентов: цемент, котельный шлак,
запесоченная глина, вода 1:1,5:0,7:3,3 (или 1:2,5:1,0:3,4).
11
Возможны другие соотношения и составляющие раствора при условии,
что прочность проинъектированной горной массы будет не менее 24 – 30 кг/см2
в 28 – дневном возрасте.
53. Инъекционный раствор подается под давлением через перемычки и
скважины. При этом, подача раствора производится так, чтобы заполнение
выработки, где произошло обрушение, происходило снизу вверх, то есть в
восходящем порядке.
54. После инъекции и дозакладки обрушенной камеры производится
проверка ее прочности по всей высоте камеры.
55. На инъекцию обрушенной камеры (блока) и проверку ее качества
составляется проект.
56. По окончании производства инъекционных работ производится
приемка инъектируемого блока.
57. До приемки комиссией инъектированной камеры очистные работы в
смежных камерах не производится.
Глава 8. Организация профилактического заиливания,
условия его применения и параметры при системах
разработки с обрушением
58. Для проведения заиловочных работ каждый рудник (шахта), ведущий
отработку пожароопасного месторождения системами с обрушением,
организует участок предупреждения эндогенных пожаров, который производит
весь комплекс работ, связанных с профилактикой и тушением подземных
пожаров.
59. Профилактическое заиливание осуществляется следующими
способами:
1) через скважины, пробуренные с поверхности;
2) через скважины, пробуренные из подземных выработок;
3) по подземным пульпопроводам путем закачки пульпы за перемычки,
установленные в полевых и рудных выработках;
4) комбинированными способами заиливания (комбинацией способов
1, 2, 3).
60. Способ заиливания выбирается в зависимости от горнотехнических
условий участка горных работ, подлежащего заиливанию.
61. Рекомендуемые условия применения способа заиливания через
скважины, пробуренные с поверхности:
1) мощность, угол падения и длина рудного тела не ограничиваются;
2) глубина работ – до 100 м;
3) подготовка рудного тела к эксплуатации – полевыми выработками.
62. При заиливании через скважины, пробуренные с поверхности, подача
пульпы производится способом «снизу вверх».
12
63. Условия применения способов заиливания через скважины,
пробуренные из подземных выработок, и по подземным пульпопроводам путем
закачки пульпы за перемычки, установленные в полевых и рудных выработках:
1) мощность рудного тела не более 75 – 80 м при бурении скважин и
заиливании с обеих сторон рудного тела и не более 35 – 40 м при бурении и
заиливании только со стороны лежачего или висячего бока;
2) подготовка рудного тела к эксплуатации полевыми выработками.
64. При заиливании через скважины, пробуренные из подземных
выработок, основным является способ заиливания, когда скважина
пробуривается первоначально только до потери воды и после этого
производится нагнетание в нее глинопульпы до отказа, в последующем
производится расчистка скважины, углубление ее до новой потери
промывочной воды и снова нагнетание пульпы.
65. Заиливание по подземным пульпопроводам непосредственно за
перемычки производится отдельными подэтажами по мере их отработки.
Нагнетание пульпы под давлением производится через перемычки,
установленные в полевых и рудных выработках, расположенных в нижней
части отработанного подэтажа (слоя).
При системе этажного принудительного обрушения заиливание
производится через перемычки, установленные в ортах (штреках)
скреперования.
66. При профилактическом заиливании через скважины, пробуренные с
поверхности, их располагают по сетке. Размер сетки выбирается в зависимости
от горнотехнических условий: мощности рудного тела и времени отработки
(таблица 2; 3).
Размеры сторон прямоугольника сетки скважин, м
Таблица 2
Продолжительность периода от окончания очистных работ
до начала заиливания, лет
до 0,5
0,5 – 1
1–2
а
в
а
в
а
в
13,5 – 12
9–8
12 – 11
8 – 7,5
9–8
6,5 – 6
Примечание: а – по простиранию;
в - вкрест простирания
13
Площадь заиливания на одну скважину, м2
Таблица 3
Продолжительность периода от окончания очистных работ
до заиливания, лет
до 0,5
0,5 - 1
1-2
120 – 100
100 – 80
60 – 50
67. Заиловочные скважины при бурении с поверхности могут быть
вертикальными и наклонными.
68. При бурении из подземных выработок скважины задаются
горизонтальными или наклонными со стороны лежачего или висячего боков
или с обеих сторон.
69. С целью сокращения горнопроходческих работ скважины
располагаются веерообразно как в горизонтальной, так и в вертикальной
плоскости.
70. Заиловочные скважины при бурении их из подземных выработок
располагаются по сетке, параметры которой определяются в зависимости от
мощности рудного тела, угла падения и времени после окончания очистных
работ в блоке (таблица 4).
Рекомендуемые размеры сетки заиливочных скважин при бурении
из подземных выработок, м
Таблица 4
Мощность
рудного тела,
м
Угол
падения,
градус
Продолжительность периода от окончания очистных
работ, лет
до 0,5
а
От 5 и более
0,5 – 1
в
40 – 90 15 – 13,5 10 – 9
1–2
а
в
13,5 –
12
9–8
Примечание:
1. Размеры сетки: а – по вертикали; в – по горизонтали.
а
в
10 – 9,5 7,5 – 6,5
14
2. Меньшие размеры сторон сетки принимаются при углах наклона
скважины в вертикальной и горизонтальной плоскостях до 15 – 20°.
71. Бурение скважины, как с поверхности, так и из подземных выработок
осуществляется по проекту. При этом составляются разрезы вкрест
простирания рудного тела, на которые наносятся проектные и фактические
глубины скважин.
72. Бурение скважин производится с обязательной обсадкой трубами.
Обсадка скважин трубами не доводится до забоя скважины на 2 – 3 м.
73. Если при достижении скважиной проектной глубины промывочная
вода не теряется, скважина углубляется до потери воды, но не ниже отметки
эксплуатационных работ в заданном блоке при бурении с поверхности или не
далее противоположной стенки выработанного пространства при бурении из
подземных выработок.
74. Перед закачкой пульпы в скважины предварительно проводится
проверка их приемной способности с помощью воды.
75. Нагнетание пульпы по скважинам или по пульпопроводам за
перемычки производится под давлением, не превышающим в конечный период
более 18 – 20 атм.
76. После отказа скважины в приемке глинопульпы, она прочищается на
всю глубину и торпедируется в местах потери воды, после чего производится
повторная закачка пульпы. Отказ в приеме пульпы после очистки указывает на
то, что в районе этой скважины заиливание произведено в достаточном объеме.
77. В качестве заиловочного материала рекомендуются глины следующих
свойств (таблица 5). При выборе глин для целей заиливания отбираются пробы,
и определяется их гранулометрический состав, процентное содержание песка и
глинистых частей, удельный вес, число и класс пластичности, коллоидный
комплекс по MgO, размокание, критическая концентрация (по Гердову).
Физико-коллоидные свойства глин,
образовавшихся от выветривания альбитофиров
Таблица 5
Свойства глины
Число пластичности
Удельный вес
Запесоченность, %
Класс глины
I класс
II класс
III класс
15
15 – 7
7
2,5 – 2,7
20 – 30
2,7 – 3,0
25 – 35
2,7 – 3,0
35 – 50
15
Глинистая часть, %
80 – 70
75 – 65
65 – 50
Коллоидный комплекс по MgO
30 – 35
25 – 30
23 – 27
Размокание, минут
4,5 – 5,0
3,5 – 5,0
4,0 – 4,5
Критическая концентрация по Гердову, кг/м 350 – 450 400 – 450 450 – 500
Применение рекомендуемых сортов глин обеспечивает быструю отдачу
воды и легкую транспортировку по пульпопроводам к месту закачки.
78. Выбор класса глин осуществляется в зависимости от характеристики
заиливаемого пространства:
1) при наличии большой пустотности в обрушенном пространстве
рекомендуется применять наиболее грубые сорта глин (III класс), при большей
уплотненности заиливаемого пространства – тонкие сорта глин (I - II классы);
2) для заполнения не обрушенных горных выработок и дозакладки камер
применяются грубые (запесоченные) сорта глин (III класс).
79. При профилактическом заиливании применяется пульпа с
соотношением Т : Ж от 1:1,2 до 1:1,5 по объему.
80. Для изоляции отработанного пространства применяются бетонные
или чураковые перемычки на цементном растворе. На каждую перемычку
составляется паспорт, утвержденным техническим руководителем рудника
(шахты). Типы изоляционных перемычек при профилактическом заиливании
выбираются, исходя из установленных объемов заиловочных работ, способов
заиливания и ожидаемого напора.
81. При профилактическом заиливании отдельными подэтажами через
скважины, пробуренные из подземных выработок или по подземным
пульпопроводам за перемычки, при комбинации этих двух способов,
изоляционные работы производятся с помощью чураковых перемычек
толщиной 0,8 – 1,0 м на цементном растворе.
82. Перемычки возводятся в породах и рудах, не склонных к обрушению
и не допускающих возможность прорыва пульпы.
83. Для всех пульпоудерживаюших перемычек предусматривается
устройство вруба по всему периметру выработки. Глубина вруба принимается
от 0,3 до 1,0 м в зависимости от крепости породы или руды и местоположения
перемычки по отношению к верхней границе заиливаемой зоны.
84. При сооружении бетонных перемычек применяется бетон в
соотношении 1:3:4 (цемент, песок или гранулированный шлак, щебенка).
85. Дренаж и осветление воды, а также меры безопасности при бурении и
заиливании в профилактических целях, осуществляются в соответствии
с п. п. 91 – 99 настоящих указаний.
86. На все работы по профилактическому заиливанию составляется
техническая документация, включающая:
1) паспорта буровых заиловочных скважин (приложение 1);
16
2) журнал учета работы глинозавода (приложение 2);
3) квартальный и годовой отчет (приложение 3);
4) графические материалы (разрезы по линиям буровых заиловочных
скважин, совмещенные планы поверхности и горных работ с нанесением
буровых скважин).
Глава 9. Тушение подземных эндогенных пожаров
87. При возникновении эндогенного пожара на руднике вводится
аварийное положение. Принимаемые меры при этом определяются планом
ликвидации аварии и решениями руководителя работ по ликвидации аварии.
88. Основными способами ликвидации подземных эндогенных пожаров в
условиях разработки пожароопасных месторождений являются:
1) при системах с обрушением – заиливание пожарных участков
глинистой пульпой;
2) при системах с твердеющей закладкой – нагнетание в выработанное
пространство цементного раствора (закладочной смеси);
3) при системе с магазинированием – отгрузка отбитой руды с
последующей закладкой.
89. Возводимые типы перемычек такие же, как и при профилактическом
заиливании.
90. При тушении пожаров с помощью глинопульпы через скважины,
пробуренные с поверхности или из подземных выработок, они располагаются
по сетке из расчета 25 – 30 м2 на одну скважину.
91. При системах разработки с обрушением работы по тушению
эндогенных пожаров с поверхности в зоне возможного обрушения,
осуществляются по проекту, утвержденному техническим руководителем
рудника (шахты) и согласованным с территориальным подразделением
уполномоченного органа.
Проект предусматривает все необходимые меры безопасности, в том
числе:
1) работы организуются на оборудованных площадках, удерживаемых
тросовыми растяжками, которые закрепляются вне зоны обрушения;
2) для безопасного доступа людей на площадки предусматривается
устройство трапов, устанавливаемых на поддерживающих канатах и имеющих
канатные перила;
3) все конструкции площадок, тросовые растяжки, крепящие элементы и
тому подобное рассчитываются с запасом прочности.
92. В целях предотвращения несчастных случаев при работе в зоне
обрушения и создания безопасных условии труда предусматривается:
1) регулярный осмотр и оборка бортов зоны обрушения в пределах
района проводимых работ;
17
2) постоянный маркшейдерский контроль за перемещением зоны
обрушения;
3) нахождение людей только на своих рабочих местах;
Работы осуществляются под непосредственным руководством и в
присутствии лица контроля.
93. Не допускается производство любых работ над участками, где
имеются большие пустоты до их ликвидации и ведение очистных работ под
заиливаемым участком.
94. Камеры для установки бурового оборудования при проходке
заиловочных скважин из подземных выработок располагаются вне границ зоны
возможного обрушения.
95. При тушении пожаров заиливанием обеспечивается дренаж воды с
заиливаемых участков, который осуществляется следующим способом:
1) с помощью дренажных скважин;
2) с помощью водоотливных труб, укладываемых в перемычках;
3) дренирования воды по трещинам рудного массива и вмещающих
пород.
96. При дренировании воды через перемычки они оборудуются для
спуска осветленной воды трубами с задвижками, в необходимых случаях
кислотоупорные. Количество труб и их расположение по высоте перемычки
определяется в зависимости от конкретных условий.
97. Диаметр дренажных скважин составляет не менее 50 мм, расстояние
между их забоями друг от друга по вертикали – 5 – 10 м, а по горизонтали –
50 – 75 м.
98. Для устранения опасных скоплений воды в заперемыченном
пространстве и ее прорывов в действующие горные выработки ведется учет
воды, поступающей в рудник и откачиваемой из него. При этом учитывается:
1) естественный суточный приток воды в рудник по отдельным участкам
и в целом по шахте;
2) общий приток за сутки по руднику и участку (естественный приток,
вода от бурения, заиливания и другие);
3) количество откачанной воды за сутки;
4) остаток воды за перемычками.
99. В случае скопления не сдренированной воды в заиливаемом
пространстве бурятся дополнительные дренажные скважины.
Глава 10. Вскрытие пожарного участка
100. Эндогенный пожар может считаться ликвидированным, если
процессы интенсивного окисления сульфидов и вмещающих пород
прекращены. Основным показателем этого является отсутствие в рудничной
атмосфере пожарного участка окиси углерода и сернистого газа.
18
О ликвидации пожара составляется акт представителями организации и
АСС, который подлежит утверждению техническим руководителем рудника
(шахты). В этом акте отмечается возможность возобновления работ на
пожарном и соседних с ним участках.
101. В акте на ликвидацию эндогенного пожара указывается:
1) краткая горнотехническая характеристика пожарного участка;
2) газо-температурное состояние участка перед возникновением пожара;
3) намеченные и фактические объемы по ликвидации пожара;
4) газо-температурное состояние участка после ликвидации пожара;
5) заключение о ликвидации эндогенного пожара и мерах безопасности
при возобновлении горных работ.
102. К акту прилагаются следующие графические материалы по
пожарному участку:
1) выкопировка из маркшейдерских планов по пожарному участку;
2) продольная проекция и наиболее характерные поперечные разрезы.
На них наносятся:
1) все имеющиеся перемычки;
2) скважины, в том числе контрольные;
3) места замера температуры воздуха, воды, руды и пород, места отбора
проб воздуха и воды для анализа;
4) объем закаченной глины или твердеющей закладки.
103. При вскрытии пожарного участка выработками проходка ведется с
применением опережающих скважин длиной не менее 5 метров.
____________________