Автор:
С.П.
Минеев, А.В. Ковалевский
Источник:
Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений. Сб. научн. трудов. Вып 14, – Донецк: ДонГТУ 2008. – С. 16–17.
В настоящее время в Правила ведения горных работ на пластах, склонных к газодинамическим явлениям включен способ передового торпедирования пород кровли скважинными зарядами ВВ для предотвращения внезапных выбросов и выдавливания угля [1]. Применение способа рекомендовано к использованию при разработке весьма тонких и тонких пологих и наклонных пластов с труднообрушаемой кровлей и отрабатываемых по столбовой системе отработки. Торпедирование, как противовыбросное мероприятие, рекомендуется применять в очистных и подготовительных выработках при переходе выбросоопасных зон, а кроме того в зонах активных по выбросам геологических нарушений. Торпедирование угольного массива может применяться как с предварительным нагнетанием воды, так и без него [2].
Торпедирование угольного массива без предварительного нагнетания воды производится в скважинах диаметром 55...60 мм. Длину скважин принимают 8,5...13,5 м. Неснижаемое опережение 3...5 м. Расстояние между скважинами не более 2,0 м в нишах, 2,5 м в очистных и подготовительных выработках. Масса заряда определяется в зависимости от длины скважин и составляет 7...10 кг.
Торпедирование угольного массива с предварительным нагнетанием воды осуществляют через скважины диаметром 45 мм и длиной 8 м. Величина неснижаемого опережения должна составлять 2 м, расстояние между скважинами в нишах и подготовительных забоях – 2,5 м, а в комбайновой части лавы – 3,0 м. Масса заряда ВВ – 2,5 кг.
В геологических нарушениях при нормальных условиях залегания угольного пласта разработаны схемы расположения скважин для выполнения торпедирования, в которых скважины в последующей серии взрывания должны располагаться на расстоянии не менее 0,5 м от скважин предыдущей серии. В выработках, проводимых сверху вниз, скважины для торпедирования бурят по падению пласта, а в остальных случаях, кроме восстающих выработок, с наклоном 4…7° для заливки их водой.
Взрывание зарядов при торпедировании проводят с соблюдением требований режима сотрясательного взрывания [3]. Взрывание зарядов ВВ при торпедировании угольного массива осуществляют за один прием не более, чем в 10 скважинах. Так, при применении торпе-дирования массива с предварительным нагнетанием воды время от окончания заливки сква¬жин водой (вода применяется в качестве забойки) до инициирования зарядов ВВ не должно превышать 45 мин.
Передовое торпедирование пород кровли производят в порядке и по технологии способа разупрочнения кровли на выемочных участках, согласно требований [4], в соответствии, с которым осуществляют бурение и контроль направленности скважин, выбирают конструкцию заряда, производят заряжание и взрывание. При этом, применяют диагональную, двухстороннюю схему с двухъярусным расположением скважин в линии. Места заложения и направление скважин, как правило, должны задаваться геолого-маркшейдерской службой шахты. После окончания бурения каждой скважины на проектную глубину проводят контроль ее фактического положения, при этом отклонение забоя скважины от заданного направления в горизонтальной и вертикальной плоскостях не должно превышать 5 м [1].
Взрывание скважинных зарядов производится за один прием. Неснижаемое опережение скважин должно составлять не менее 5,0 м. Принятая схема торпедирования обеспечивает постоянную обработку 10-метрового участка, расположенного ниже сместителя. То есть, обработку горного массива, именно на участке, примыкающем к геологическому нарушению, где по данным результатов статистического анализа, произошедших внезапных выбросов угля и газа, зарегистрировано до 80% их общего количества. Выемку угля осуществляют после взрывания всех зарядов и проведения контроля эффективности торпедирования по той же методике, что и в первом варианте применения технологической схемы.
Расстояние между линиями буримых скважин под торпеды определяют в зависимости от величины зоны разгрузки пласта и ширины захвата выемочного механизма. Величину зоны разгрузки определяют по динамике начальной скорости газовыделения на расстоянии 10–15 м от откаточного штрека (ниши) не менее, чем в трех циклах контроля при пяти контрольных шпурах в одном цикле. Подвигание очистного забоя за период контроля должно составлять не менее 5 м.
Разработанные рекомендации позволили существенно повысить безопасность работ при осуществлении торпедирования в зонах геологических нарушений при отработке особовыбросоопасных угольных пластов h7 и h10, при ведении горных работ предупредительных признаков и газодинамических явлений зафиксировано не было.
К недостаткам, выявленным при торпедировании угольного пласта в геологических нарушениях следует отнести необходимость бурения скважин по выбросоопасному угольному пласту, что не всегда возможно, особенно, в зонах с повышенной выбросоопасностью, причем в отдельных случаях само бурение скважин в таких зонах может принести к внезапному выбросу угля и газа.