6.3.9 Особенности разработки пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа

Внезапный выброс угля и газа — сложное газодинамическое явление, представляющее собой быстро развивающееся под действием горного « газового давления разрушение угольного массива впереди забоя выработки, сопровождающееся отбросом угля и усиленным газовыделением.

Обычно внезапные выбросы появляются при глубине горных работ 200—300 м. С увеличением глубины их число и интенсивность нарастают. Выбросы становятся более интенсивными и с увеличением мощности пластов. Большинство выбросов приурочено к зонам неявно выраженных геологических нарушений. На крутых пластах число выбросов и их средняя интенсивность больше, чем на пологих.

Выбросам могут быть подвержены лишь отдельные пласты разрабатываемой свиты. Более того, одни и те же пласты могут быть склонны к внезапным выбросам только на отдельных крыльях складок, шахтных полей и т. д. В связи с этим пласты подразделяются на выбросоопасные, угрожаемые и невыбросоопасные. К выбросоопасным относятся пласты в пределах шахтного поля ниже вентиляционного штрека того горизонта, на котором имели место случаи выбросов.

К угрожаемым относятся пласты в пределах крыла шахтного поля, имеющие общую границу с опасными шахтопластами по простиранию на тех же горизонтах.

Для обеспечения безопасных условий труда важно знать предварительные признаки возможного внезапного выброса. К главным признакам, при появлении которых возникновение выбросов становится весьма вероятным, относят:

• уменьшение прочности угля;

• выдавливание угля из забоя;

• усиленное давление на крепь;

• удары и треск различной силы и частоты в массиве;

• отскакивание кусочков угля и шелушение забоя;

• появление пылевого облака;

• резкое увеличение газовыделения в выработку;

• зажим штанг, выброс штыба и газа при бурении скважин.

При разработке пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа, предусматриваются мероприятия, предупреждающие внезапные выбросы. Эти мероприятия делят на региональные и локальные.

Региональные мероприятия проводятся на отдельных участках пласта до начала ведения горных работ, т. е. проведение противовыбросных мероприятий отделено в пространстве и времени от очистных работ. К региональным мероприятиям относятся:

• опережающая отработка защитных пластов;

• заблаговременная дегазация пластов или увлажнение угля через длинные скважины, пробуренные из выработок;

• гидрорасчленение пластов с последующей их дегазацией через скважины, пробуренные с поверхности.

Локальные мероприятия выполняются в процессе ведения очистных « подготовительных работ. К ним относятся: камуфлетное взрывание, бурение дренажных скважин в забоях очистных и подготовительных выработок, нагнетание воды в пласт через скважины, пробуренные из забоя, и др.

Опережающая отработка защитных пластов является самым надежным мероприятием по предупреждению выбросов. Заключается она в том, что если в свите часть пластов подвержена внезапным рыбросам, то сначала разрабатывают пласты, не склонные к выбросам. В результате опасные пласты, будучи подработаны или надработаны, частично «ли полностью теряют склонность к внезапным выбросам. В этом случае сближенные неопасные пласты, опережающая разработка которых создает защиту от выброса, называют защитными, а опасные по выбросам пласты — подзащитными.

Предохранительное действие защитного пласта заключается в том, что в результате опережающей его выемки уменьшается напряженное состояние опасного или угрожаемого пласта и вмещающих его пород. Это приводит к образованию трещин и расширению пор в пласте, к увеличению их газопроницаемости и к снижению газового давления в опасном пласте.

Если разработка опасного пласта почему-либо задерживается, то породы междупластья «а подработанных участках постепенно уплотняются, восстанавливается первоначальное напряженное состояние. В результате через один-два года вновь могут создаться условия, способствующие возникновению внезапного выброса.