Охрана труда в горно-геологической отрасли → Охрана труда в угольной промышленностиОхрана труда в горно-геологической отрасли → Охрана труда в угольной промышленностиОхрана труда в горно-геологической отрасли → Охрана труда в угольной промышленностиДегазация надрабатываемых крутых пластов в зонах разгрузки. Предотвращение выбросов угля и газа дегазацией может быть обеспечено только при условии, что ее применение приведет к такому уровню природной метаноносности, выбросы при котором невозможны. Вследствие практической нулевой газопроницаемости пластов это может быть достигнуто только в зонах, хотя бы с частичной разгрузкой. Поэтому дегазация крутых выбросоопасных пластов применяется при расстояниях между защитным и выбросоопасным пластами h2, превышающих дальность защитного действия s2, но не более 100 м.
Дегазация производится только надрабатываемого пласта и осуществляется скважинами, пробуренными из полевого штрека, расположенного в почве или кровле опасного пласта (рис. 21.11, а), или из откаточного штрека защитного пласта (рис. 21.11, б).
Рисунок 21.11 Схемы дегазации крутых надрабатываемых пластов
Дегазационные скважины бурят впереди очистного защитного пласта, располагая их по восстанию в три ряда. Скважины первого ряда должны пересекать выбросоопасный пласт на 5-8 м выше отметки будущего откаточного горизонта. Скважины второго ряда должны пересекать выбросоопасный пласт выше первого ряда на расстоянии по пласту не более 30 м, а третьего ряда - выше второго ряда не более 40 м.
При расстоянии между защитными и выбросоопасными пластами до 65 м расстояние по простиранию между забоями скважин ряда не должно превышать 25 м, второго и третьего ряда – 50 м, а при междупластье 65-100 м расстояние по простиранию между забоями скважин первого ряда - не более 20 м, второго и третьего ряда - 40 м.
Горные работы по выбросоопасному пласту должны отставать от линии очистного забоя защитного пласта на расстояние менее 150 м.
Бурение скважин, герметизацию их устьев, отвод метана в газопроводы, водоотделение и контроль режима работы производят в соответствии с Руководством по дегазации шахт.
Контроль эффективности дегазации осуществляется по начальной скорости газовыделения при поинтервальном ее измерении в шпурах. В случае неэфективности дегазации в соответствующем уступе применяют локальные противовыбросные мероприятия и контроль их эффективности.
Увлажнение угольных пластов. Эффективность увлажнения угольных пластов как способа предотвращения выбросов угля и газа не бесспорна. Считается, что увлажнение приводит к уменьшению прочности выбросоопасного пласта, как бы к превращению его из хрупкого материала в пластичный. Следствием этого будет перемещение зоны максимума напряжений в глубину массива и уменьшение напряженности угля непосредственно у забоя. Существует также мнения, что свойства выбросоопасного пласта изменяются при увлажнении не в связи с увеличением общей влажности, а за счет увеличения фазово-физической влаги.
Увлажнение угольных пластов осуществляется через длинные скважины диаметром 80-110 мм, пробуренные из подготовительных выработок впереди очистных забоев по схеме аналогичной схеме предварительного увлажнения пласта в целях пылеподавления (см. рис. 5.2, а). Способ применяют на пластах при условии обеспечения направленности бурения скважин на заданную глубину, герметизации устья скважины, поступления воды в угольный пласт по всей длине нагнетательной скважины (т. е. если пласт относитсся к так называемым пластам, которые «воду принимают»).
Длину скважин для увлажнения принимают на 8-10 м меньше высоты этажа. Если по горно-геологическим условиям или при большой высоте этажа не удается пробурить скважины на заданную глубину, то увлажнение производят через скважины, пробуренные из откаточного и вентиляционного штреков. При этом между скважинами должен оставаться целик не менее 5 м. Нагнетание рабочей жидкости в восстающие и нисходящие скважины производят обособленно.
Глубину герметизации скважин принимают равной половине расстояния между нагнетательными скважинами, а в нарушенном массиве - не менее 10 м. Герметизация скважин осуществляется цементно-песчаным или полимерными растворами. Для повышения эффективности увлажнения (улучшения смачиваемости угля) необходимо производить его гидрофилизацию добавками в нагнетаемую воду поверхностно-активного вещества ДБ концентрацией 0,2 – 0,4%. Для уменьшения сопротивления массива нагнетаемой жидкости, создаваемого содержащимся в угле газом, рекомендуется предварительная дегазация пласта с последующим использованием для увлажнения дегазационых скважин.
Расстояние между нагнетательными скважинами определяется из равенства L = Rу, м. Радиус увлажнения Rу зависит от проницаемости и сорбционной способности угля, времени увлажнения смачивающей способности водного раствора ПАВ и определяется экспериментально по содержанию физически связанной (адсорбированной) влаги в отбираемых по специальной методике проб угля.
Увлажнение пласта производят при давлении нагнетания из условия
Рн> Рг = 0,75γ Н, кгс/см2,
где Рг - давление газа в пласте, кгс/см2.
Ширину увлажненного участка sу, создаваемую до начала подвигания забоя выработки, определяют из условия
sу = lн + vв, м,
где lн - неснижаемый запас увлажнения, необходимый для выдержки увлажненного участка в течение 30 суток, м; vв - скорость подвигания забоя, м/мес.
Пласт считают достаточно увлажненными, если содержание физически связанной воды составляет в угле марок: Г, Ж, К - 2,5%; ОС, Т – 2%; А – 3%. При этом увлажнение считается эффективным, т. е. зона пласта считается неопасной, если показатель газодинамической активности угля (отношение содержания метана к содержанию физически связанной воды) составляет: n = 0,003 для марок Г, Ж, К; n = 0,0015 для марок ОС, Т и n = 0,0008 для марки А.
Текущий контроль эффективности увлажнения в потолкоуступных забоях и забоях подготовительных выработок осуществляется по динамике газовыделения.