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 промышленностиГидроотжим угольного пласта. Гидроотжим пласта может применяться в забоях очистных и подготовительных выработок за исключением восстающих подготовительных выработок с углом более 25° и очистных потолкоуступных забоев на крутых и крутонаклонных пластах.
Сущность способа заключается в том, что в направлении подвигания забоя бурят шпуры (шпур) длиной 2,3-5,8 м. На глубине 2,0-5,5 шпуры герметизируют с оставлением камеры длиной 0,3 м, в которую под высоким давлением и при высоком теме нагнетается вода. Такой режим нагнетания приводит к тому, что угольный пласт между забоем и камерой смещается (отжимается) в сторону выработанного пространства.
Процесс этот сопровождается снижением напряженности выдвинутой части и интенсивным газовыделением. Отжим пласта протекает весьма интенсивно, поэтому, как правило, в выбросоопасных зонах происходят выбросы угля и газа, что накладывает определенные требования к технологии выполнения способа и существенно (в настоящее время практически полностью) ограничивает его применение.
К параметрам гидроотжима относятся: длина шпура, глубина герметизации шпура, расстояние между шпурами, расстояние от кутка до шпура, расстояние от второй обнаженной поверхности пласта до шпура, глубина выемки, максимальное и конечное давление нагнетаемой воды, продолжительность нагнетания, производительность насосной установки.
В очистных и подготовительных забоях шпуры для гидроотжима бурят в направлении движения забоя, в кутках - под углом, обеспечивающим выход фильтрующей части шпура за контур на 0,5 м.
Насосные установки, предназначенные для гидроотжима, должны иметь производительность не менее 30 л/мин и располагаться на свежей струе воздуха на расстоянии не менее 120 м от забоя подготовительной выработки (люди не ближе места раположения насосной установки) и не менее 20 м от забоя очистной выработки (люди на расстоянии не менее 30 м). В период нагнетания воды в пласт в выработках, расположенных на исходящей струе воздуха, запрещается ведение взрывных работ, а электроэнергия должна быть выключена.
Контроль эффективности гидроотжима может осуществляться по динамике газовыделения, но основным способом является контроль по выдвиганию пласта (забоя). Замер величины выдвигания пласта производят по смещению забивных реперов или реперов в шпурах длиной 0,3-0,7 м. Гидроотжим считается эффективным, если выдвигание забоя составит в очистных не менее 0,01, а в подготовительных выработках не менее 0,02 глубины герматизации, давление воды снизится до установленного конечного значения и произойдет выход воды на забой. В забоях подготовительных выработок, а также в очистных забоях, в кутках смещение пласта на боковых поверхностях на расстоянии 1,0 м от забоя должно составлять не менее 1 см.
Бурение опережающих скважин. Бурение опережающих скважин может применяться в подготовительных и очистных выработках на пластах любой мощности. Физический смысл устранения выбросоопасности с применением способа аналогичный описанному в способе вскрытия пласта стволами с бурением дренажных скважин. Число скважин и схемы их расположения устанавливают таким образом, чтобы обеспечить разгрузку и дегазацию пласта в сечении выработки и за ее контуром на 4 м.
Параметрами способа являются: диаметр скважин, длина радиус эффективного влияния скважин, величина неснижаемого опережения скважинами забоя, расстояние между скважинами
Диаметр опережающих скважин должен составлять 80-250 мм, длину скважин не ограничивают, величина неснижаемого опережения на момент бурения новой серии скважин должна составлять не менее 5 м, а расстояние между скважинами не должно превышать 2Rэф.
Радиус эффективного влияния скважин определяют опытным путем по изменению скорости газовыделения в измерительных камерах контрольных шпуров, пробуренных параллельно и на различных расстояниях от предполагаемого направления и места бурения опытной разгрузочной скважины.
В основу методики положено увеличение газопроницаемости пласта и, как следствие, увеличение скорости газовыделения в измерительных камерах шпуров при формировании зоны неупругих деформаций вокруг опытной опережающей скважины в процессе и после ее бурения. За радиус эффективного влияния опережающей скважины принимают расстояние от нее до наиболее удаленного шпура, скорость газовыделения из которого увеличилась по трем замерам не менее чем на 10% по сравнению с последним значением скорости газовыделения до ее увеличения.
Контроль эффективности опережающих скважин осуществляется по измерению начальной скорости газовыделения и выходу бурового штыба.
Как отмечалось выше, два обстоятельства, по сути недостатка, практически полностью ограничивают применение этого, ранее широко применявшегося способа. Во-первых, очень высокая вероятность выброса при бурении скважин большого диаметра. Во-вторых, в реально выбросоопасных зонах радиус эффективного влияния резко уменьшается, что фактически приводит к неэффективности способа.