НПАОП 10.0-5.25-89 Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа

Министерство угольной промышленности СССР

Согласовано	Утверждено
с ЦК профсоюза рабочих угольной промышленности 15.10.87	Минуглепромом СССР и Госгортехнадзором СССР 18.04.89

ИНСТРУКЦИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ВЕДЕНИЮ 

ГОРНЫХ РАБОТ НА ПЛАСТАХ,  ОПАСНЫХ ПО ВНЕЗАПНЫМ ВЫБРОСАМ УГЛЯ, ПОРОДЫ И ГАЗА 

Приложение к разделу 5 главы II  

«Правил безопасности в угольных и  сланцевых шахтах»

Основой нормативных указаний, изложенных в Инструкции, явились положения теории внезапных выбросов угля, породы и газа, результаты научно-исследовательских работ по совершенствованию способов предотвращения выбросов и методов прогноза выбросоопасности угольных пластов и пород, а также многолетний практические опыт разработки пластов, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа.

Инструкция доработана Минуглепромом СССР и Госгортехнадзором СССР. В ее создании принимали участие работники производственных объединений, шахт, научно-исследовательских, учебных и проектных институтов под руководством Центральной комиссия по борьбе с внезапными выбросами угля, породы и газа.

Инструкция является нормативным документом и предназначена для работников шахт, производственных объединений (комбинатов), научно-исследовательских, учебных, проектно-конструкторских и проектных институтов, а также органов Госгортехнадзора.

Редакционная комиссия: А.А.Манжула (председатель), И.М.Петухов (заместитель председателя), О.И.Хмара (ответственный секретарь), В.С.Бабенко, Ю.Н.Бирюков, М.И.Большинский, Л.А.Вайнштейн, Ю.И.Дудин, А.Е.Жуков, А.Н.Зорин, А.С.Индман, В.П.Кузнецов, В.И.Николин, И.А.Новичихин, А.Ф.Остапенко, В.Я.Привыхо. В.Н.Пузырев, Ю.Т.Хорунжий, Л.И.Чернецкий.

Раздел I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 

I.I. Газодинамические явления

1.1.1. Газодинамические явления происходят при ведении работ в забоях горных выработок газоносных пластов (пород) и представляют собой быстропротекающее разрушение призабойной части угольного или породного массива, сопровождающееся отбросом или смещением угля (породы) в горную выработку к повышенным газовыделением.

К газодинамическим явлениям относятся: внезапные выбросы угля и газа (внезапные выдавливания), обрушения (высыпания) угля с попутным газовыделением, внезапные выбросы породы и газа.

1.1.2. Положения настоящей Инструкций распространяются на внезапные выбросы угля и газа (внезапные выдавливания) , внезапные выбросы породы и газа.

Внезапные выбросы угля и газа

1.1.3. Внезапный выброс угля и газа представляет собой сложное газодинамическое явление, протекающее в несколько стадий:

накопление и перераспределение потенциальной анергии упругих деформаций угольного пласта и вмещающих пород, переход угольного пласта в призабойной части в предельно напряженное состояние, повышение трещиноватости, понижение прочности угля и повышение количества свободного газа (подготовительная стадия);

быстрое разрушение напряженной призабойной части пласта, сопровождающееся трещинообразованием, дроблением угля, интенсивной десорбцией метана, приводящей к увеличению энергии свободного газа;

лавинно развивающееся разрушение угольного массива под действием горного и газового давления;

вынос разрушенного угля в потоке расширяющегося газа;

прекращение процесса разрушения угольного массива к постепенное уменьшение газовыделения.

1.1.4. Внезапному выбросу угля и газа могут предшествовать предупредительные признаки: выдавливание или высыпание угля из забоя, удары и трески различной силы и частоты в массиве; отскакивание кусочков угля и шелушение забоя, уменьшение прочности угля, резкое увеличение газовыделения в выработку, зажатие бурового инструмента, выброс штыба и газа при бурении шпуров (скважин).

1.1.5. Отличительными признаками внезапного выброса угля и газа являются:

а) отброс угля от забоя на расстояние, превышающее протяженность возможного размещения его под углом естественного откоса;

б) образование в угольном массиве полости;

в) смещение угля в выработку;

г) повышенное по сравнению с обычным выделение газа в горну» выработку, при котором относительное газовыделение больше разности между природной газоносностью пласта и остаточной газоносностью выброшенного угля.

1.1.6. Дополнительными признаками внезапных выбросов угля и газа могут быть: повреждение и отброс оборудования, наличие тонкой угольной пыли на откосе выброшенного угля и на крепи.

1.1.7. Внезапные выбросы угля и газа подразделяются на: I) выбросы угля и газа, происшедшие впервые на пластах, ранее считавшихся невыбросоопасными; 2) выбросы угля и газа, происшедшие на выбросоопасных пластах, на которых паспортом предусмотрено применение прогноза или способов предотвращения выбросов; 3) выбросы угля, происшедшие при производстве сотрясательного взрывания; 4) выбросы угля и газа, происшедшие при выемке угля механизмами с дистанционным управлением без прогноза и способов предотвращения выбросов; 5) внезапные выдавливания угля с повышенным газовыделением.

Внезапные выбросы породы и газа

1.1.8. Внезапный выброс породы и газа представляет собой газодинамическое явление, возникающее в газоносных породах и характеризующееся быстроразвивающимся разрушением массива с отбросом породы и выделением газа.

1.1.9. Отличительными признаками выброса породы и газа является:

а) образование в массиве полости, оконтуренной породой, расслоившейся на тонкие чешуеобразные пластинки;

б) отброс породы от забоя и дробление значительной ее части до размеров крупнозернистого песка;

в) повышенное выделение газа в выработку.

1.2. Разделение шахтопластов на категории опасности по внезапным выбросам угля, породы и газа

1.2.1. Шахтопласты подразделяют на выбросоопасные, угрожаемые и невыбросоопасные. В отдельных случаях выделяют особо выбросоопасные шахтопласты или участки.

1.2.2. К выбросоопасным относят пласты в пределах шахтного поля, на которых произошли внезапные выбросы угля, породы и газа, или выбросоопасность которых установлена текущим прогнозом. Для условий Донецкого бассейна при выявлении на пласте опасной зоны выбросоопасность пласта уточняется экспертной оценкой МакНИИ.

К угрожаемым относят пласты в пределах шахтного поля с глубин, определенных в соответствии с п. 2.1.3.

1.2.3. При этажном способе подготовки шахтного поля шахтопласт считают выбросоопасным ниже отметки вентиляционного штрека того горизонта, на котором произошел первый выброс угля и газа, или выбросоопасность которого установлена прогнозом и экспертной оценкой. Если первый выброс или опасная зона имели место на отметке вентиляционного штрека, границу перевода шахто-пласта в категорию выбросоопасных переносят на 100 м по восстанию.

При панельном или погоризонтном способах подготовки шахтопласт считают выбросоопасным с изогипсы, проходящей на расстоянии 100 м по пласту выше отметки первого выброса угля и газа или опасной зоны, установленной прогнозом и экспертной оценкой.

1.2.4. К особо выбросоопасным относят шахтопласты или участки: в зонах активных по выбросам тектонических нарушений; в зонах повышенного горного давления (ПГД), осложненных геологическими нарушениями ; при переходе створов с краевыми частями целиков или остановленных забоев; на пластах с незащищенной нижней частью этажа.

1.2.5. Перечень и порядок отработки особо выбросоопасных шахтопластов или участков, выбросоопасных, угрожаемых, защитных шахтопластов, выбросоопасных пород, переход сяворов, необходимость применения методов прогноза или способов предотвращения выбросов, а также места заложения рассечных печей (гезенков) на крутом падении ежегодно до утверждения планов развития горных работ определяет комиссия под председательством технического директора производственного объединения (главного инженера, комбината, треста) в составе представителей управления округа Росгортехнадзора, МакНИИ (ВостНИИ), ВНИМИ, бассейнового технологического института и утверждает совместным приказом производственного объединения и управления округа Госгортехнадзора.

При разработке мероприятий во безопасному ведению работ необходимо предусматривать максимальное использование региональных способов предотвращения выбросов.

1.3. Порядок применения комплекса мер  для безопасной разработки выбросоопасных  и угрожаемых шахтопластов

1.3.1. Для безопасной разработки выбросоопасных к угрожаемых угольных пластов предусматривают следующие меры;

а) прогноз выбросоопасности;

б) опережающую разработку защитных пластов;

з) систему разработки и технологию в очистных и подготовительных забоях, снижающих вероятность возникновения вназапных выбросов угля и газа;

г) способы предотвращения внезапных выбросов угля и газа к контроль их эффективности;

д) мероприятия по обеспечении безопасности работающих. Разработку выбросоопасных угольных пластов необходимо осуществлять в соответствии с "Технологическими схемами разработки пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа".

1.З.2. Прогноз выбросоопасности пластов должны применять в порядке, предусмотренном разделом 2.

1.3.3. Вскрытие пластов, а также очистные и подготовительные работы в пределах защищенных зон производят без применения прогноза выбросоопасности и способов предотвращения внезапных выбросов угля, породы и газа, а взрывные работ ведут в режиме, предусмотренном для сверхкатегорных по газу шахт.

1.3.4. Незащищенные выбросоопасные угольные шахтопласты должны отрабатываться с применением прогноза и способов предотвращения внезапных выбросов.

Региональные способы предназначены для заблаговременной обработки угольного массива впереди очистных и подготовительных забоев

К региональным способам относятся: опережающая отработка защитных пластов, дегазация угольных пластов, увлажнение угольных пластов.

Перечень пластов (участков), где должны применяться региональные способы предотвращения внезапных выбросов, определяют ВНИМИ и МакНИИ (ВостНИИ) на стадии составления проектов строи-тельства шахт (горизонтов), а на действующих шахтах - ежегодно при подготовке годовых программ горных работ.

Локальные способы предназначены для приведения призабойной части угольного массива в невыбросоопасное состояние, их осуществляют со стороны очистных или подготовительных забоев.

К локальным способам относятся: низконапорное увлажнение угольного пласта, гидрорыхление, гидроотжим пласта, бурение опережающих скважин, гидровымывание опережающих полостей, образование разгрузочных пазов и щелей, торпедирование угольного массива

Во всех случаях применения региональных и локальных способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа необходимо осуществлять контроль их эффективности.

1.3.5.При разработке незащищенных выбросоопасных угольных шахтопластов должны применяться следующие мероприятия по обеспечении безопасности работающих; производство взрывных работ в режиме сотрясательного взрывания; схемы вентиляции, обеспечивающие устойчивое проветривание забоев с подсвежением исходящей из очистного забоя струн воздуха; регламентации последовательности выполнения технологических процессов и способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа при работе в опасных зонах; организацию телеметрического контроля за содержанием метана в очистный и подготовительных забоях, в том числе при сотрясательном взрывании в угольных и смешанных забоях; устройство индивидуального и групповых отводов сжатого воздуха, переносных спасательных пунктов; телефонную связь; дистанционное управление машинами и механизмами.

Для особо выбросоопасных шахтопластов и участков технический директор производственного объединения по согласованию с МакНИИ (ВостНИИ) определяет комплекс мер в соответствии с п. 1.3.1, а также дополнительные мероприятия (устанавливается скорость подвигания очистных и подготовительных забоев, технологические перерывы между производственными процессами, максимальная глубина ниш). Контроль продолжительности технологического перерыва между производственными процессами при струговой выемке угля обеспечивается аппаратурой АКМ с телеметрической регистрацией.

Горные работы в зонах влияния геологических нарушений на пологих выбросоопасных пластах Донбасса осуществляют в соответствии с рекомендациями, изложенными в приложении I.

1.4. Общая организация работ по борьбе с внезапными выбросами угля, породы и газа

1.4.1. Техническую политику и руководство работами по борьбе с внезапными выбросами угля, породы и газа осуществляют по схеме: Главное научно-техническое управление Минуглепрома - технические директора (главные инженеры) производственных объединений (комбинатов, трестов) - главные инженеры шахт (шахтоуправлений).

1.4.2. В технической дирекции производственных объединений, шахты которых разрабатывают выбросоопасные или угрожаемые пласты, работы по борьбе с внезапными выбросами организует главный горняк по борьбе с выбросами в соответствии с "Типовым положением о главном горняке по борьбе с выбросами угля, породы и газа", а в шахтостроительных комбинатах (трестах) - лица, назначенные приказом по комбинату (тресту).

На шахтах ведение прогноза и контроль эффективности противовыбросных мероприятий осуществляет специальные службы (группы), которые подчиняются непосредственно главному инженеру шахты.

За службой прогноза приказом по шахте закрепляется геолог. На должность руководителя службы по прогнозу (заместителя начальника участка ВТБ по прогнозу и контроле за газодинамическими явлениями) назначается лицо с высшим горно-техническим образованием со стажем подземной работы не менее двух лет на шахтах, разрабатывающих пласты с применением прогноза или способов предотвращения выбросов, прошедшее обучение по специальной программа МакНИИ (ВостНИИ)

1.4.3. Способы предотвращения внезапных выбросов угля, породы а газа должны выполнять участки профилактических работ по технике безопасности или же эксплуатационные и подготовительные участки согласно приказу по шахте.

Прогноз выбросоопасности угольных пластов, контроль параметров способов предотвращения внезапных выбросов и оценку их эффективности должны осуществлять горные мастера по прогнозу выбросоопасности и контролю эффективности способов предотвращения выбросов. Численность горных мастеров по прогнозу на шахте устанавливают на основании хронометражных наблюдений.

При производстве горно-проходческих работ силами шахтостроительных (шахтопроходческих) управлений на, действующих (реконструируемых) шахтах, на участках, которые соединены с выработками действующей шахты, прогноз выбросоопасности пластов и контроль эффективности применения способов предотвращения внезапных выбросов осуществляет служба действующих шахт.

Результаты прогноза выбросоопасности по начальной скорости газовыделения и контроля эффективности способов предотвращения внезапных выбросов отмечают на доске, установленной у забоев выработок с указанием даты, смены, фамилии горного мастера, данных прогноза и контроля эффективности, безопасной глубины выемки и привязки забоя на момент выполнения прогноза или контроля эффективности к пикетному знаку.

Планшет (эскиз) подвигания очистных и подготовительных работ с привязкой их к маркшейдерскому знаку в масштабе 1:200 с нанесением геометрических параметров прогноза, способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа с контролем их эффективности, установки сейсмоприемников, зоны сотрясательного взрывания должен вестись на эксплуатационных, подготовительных участках и службой (группой прогноза). На планшет (эскиз) наносят положение забоя; на эксплуатационных (подготовительных) участках

- на начало каждой смены, на службе (группе) прогноза - после выполнения прогноза или способов предотвращения выбросов с контролем их эффективности.

Служба (группа) прогноза, шахты ежемесячно согласовывает безопасную глубину выемки в очистных к подготовительных забоях по данным текущего прогноза выбросоопасности или контроля эффективности способов предотвращения внезапных выбросов.

Ответственность за обеспечение безопасных условий труда при разработке выбросоопасных угольных пластов возлагается на главного инженера шахты (шахтостроительного управления).

1.4.4. Порядок проведения работ по создания и внедрению новых методов прогноза выбросоопасности пластов а способов предотвращения внезапных выбросов угля, породы и газа, а также оформления документации определен в приложении 2.

1.4.5. Рассмотрение вопросов безопасного ведения горных работ на выбросоопасных пластах в случаях, не предусмотренных настоящей "Инструкцией", осуществляет Центральная комиссия по борьбе с внезапными выбросами угля, породы и газа или секция Центральной комиссии по представлению технического директора (главного инженера) производственного объединения (комбината, треста) и заключению МакНИИ (ВостНИИ), Разрешение на ведение работ в соответствии с рекомендациями комиссии выдают управления округов Госгортехнадзора.

1.5. Требования к проектам строительства и реконструкции шахт и подготовки новых горизонтов

1.5.1. Проекты строительства и реконструкции шахт и подготовки новых горизонтов с выбросоопасными и угрожаемыми пластами, а также с выбросоопасными породами должны быть согласованы с МакНИИ (ВостНИИ) и ВНИМИ и утверждены в установленном порядке, Проекты должны содержать специальный раздел, предусматривающий технические решения, направленные на предотвращение внезапных выбросов угля, породы и газа.

1.5.2. Для составления проектов строительства новых и реконструкции действутющих шахт, подготовки новых горизонтов геологоразведочные организации Мингео СССР и Минуглепрома СССР на основании прогноза при геологоразведочных работах выдают проектным институтам заключения о выбросоопасности угольных пластов, согласованные с МахНИИ (ВостНИИ).

1.5.3. Вскрытие и подготовка шахтных полей с выбросоопасных и угрожаемыми угольными пластами должны обеспечивать:

а) максимальное использование опережающей разработки защитных пластов и применение региональных способов предотвращения выбросов;

б) заложение подготовительных выработок в невыбросоопасных и защищенных пластах, а также в невыбросоопасных породах ;

в) наименьшее число пересечений выбросоопасных пластов угля и пород горными выработками;

г) применение на незащищенных выбросоопасных угольных пластах столбовых систем разработки;

д) рассредоточение вентиляционных потоков в шахтном поле, возможность его секционного проветривания, обособленность проветривания подготовительных забоев и подсвежение исходящих струй выемочных участков;

а) проведение подготовительных выработок, общих для смежных лав пологих пластов, повторное использование выработок, проведение баз оставления целиков между выработкой и выработанным пространством. Порядок отработки пластов принимают в соответствии с "Перспективными схемами использования защитных пластов". Для условий крутых и крутонаклонных пластов на шахтах Донецкого бассейна до сдачи горизонта в эксплуатацию на защитном пласте должно быть подготовлено и обработано первое от главного квершлага выемочное поле на длину не менее 400 м.

1.5.4. При строительстве новых и реконструкции действующих шахт, подготовке новых горизонтов действующих шахт для обеспечения полкой защиты выбросоопасных крутых пластов необходимо предусматривать разработку защитных пластов с опережением на один горизонт.

При опережающей на один горизонт отработке защитных пластов допускается одновременная разработка трех этажей (дорабатываемого, основного, опережающего).

Проветривание горных выработок опережающего горизонта должно осуществляться обособленно за счет общешахтной депрессии, а исходящая струя воздуха с горизонта должна направляться непосредственно в исходящую струю шахты.

Задача угля и породы, спуск и подъем людей, доставка материалов на опережающий горизонт должны осуществляться стационарными подъемными установками. В отдельных случаях по согласованию с управлением округа Госгортехнадзора допускается спуск и подъем людей, а также выдача угля, породы и спуск материалов с помощью клетевых и скиповых подъемных установок слепых стволов,

На опережающем горизонте к началу очистных работ на защитном пласте должна быть оборудована постоянная или временная водоотливная установка, построено и введено в эксплуатацию электровозное депо, установлена при необходимости система кондиционирования воздуха.

Все работы на опережающем горизонте, связанные с разработкой защитных пластов шахта, должна выполнять в соответствии с утвержденным проектом.

1.6. Требования к разработке выбросоопасных и угрожаемых угольных пластов

1.6.1. На вскрытие, проведение подготовительных выработок и ведение очистных работ на выбросоопасных н угрожаемых пластах должен быть составлен комплекс мер по борьбе с внезапными выбросами угля и газа, отвечающий требованиям раздела 1.3. Комплекс мер дожен быть согласован с МакНИИ (ВостНИИ) и утвержден техническим директором производственного объединения и пересматриваться не реже одного раза в год. На основании комплекса мер разрабатывают паспорт выемочного участка и паспорт проведения и крепления выработок. Паспорт должен быть составлен в соответствии с "Инструкцией по составлению паспортов выемочного участка и проведения и крепления выработок" и утвержден главным инженером шахты.

Паспорта, на вскрытие выбросоопасных пластов, а также на отработку особо выбросоопасных пластов или участков, изменения и дополнение к ним согласовывает МакНИИ (ВостНИИ) и утверждает технический директор производственного объединения. Паспорта на (шахтостроительного управления пластов утверждает главный инженер шахты (шахтостроительного управления).

Зоны ПГД от целиков и краевых частей угольного массива, соседних пластов, построенных в соответствии с разделом 3, и зоны тектонических нарушений указывают на плане горных работ и выкопировке из него, прилагаемое к паспорту выемочного участка и паспорту проведения и крепления выработок.

1.6.2. Технология вскрытия, ведения подготовительных и очистных работ, способы предотвращения внезапных выбросов угля и газа и оборудование, необходимое для этих целей, выбираются на основании "Технологических схем разработки пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа" и настоящей Инструкции.

1.6.3. Разработку незащищенных выбросоопасных угольных шахтопластов необходимо производить столбовыми системами. В случаях, когда по горно-геологическим условиям не представляется возможным применить столбовую систему разработки, по разрешению технического директора объединения допускается применение сплошной или комбинированной системы разработки.

При применении сплошной системы разработки на незащищенных выбросоопасных крутых и крутонаклонных пластах забой откаточного штрека должен опережать очистной забой (считая от первого уступа лавы или нижнего сопряжения лавы со штреком) не менее чем да 100 м. Просеки (нижние печи) должны опережать очистной забой не менее чем на 20 м.

На пологих и наклонных пластах при сплошной системе разработки допускается проведение обкаточного (конвейерного) штрека по углю одним забоем с лавой или с опережением не менее 100 м. В отдельных случаях по заключению МакНИИ (ВостНШ) опережение конвейерного штрека может устанавливаться менее 100 м в зависимости от горно-технических условий. При этом отбойку угля в опережению осуществляют сотрясательным взрыванием.

1.6.4. Заложение полевых выработок необходимо проводить на расстоянии не менее 5 м от выбросоопасных угольных пластов, считая по нормали. В отдельных случаях по согласованию с МакНИИ (ВостНИИ) допускается заложение полевых выработок на меньшем расстоянии. При этом полевую выработку необходимо проводить с бурением разведочных контрольных скважин через каждые 5 м подвигания.

При проведении полевой выработки буровзрывным, способом ре-жим сотрясательного взрывания вводят при приближении к пласту на расстояние, равное 3 м по нормали.

1.6.5. Подготовительные и очистные работы в установленных прогнозом опасных зонах необходимо проводить о применением способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа и контролем их эффективности.

В неопасных зонах, установленных прогнозом, подготовительные и очистные работы можно производить без применения способов.

1.6.6.. На шахтах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа, устанавливают четырехсменный режим работы с выделением специальной смены для выполнения локальных способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа и сотрясательного взрывания. В отдельных случаях по согласования с МакНИИ (ВостНИИ) и управлением округа Госгортехнадзора время на выполнение указанных работ может быть менее смены, о чем указывается в паспорте выемочного участка и паспорте на проведшие и крепление выработок.

1.6.7 Проведение подготовительных выработок должно осуществляться механизированными способами или взрывными работами. Допускается применение других способов проведения выработок по разрешению комиссии, определенной п.1.2.5.

Подготовительные выработки с углами наклона более 10° должны проводиться в направлении сверху вниз. Выработки с углом наклона более 10° можно проводить снизу вверх комбайнами с дистанционным управлением со свежей струи воздуха без постоянного присутствия людей в выработке. В Карагандинском бассейне восстающие подготовительные выработки с углом наклона до 15° можно проводить комбайнами с текущим прогнозом выбросоопасности и локальными способами предотвращения внезапных выбросов в опасных зонах,

В аварийных случаях выработки с углами наклона свыше 10° с разрешения технического директора производственного объединения (главного инженера комбината) можно проводить в направлении сни-зу вверх отбойными молотками с применением локальных способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа, контролем их еффективности и мероприятиями по обеспечению безопасности работающих.

В защищенных зонах наклонные выработки можно проводить снизу вверх при условии соблюдения требований безопасности для газовых шахт.

1.6.8. Выемку угля в очистных забоях пологих и наклонных выбросоопасных пластов следует производить самозарубывающимися комбайнами или струговыми установками.

При отсутствии сомозарубывающихся комбайнов выемка угля в угля в нишах производится выбуриванием, отбойными молотками или сотрясательным взрыванием.

Выемку угля узкозахватными комбайнами следует производить по односторонней схеме. Выемка угля по двухсторонней схеме допускается в неопасных зонах, установленных текущим прогнозом, а также в зонах, обработанных способами предотвращения внезапных выбросов с контролем их эффективности. Выемка угля широкозахватными комбайнами разрешается округами Госгортехнадзора по заключению МакНИИ (ВостНИИ) и бассейнового технологического института.

Допускается выемка угля отбойными молотками по всей длине лавы (или отдельной ее части) при неустойчивой, легкообрушаемой кровле со специальными мероприятиями, согласованными с МакНИИ  (ВостНИИ) и утвержденными техническим директором производственного объединения.

Выемку угля на крутых выбросоопасных шахтопластах необходимо производить лавами по падению с применением щитовых агрегатов, а также лавами по простиранию применением дистанционноуправляемых комбайнов (комбайновая часть лавы при этом должна составлять не менее 80% от общей ее длины) или отбойными молотками.

При потолкоуступной форме очистного забоя расстояние между уступами не должно превышать 3 м для пластов мощностью до 1 м и 4 м для пластов мощностью более I м. Опережение магазинного уступа определяют расчетом в соответствии с приложением 3.

1.6.9. Управление кровлей в очистных забоях выбросоопасных шахтопластов должно производиться полным обрушением или полной закладкой выработанного пространства. Способы управления кровлей плавным опусканием или удержанием на кострах допускаются в исключитальных случаях по согласованию с бассейновым технологическим институтом.

Закладка выработанного пространства на .крутых пластах должна осуществляться дробленой породой на всю высоту этажа без оставления пустот. Шаг закладки должен составлять 1,8-3,5м для сухой и 4,5-7,2 м для гидравлической закладки, максимальное расстояние от закладочного массива до забоя к моменту возведения закладочной полосы не должно превышать 11,0 м.

1.6.10. при ведении работ на незащищенных и не обработанных региональными способами выбросоопасных пластах должны применять текущий прогноз или локальные способы предотвращения выбросов.

В случае невозможности применений локальных способов проведение подготовительных выработок и подготовку ниш в очистных забоях производят буровзрывным способом в режиме сотрясательного взрывания. Очистную выемку можно производить буровзрывным способом в режиме сотрясательного взрывания по разрешению технического директора производственного объединения.

1.6.11. Допускается выемка угля струговыми установкам на пластах мощностью менее 0.8 м без применения способов предотвращения внезапных выбросов по длине лавы. При этом выемка угля должна осуществляться по всей лаве при отсутствии людей в лаве и по ходу исходящей струи воздуха до ее подсвежения или места соединения с групповой выработкой. Разрешается нахождение помощника машиниста на верхней головке конвейера струговой установки (кроме особо выбросоопасных участков) .

Прямолинейность лавы должна контролироваться инструментально не менее 2 раз в месяц маркшейдерской службой шахты.

При неустойчивой кровле выемка угля стругом может осуществляться отдельными последовательными участками длиной не менее 80 м и глубиной не более 0,8 м. В концевых частях лавы длина вынимаемых участков может быть уменьшена до 25 м, при этом переход между участками должен быть плавным на протяжении не менее 16 м,

На особо выбросопасных участках основной блок управления стругом (ВУС) должен находиться при столбовой системе на откаточном (конвейерном) штреке на расстоянии 15 м от забоя лавы в сторону свежей струи воздуха8 при сплошной системе - на расстоянии 25м от забоя лавы в сторону свежей струи воздуха; у блока управления должен находиться только машинист струговой установки. При выемке угля стругом в нижней концевой части лавы нахождение людей в опережении откаточного (конвейерного) штрека не допускается.

В лавах со струговой технологией выемки угля на пластах мощностью 0.8 и более метров должен применяться текущий прогноз выбросоопасности и способы предотвращения выбросов в опасных зонах.

1.6.12. На шахтах восточных и северных бассейнов необходимость применения локальных способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа в очистных забоях определяет ВостНИИ.

При проведении спаренных штреков на пластах мощностью более 1,8 м при ширине целика между штреками по падению не более 6м верхнюю выработку необходимо проводить с применением текущего прогноза выбросоопасности, способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа в опасных зонах и опережать забой нижней выработки не менее чем на 6м.. Нижнюю выработку и сбойку по согласованию с ВостНИИ можно проводить без применения способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа.

1.7. Расследование и учет внезапных выбросов угля, породы и газа.

1.7.1. 0 каждом случае внезапного выброса угля, породы и газа директор или главный инженер шахты (шахтостроительного управления) обязан немедленно сообщить руководству производственного объединения (комбината, треста), районной горно-технической инспекции, институту по безопасности работ (МакНИИ или ВостНИИ),  Центральной комиссии по борьбе с внезапными выбросами угля, порода и газа и ее секции.

1.7.2. Внезапные выбросы угля, породы и газа, повлекшие за собой несчастные случаи, расследуют в порядке, установленном "Инструкцией о расследовании и учете несчастных случаев на подконтрольных Госгортехнадзору СССР предприятиях и объектах".

1.7.3. Внезапные выбросы угля и газа, не повлекшие за собой несчастных-случаев, расследует комиссия в составе: представителя производственного объединения (комбината, треста) - председатель, главного инженера шахты (шахтостроительного управления), представителей районной горно-технической инспекции, МакНИИ (ВостНИИ), а также института -разработчика способа предотвращения выбросов, применявшегося в забое.

В своей работе комиссия руководствуется "Инструкцией по расследованию аварий, не повлекших за собой несчастных случаев на подконтрольных Госгортехнадзору СССР предприятиях и объектах".

Внезапные выбросы угля, породы и газа при сотрясательном взрывании, а также внезапные выбросы угля и газа, происшедшие при гидроотжиме и дистанционном управлении механизмами, расследует комиссия в составе: главного инженера шахты или шахтостроительного управления (председатель), участкового горнотехнического инспектора и представителя МахНИИ (ВостНИИ).  

1.7.4. На каждый внезапный выброс комиссия составляет акт по форме I.

Количество газа, выделившегося при внезапном выбросе, определяют в соответствии с методикой, изложенной в приложении 4.

На каждый внезапный выброс угля и газа, кроме выбросов, происшедших при сотрясательном взрывании, МакНИИ (ВостНИИ) составляет карточку регистрации.

1.7.5. Шахты, разрабатывающие выбросоопасные пласты, ведут скрепленную печатью "Книгу учета газодинамических явлений" (форма 2).

1.7.6. Акты расследования и книга учета являются официальными документами для учета происшедших газодинамических явлений, определения объемов и стоимости работ по ликвидация их последствий, а также для определения дальнейшего порядка ведения горных работ на пласте.

Перечень работ по предотвращению внезапных выбросов угля, породы и газа вносят в скрепленную печатью "Книгу выполнения мер по борьбе с внезапными выбросами угля, породы и газа" (форма 3).

1.7.7. Акты расследования и карточки регистрации внезапных выбросов составляют в пяти экземплярах и рассылают: Центральной, комиссии по борьбе с внезапными выбросами угля, породы и газа, производственному объединению (комбинату), шахте, районной горнотехнической инспекции (РГТИ), МакНИИ (ВостНИИ).

Место и дату возникновения внезапных выбросов наносят на планы горных работ, планшеты и рабочие эскизы. Место и дату внезапного выброса обозначают следующим образом :

Раздел 2. ПРОГНОЗ ВЫБРОСООПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 

И КОНТРОЛЬ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПОСОБОВ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ  ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА 

2.1. Порядок применения методов прогноза выбросоопасности

2.1.1.Прогноз выбросоопасности угольных пластов производят на следующих этапах освоения месторождения (шахтного поля):

при ведении геологоразведочных работ;

при вскрытии пластов;

при проведении подготовительных выработок и ведении очистных работ.

Для прогноза выбросоопасности угольных пластов и пород, контроля за эффективностью применяемых способов борьбы с выбросами должны применяться приборы,, приспособления и устройства заводского изготовления, соответствующие требованиям ГОСТов (ОСТов) и ТУ.

2.1.2. Прогноз выбросоопасности пластов при ведении геолого-разведочных работ в Донецком бассейне производят геологоразведочные организации в соответствии с "Временным руководством по прогнозу выбросоопасности угольных пластов Донецкого бассейна при геологоразведочных работах" и "Временным руководством по прогнозу выбросоопасности угольных пластов и вмещающих пород по данным геофизических исследований геолого-разведочных скважин в Донецком бассейне". В восточных и северных бассейнах и месторождениях экспертную оценку выбросоопасности осуществляет ВостНИИ в соответствии с "Методикой оценки выбросоопасности угольных пластов с глубиной на разведуемых участках по геолого-разведочным данным".

2.1.3. На шахтах восточных и северных бассейнов и месторождений прогноз выбросоопасности осуществляют со следующих глубин , м:  

для Кузбасса:

Прокопьевско-Киселевский район	150
Ускатский и Томь-Усинский районы	300
Кемеровский район	210
Еунгуро-Чумышский район	220
Беловский, Байдаевский, Осиновский, Кондомский и Терсинский районы	300
Ленинский район	340
Анжерский район	500
для Егоршинского месторождения	150
для Воркутинского месторождения	400
для Карагандинского бассейна: Промышленный, Долинский и Караджаро-Шаханский участки	350
Южный и Центральный участки Чурубай-Нуринского района	270
Тентекский район	230
Саранский участок	200
для Партизанского месторождения и месторождений Сахалина	250
для Норильского месторождения или других глубин, уточненных по экспертной оценке ВостНИИ.	300

Глубина, с которой осуществляет прогноз выбросоопасности шахтопластов Донецкого бассейна, принимают в соответствии с табл. 2.1.

Комплексный показатель М рассчитывается:  

при Vdaf = 9...29% по формуле М =Vdaf - 0,16 у  

при Vdaf более 29% по формуле М=[(4 Vdaf -91)/(у +2,9)+24] ,  

где у - толщина пластического слоя угля, мм (для углей, не склонных к спеканию у = 0).

Шахтопласт относят к невыбросоопасным независимо от глубины разработки и природной газоносности, если комплексный показатель степени метаморфизма угля М>27,7 или логарифм удельного электросопротивления антрацитов lg? < 3,3, а также если для углей конкретной степени метаморфизма природная газоносность или глубина разработки менее значений, указанных в табл. 2.1.

При сбойке горными работами двух шахт, разрабатывающих один и тот же пласт различной степени выбросоопасности (один шахтопласт является выбросоопасным), шахту в целом относят к категории опасных по выбросам угля и газа.

Выход летучих веществ, Vdaf,%	Комплексный показатель степени метаморфизма угля, М, у.е.	Природная газоносность пласта,м3 на I т сухой безвольной массы	Глубина, с ко- торой осуществляется прогноз, м
более 29	26,3.. .27,7  24,5.. .26,2	8 и более  9 и более	400 380
9,... 29	23,7.. .27,6  17,6.. .23,6 13,5.. .17,5  9,0.. .13,4	9 и более  II и более  12 и более  13 и более	380  320  270  230
менее 9  (но lg? < 3,3	-	15 и более	150

2.2. Прогноз выбросоопасности пластов в месте вскрытия

2.2.1. Перед вскрытием квершлагами и другими полевыми выработками выбросоопасных или угрожаемых шахтопластов должен осуществляться прогноз их выбросоопасности в месте вскрытия, Результаты прогноза оформляют актом (форма 3.1).

2.2.2. При подходе вскрывающей полевой выработки к пласту, начиная с 10 и по нормали, из забоя выработки на пласт производят бурение разведочных скважин глубиной не менее 5 м для уточнения положения, угла падения и мощности пласта.

Схемы расположения скважин (не менее двух), их глубину и периодичность бурения определяет главный инженер и геолог шахты из расчета, что разведанная толща между пластом и выработкой составляет не менее 5 м. Фактическое положение скважин должно быть нанесено на рабочий эскиз выработки с привязкой к маркшейдерскому знаку. Контроль за положением забоя относительно пласта по данным разведочного бурения осуществляется под руководством геолога.

2.2.3. При подходе забоя вскрывающей выработки на расстояние не менее 3 м (по нормали) к угольному пласту бурят контрольные скважины (шпуры) для установления показателей, используемых при прогнозе выбросоопасности пласта в месте вскрытия. Отбор проб угля с разделением их по угольным пачкам производят колонковой трубой или с помощью кернонаборника. Скважины для отбора проб угля должны пересекать пласт в пределах проектного сечения выработки. Пробы отбирают с каждого метрового интервала скважин по всей мощности пласта.

При вскрытии пологих пластов мощностью более 2 м отбор проб производят на участке до входа выработки в пласт на полное сечение. Дальнейшее пересечение пласта осуществляется с прогнозом выбросоопасности.

2.2.4. Пересечение пологого угольного пласта при прогнозе "неопасно" и отсутствии выброса при его вскрытии может осуществляться с применением текущего прогноза выбросоопасности,

2.2.5. В Кузнецком бассейне прогноза выбросоопасности пласта в месте вскрытия производят по показателю Пс :

Пс=Рr.max-14 f2min                               (2.1)

где Рг.max максимальное давление газа а пласте на донной глубине от поверхности, кгс/см2; fmin - наименьшее значение коэффициента крепости угля по угольным пачкам, выявленным разведочной скважиной; или по метровым интервалам разведочной скважины. При Пс ? 0 зона пласта в месте вскрытия считается опасной.

2.2.6. В Карагандинском бассейне прогноз выбросоопасности пласта в месте вскрытия производят по показателю Пс1  :       

Пс1=?Р?  - (6410*f2min/(Рr.max??Рr.max) )            (2.2)

где Р? - показатель начальной скорости газоотдачи угля с учетом его естественной влажности для наиболее мягкой угольной пачки или метрового интервала контрольной скважины.

При Пс1??  10,5 зона пласта в месте вскрытия считается опасной.

Для учета естественной влажности угля значение показателя Р умножают на коэффициент, определяемый по формуле

K?=1,4 - 0,9*lg?                                                (2.3)

где ?- величина естественной влажности наиболее мягкой пачки угля или метрового интервала контрольной скважины, %. Величину Р? определяют по формуле

Р?=K? *?P                                                       (2.4)

Герметизацию скважин для замера давления газа, определение коэффициента крепости и показателя начальной скорости газоотдачи осуществляют по методикам ВостНИИ.

2.2.7. В Воркутинском и Норильском месторождениях, а также в месторождениях Приморья и Сахалина угольные пласты в месте вскрытия считаются опасными при давлении газа в контрольных скважинах более 10 кгс/см2.

2.2.3. При вскрытии квершлагом свиты сближенных крутых пластов на шахтах северных и восточных бассейнов осуществляют прогноз их выбросоопасности по двум разведочным скважинам, перебури-вающим несколько пластов или все пласты свиты из одного положения забоя квершлага. При этом величину давления газа в пластах принимают одинаковой и равной наибольшему замеренному давлению в разведочных скважинах.

2.2.9. В Донецком бассейне прогноз выбросоопасности пластов в месте вскрытия осуществляют по скорости газовыделения (g ), иодному показателю (?J) и коэффициенту крепости угля (f ).

При приближении забоя вскрывающей выработки к пласту или пропласту мощностью более 0,2 м на расстояние не менее 3 м по нормали бурят контрольные скважины (шпуры) на пласт для отбора проб угля и замера скорости газовыделения, а также для определения мощности пласта и количества пачек. Замер скорости газовыделения производят в двух скважинах не позднее, чем через 2 мин после перебуривания пласта, причем герметизируемая измерительная камера должна соответствовать мощности пласта. Скважины должны выходить на 1,0-1,5 м за контур выработки. Если при бурении имеют место предупредительные признаки выбросов, то бурение прекращают и выдается прогноз "опасно".

Герметизацию скважин (шпуров) производят газозатвором ЗГ-1 или ПГШ.

Отбор проб для определения иодного показателя и коэффициента крепости угля производят по каждой пачке мощностью более 0,2 м.

Если отбор проб угля по пачкан невозможен, то f  и ?J определяются по общей пробе.

К учету принимают максимальные значения g, ?J и минимальное значение f .

Определение иодного показателя и коэффициента крепости угля по отобранным пробам производят в лаборатории МакНИИ.

Ситуация перед вскрытием оценивается как невыбросоопасная  при одновременном выполнении трех условий:

g  ? 2 л/мин,

? J ? 3,5 мг/г,

f ? 0,6 у.а.

Если хотя бы один из трех показателей не соответствуем указанному условию, ситуация считается опасной и вскрытие пласта осуществляют при прогнозе "опасно",

2.3. Локальный прогноз выбросоопасности угольных пластов

2.3.1. На шахтах Донецкого и Кузнецкого бассейнов шахтопласты ниже глубины, указанной в п. 2.1.3, подвергают периодическому обследованию методом локального прогноза. Перечень шахтопластов, на которых должен применяться локальный прогноз, определяется комиссией в соответствии с п.1.2.5.

2.3.2. Оценку выбросоопасности угольных пластов производят по номограмме (рис. 2.1) в зависимости от значений действующих сил

( Ра ) и устойчивости угольных пластов (Мn).

Рис. 2.1. Номограмма для оценки выбросоопасности угольных пластов

1 - Донбасс; 2 - Кузбасс

Показатели Ра и Мn  вычисляют по следующим формулам

Ра =РГ + 0,1Н           (2.5)

Мn =Мса- sм         (2.6)

М=q0-B                   (2.7)

q0=aq-b                   (2.8)

В=m+g(a1+b1n)      (2,9)

где Н - глубина расположения обследуемой выработки, м; РГ - давление газа в угольном пласте, кгс/см2; Мn ,Мса - соответственно, единичное и среднеарифметическое значение устойчивости пласта; sм -среднеквадратическое отклонение, характеризующее неоднородность пласта (принимают в зависимости от Мса по табл. 2,2); q0 - обобщенный показатель прочности пласта с учетом его нарушенности ; В - обобщенный показатель структуры пласта с учетом его мощности; q - приведенная прочность пласта; m - мощность пласта, м; n - число угольных пачек, слагающих пласт; a ,b ,g ,a1 ,b1 -     эмпирические коэффициенты, значения которых приведены в табл. 2.3.

q=(q1m1+q2m2+…+qcmc)/(m1+m2+…+mc),

где q1,q2,…qc - прочность угольных пачек в забое выработки;  m1,m2,…mc - мощность угольных пачек, м.

2.3.3. При положении точки с координатами Ра и Мn на номограмме ниже кривой шахтопласт разрабатывают с локальным прогнозом.

При положении этой точки выше кривой шахтопласт разрабатывают с текущим прогнозом выбросоопасности.

2.3.4. Обследование локальным прогнозом в полном объеме состоит из 10 циклозамеров критериев локального прогноза, замеряемых через каждые 2-3 м подвигания забоя (20-30 м подвигания выработки).

2.3.5. Пункты обследований выбирают такими, чтобы были представлены наиболее характерные в отношении выбросоопасности свойства пластов;

На крутонаклонных и крутых пластах, отрабатываемых уступными лавами по простиранию, - в трех нижних уступах (на расстоянии 0,5-1,0 м от кутка) и в забое откаточного штрека;

на крутонаклонных и крутых пластах, отрабатываемых щитовыми агрегатами, - в забое монтажной ниши (на расстоянии 20 м от вентиляционного гезенка) и в лаве (на расстоянии 0,5-1,0 м от

Таблица 2.2

М	0,5	0,51 -1,0	1,01 - 1,5	1,51 -2,0	2,01 -2,5	2,51 -3,0	3,01 -3,5	3,51 -4,0	4,01 -4,5	4,51 -5,0	5,01 -5,5	5,5
sм	1,50	1,38	1,25	1,13	1,00	0,83	0,75	0,63	0,50	0,37	0,25	0,15

Таблица 2.3

Бассейн	Значение коэффициентов
		a	b	g	a1	b1	j
Донецкий	0,17	6,90	0,35	0,25	1,40	10,00
Кузнецкий	0,26	11,40	1,00	0,10	1,60	3,50

кутка вентиляционного гезенка в средней и нижней частях этажа на расстоянии по падению от вентиляционного горизонта соответственно 30-60 м и 80-110 м);

на пологих и наклонных пластах - в забое опережающей выработки и в трех пунктах по длине очистного забоя (на расстоянии 5-15 м от сопряжений с откаточной и вентиляционной выработками и в средней части лавы);

при мощности угольного пласта более 2,2 м - только в подготовительных выработках.

2.3.6. После вскрытия угольного пласта локальный прогноз в полном объеме проводят сразу же после выхода забоя выработки на пласт и повторяют через 30-40 м подвигания выработки.

2.3.7. Проведение подготовительных выработок по падению пласта ниже горизонта, обследуемого локальным прогнозом, осуществляют с применением текущего прогноза.

2.3.8. Первое обследование в очистном забое проводят в полном объеме сразу же после начала выемки и повторяют через 30-40 м подвигания выработки. Третий раз обследование в полном объеме проводят после отхода забоя от рассечки на расстояние, равное длине лавы.

2.3.9. В дальнейшем периодичность обследования устанавливают а зависимости от критической глубины ( Нкр ), на которой возможно появление выбросов угля и газа:

при ( Нкр - Н ) < 100 м          - через 30 м подвигания;

при 100 < ( Нкр - Н ) < 200 м - через 100 м подвигания;

при ( Нкр - Н ) > 200 м           - через 300 м подвигания.

2.3.10. Критическая глубина Нкр определяется по формуле

Нкр = Н + j (Ра0 - Ра)                  (2.10)

где Ра0 - значение Ра по номограмме в точке пересечения перпендикуляра, восстановленного из абсциссы со значением Мn для данного места обследования, с кривой; j - эмпирический коэффициент , определяемый по табл. 2.3.

2.3.11. Между обследованиями в полном объеме через каждые 10 м подвигания забоя в пунктах ведения локального прогноза проводят контрольные определения показателей изменения мощности пласта Кm  и прочности пласта Кq по формулам:

Кm = ((mcp - mk)/mcp)*100%;             (2.11)

Kq = ((qcp - qk)/qcp)*100%,               (2.12)

где mcp , qcp  - соответственно значения средней мощности и -приведенной прочности пласта при последнем обследовании в полном объеме mk , qk  - соответственно значения мощности и приведенной прочности пласта при контрольных определениях.

При значениях Кm >15% и Кq >15% проводят внеочередное обследование в полном объеме.

2.3.12. Кроме указанного в п. 2.3.11 внеочередные обследования проводят при изменении системы разработку технологии выемки угля, способа управления кровлей и при переходе зон ПГД.

Переход забоем выработки зоны геологического нарушения, наличие которого ранее не было установлено, осуществляется с применением текущего прогноза выбросоопасности.

2.3.13. Давление газа в пласте ( Рг ) определяют из забоя полевой выработки перед вскрытием пластов. В дальнейшем давление газа в пласте определяют через 300 м подвигания выработки, в которой проводят локальный прогноз.

При расчете в формуле 2.5 принимают наибольшее давление, замеренное в данном пласте.

2.3.14. Глубину разработки (Н) определяют как расстояние от земной поверхности до места проведения локального прогноза

2.3.15. Прочность угля (q) определяют прочностномером П-1 и рассчитывают как среднеарифметическое знамение из 5 замеров, проведенных на расстоянии 5-10 см один от другого по каждой пачке. Пачки определяют визуально по цвету, блеску, структуре, степени нарушенности и четко разделенным плоскостям ослабления различной плотности в соответствии с рис. 2.2 и табл. 2.4. При этом учитывают все слагающие пласт  угольные пачки мощностью более 5 см. При наличии в пласте прослоек  породы их учитывают следующим образом: а) сильно нарушенные перемятые слои породы считаются самостоятельными пачками, их прочность следует определять; б) малонарушенные плотные слоя породы мощностью до 0,3 м самостоятельными пачками не считаются, а их мощность прибавляют к мощности соседней наиболее прочной пачке.

Пачки пластов, не отличающиеся по прочности более чем на 7% и не разделенные перемятыми породными прослойками, при расчетах принимают за одну пачку.

Рис. 2.2. Тектоническая структура углей

Для тектонически нарушенных пластов (более 75% от общей мощности), в которых стерты различия между пачками, а также для пластов сложной структуры с количеством пачек более 4, число пачек при расчетах принимают равным 4.

Таблица 2.4

Тип угля		Тектоническая структура	Краткая характеристика
обозначение	Наименование
I	2	3

Внимание! Это не полная версия документа. Полная версия доступна для скачивания.