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"

     РАЗРАБОТАНА Минуглепромом СССР и Госгортехнадзором СССР
     
     УТВЕРЖДЕНА Минуглепромом СССР и Госгортехнадзором СССР 18 апреля 1989 г.
     
     СОГЛАСОВАНА с ЦК профсоюза рабочих угольной промышленности 15 октября 1987 г.

Раздел 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. 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 и 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 Инструкции 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 энергии 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 и 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 горную 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:
     
     1) 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 являются:
     
     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 шахтопласта 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 или 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 створов, 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 Госгортехнадзора, МакНИИ (ВостНИИ), ВНИМИ, бассейнового технологического института и утверждает совместным приказом производственного объединения и управления округа Госгортехнадзора.
     
     При разработке мероприятий по 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 и угрожаемых угольных пластов предусматривают следующие меры:
     
     а) прогноз выбросоопасности;
     
     б) опережающую разработку защитных пластов;
     
     в) систему разработки и технологию в очистных и подготовительных забоях, снижающих вероятность возникновения внезапных выбросов угля и газа;
     
     г) способы предотвращения внезапных выбросов угля и газа и контроль их эффективности;
     
     д) мероприятия по обеспечению безопасности работающих.
     
     Разработку выбросоопасных пластов необходимо осуществлять в соответствии с "Технологическими схемами разработки пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа".

     1.3.2. 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 работы 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 строительства 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 обеспечению безопасности работающих: производство взрывных работ в режиме сотрясательного взрывания; схемы вентиляции, обеспечивающие устойчивое проветривание забоев с подсвежением исходящей из очистного забоя струи воздуха; регламентацию последовательности выполнения  технологических процессов и способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа при работе в опасных зонах; организацию телеметрического контроля за содержанием метана в очистных 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 1.
     

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 осуществляют 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 контролю 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 программе МакНИИ (ВостНИИ).
     
     1.4.3. Способы предотвращения внезапных выбросов угля, породы и 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 горнопроходческих 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 ежесменно согласовывает безопасную глубину выемки в очистных и 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 созданию и внедрению новых  методов прогноза выбросоопасности пластов и способов предотвращения внезапных выбросов угля, породы и газа, а также оформление 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 действующих 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 МакНИИ (ВостНИИ).
     
     1.5.3. Вскрытие и подготовка шахтных полей с выбросоопасными 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;
     
     е) проведение подготовительных выработок, общих для сменных лав пологих пластов, повторное использование выработок, проведение их без 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 отработано 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 полной 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.
     
     Выдача 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 и угрожаемых пластах должен быть составлен комплекс мер по борьбе с внезапными выбросами угля и газа, отвечающий требованиям раздела 1.3. Комплекс мер должен 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 дополнения к ним согласовывает МакНИИ (ВостНИИ) и утверждает технический директор производственного объединения. Паспорта на вскрытие угрожаемых 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, прилагаемой 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 на 100 метров. Просеки (нижние печи) должны опережать очистной забой не менее чем на 20 м.
     
     На пологих и наклонных пластах при сплошной системе разработки допускается проведение откаточного (конвейерного) штрека по углю одним забоем с лавой или с опережением не менее 100 м. В отдельных случаях по заключению МакНИИ (ВостНИИ) опережение конвейерного штрека может устанавливаться менее 100 м в зависимости  от горнотехнических условий. При этом отбойку угля в опережении 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 режим 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 с 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 согласованию 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 проведение 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 снизу вверх отбойными молотками с применением локальных способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа, контролем их эффективности 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 самозарубывающихся  комбайнов выемка 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 с 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 1 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 допускается в исключительных 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 1,8-3,6 м 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 применения 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 установками 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 выбросоопасных участках основной блок управления стругом (БУС) должен находиться при столбовой системе на откаточном (конвейерном) штреке на расстоянии 15 м от забоя лавы в сторону свежей струи воздуха, при сплошной системе - на расстоянии 25 м 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 6 м 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 6 м. 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. О каждом случае внезапного выброса угля, породы и газа директор или главный инженер шахты (шахтостроительного управления) обязан немедленно сообщить руководству производственного объединения (комбината, треста), районной горнотехнической инспекции, институту по безопасности работ (МакНИИ или ВостНИИ), Центральной комиссии по борьбе в внезапными выбросами угля, породы 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 горнотехнической 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 МакНИИ (ВостНИИ).
     
     1.7.4. На каждый внезапный выброс комиссия составляет акт по форме 1.
     
     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 ликвидации 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 геологоразведочных 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 геологоразведочных 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 геологоразведочным данным".
     
     2.1.3. На шахтах восточных и северных бассейнов и месторождений прогноз выбросоопасности осуществляют со следующих глубин, м:
     

     
     Глубина, с которой осуществляют прогноз выбросоопасности шахтопластов Донецкого бассейна, принимают в соответствии с табл. 2.1.
     
     Комплексный показатель M рассчитывается:
при по формуле

при V более 29% по формуле ,

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

     Шахтопласт относят к невыбросоопасным независимо от глубины разработки и природной газоносности, если комплексный показатель степени метаморфизма угля M>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.
     

Таблица 2.1

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 м 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 определяют 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 П
    

,                                                 (2.1)

где - максимальное давление газа в пласте на данной глубине от поверхности, кгс/см; - наименьшее значение коэффициента крепости угля по угольным пачкам, выявленным разведочной скважиной, или по метровым интервалам разведочной скважины.
     
     При  зона пласта в месте вскрытия считается опасной.
     
     2.2.6. В Карагандинском бассейне прогноз выбросоопасности пласта в месте вскрытия производят по показателю  

,                                (2.2)

где - показатель начальной скорости газоотдачи угля с учетом его естественной влажности для наиболее мягкой угольной пачки или метрового интервала контрольной скважины.
     
     При  зона пласта в месте вскрытия считается опасной.
     
     Для учета естественной влажности угля значение показателя умножают на коэффициент, определяемый по формуле

,                                                            (2.3)

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

                                                                      (2.4)

     
     Герметизацию скважин для замера давления газа, определение коэффициента крепости и показателя начальной скорости газоотделения 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/см.
     
     2.2.8. При вскрытии квершлагом свиты сближенных крутых пластов на шахтах северных и восточных бассейнов осуществляют прогноз их выбросоопасности по двум разведочным скважинам, перебуривающим 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), йодному показателю (J) и коэффициенту крепости угля (f).
     
     При приближении забоя вскрывающей выработки к пласту или пропластку 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 3Г-1 или ПГШ.
     
     Отбор проб для определения йодного показателя и коэффициента крепости угля производят по каждой пачке мощностью более 0,2 м.
     
     Если отбор проб угля по пачкам невозможен, то f и J определяются по общей пробе.
     
     К учету принимают максимальные значения g, J и минимальное значение f.
     
     Определение йодного показателя и коэффициента крепости угля по отобранным пробам производят в лаборатории МакНИИ.
     
     Ситуация перед вскрытием оценивается как невыбросоопасная при одновременном выполнении трех условий:

g2 л/мин,

J3,5 мг/г,

f0,6 у.е

.

     Если хотя бы один из трех показателей не соответствует 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 (P) и устойчивости угольных пластов (М)

.
     

Рис. 2.1. Номограмма для оценки выбросоопасности угольных пластов: 1- Донбасс; 2 -Кузбасс

 
     Показатели Pи Мвычисляют по следующим формулам:

,                                                                  (2.5)

,                                                                   (2.6)

,                                                                        (2.7)

,                                                                       (2.8)

,                                                     (2.9)

где H - глубина расположения обследуемой выработки, м; P - давление газа в угольном пласте, кгс/см; M, - соответственно, единичное и среднеарифметическое значение устойчивости пласта;  - среднеквадратическое отклонение, характеризующее неоднородность пласта (принимают в зависимости от по табл. 2.2);  - обобщенный показатель прочности пласта с учетом его нарушенности; B - обобщенный показатель структуры пласта с учетом его мощности; q - приведенная прочность пласта; m - мощность пласта, м; n - число угольных пачек, слагающих пласт;  - эмпирические коэффициенты, значения которых приведены в табл. 2.3.

,

где  -прочность угольных пачек в забое выработки;  -мощность угольных пачек, м.

Таблица 2.2

     
Таблица 2.3

     
     
     2.3.3. При положении точки с координатами Pи Мна 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 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 в зависимости от критической глубины (H), на которой возможно появление выбросов угля и газа:
     
     при  - через 30 м подвигания;
     
     при  - через 100 м подвигания;
     
     при  - через 300 м подвигания.
     
     2.3.10. Критическая глубина Hопределяется по формуле

,                                             (2.10)

где  - значение  по номограмме в точке пересечения перпендикуляра, восстановленного из абсциссы со значением для данного места обследования, с кривой; - 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  и прочности пласта  по формулам:

;                                                (2.11)

,                                                   (2.12)

где ; - соответственно значения средней мощности и приведенной прочности пласта при последнем обследовании в полном объеме; ; -соответственно значения мощности и приведенной прочности пласта при контрольных определениях.

     При значениях и проводят внеочередное обследование в полном объеме.
     

     2.3.12. Кроме указанного в п. 2.3.11 внеочередные обследования проводят при изменении системы разработки, 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 () 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 (H) 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 значение 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 прослойков породы их учитывают следующим образом: а) сильно нарушенные перемятые слои породы считаются самостоятельными пачками, их прочность следует определять; б) малонарушенные плотные слои породы мощностью до 0,3 м самостоятельными пачками не считаются, а их мощность прибавляют к мощности соседней наиболее прочной пачки.
     

Рис. 2.2 Тектоническая структура углей

     
Таблица 2.4

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

     
     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.
     
     2.3.16. Мощность пластов и отдельных пачек определяют в местах замера прочности угля. Присечки кровли и почвы в мощность пласта  не включают. Пачки пластов мощностью менее 5 см прибавляют к мощности соседней пачки, сходной по прочности и нарушенности.
     
     Результаты определений критериев локального прогноза и вычислений действующих сил (P) и устойчивости угольных пластов (M) заносят в журнал (форма 3.2) и оформляют актом (форма 3.3). К акту прилагают выкопировку из плана горных работ с указанием на выкопировке места проведения локального прогноза.
     
     2.3.17. На шахтах Карагандинского бассейна, разрабатывающих шахтопласты ниже глубин, указанных в п. 2.1.3, локальный прогноз осуществляют по методике ВостНИИ.
     

2.4. Текущий прогноз выбросоопасности

Общие положения

     2.4.1. Текущий прогноз выбросоопасности предназначен для установления опасных и неопасных зон при проведении подготовительных выработок и ведении очистных работ. При установлении неопасной зоны составляют акт (форма 3.4), действие которого приостанавливается через один год или при входе забоя в опасную зону.
     
     При снятии согласующей подписи институты: МакНИИ (ВостНИИ), ДонУГИ, ИГД им. А.А.Скочинского обязаны письменно поставить в известность главного инженера шахты и горнотехнического инспектора.
     
     2.4.2. На шахтах Донецкого бассейна применяются два метода текущего прогноза выбросоопасности: по сейсмоакустической активности и по начальной скорости газовыделения из шпуров.
     
     Допускается сочетание этих методов, при этом по начальной скорости газовыделения уточняют наличие и границы опасных зон, установленных сейсмоакустическим методом.
     
     На шахтах восточных и северных угольных бассейнов и месторождений текущий прогноз выбросоопасности в подготовительных выработках осуществляют на основании замеров начальной скорости газовыделения и выхода бурового штыба по длине контрольных шпуров. Выбросоопасность в очистных выработках в этих бассейнах оценивают по результатам прогноза в прилегающих к ним подготовительных выработках.
     
     2.4.3. Перед началом работ по бурению контрольных шпуров для текущего прогноза производят визуальный осмотр забоя и устанавливают тектоническую структуру слагающих пласт угольных пачек в соответствии с табл. 2.4. Шпуры бурят по наиболее нарушенной пачке угля мощностью не менее 0,2 м. Если пласт имеет две пачки угля одинакового типа, то шпуры бурят только по пачке, имеющей большую мощность. Бурение шпуров с продувкой и промывкой для измерения начальной скорости газовыделения не допускается.
     
     Текущий прогноз по начальной скорости газовыделения прерывают и зону пласта считают опасной при: уменьшении мощности пласта (пачки) до величины менее 0,2 м; невозможности пробурить шпур на требуемую глубину или загерметизировать его; наличии в процессе бурения ударов и тресков различной силы и частоты в массиве; выбрасывании из шпура газа с буровой мелочью; зажатии или выталкивании бурового инструмента.
     
     2.4.4. При выявлении опасной зоны горный мастер по прогнозу на месте запрещает ведение работ по выемке угля с последующей записью в наряд-путевку горного мастера эксплуатационного (подготовительного) участка и сообщает об этом диспетчеру шахты и начальнику службы (группы) по прогнозу. Последний делает соответствующую запись в журнале текущего прогноза и ознакомляет (под роспись) с ней главного инженера шахты. Главный инженер шахты отдает письменное распоряжение об остановке забоя выработки и возобновлении работ после применения способа предотвращения выбросов, контроля его эффективности и выполнения мероприятий по безопасности и оперативно ставит в известность ГТИ и МакНИИ (ВостНИИ).

     

Текущий прогноз выбросоопасности
по акустической эмиссии горного массива

     
     2.4.5. Основным информативным признаком при прогнозе выбросоопасных зон по акустической эмиссии (АЭ) горного массива является ее активность () - общее число импульсов АЭ, зарегистрированных звукоулавливающей аппаратурой за интервал наблюдения, приведенное к единице времени. Активность АЭ в зависимости от интервала наблюдения может быть десятиминутной (), часовой (), суточной (), цикловой ().
     
     Величина интервала наблюдения зависит от среднеарифметического значения активности (N).
     
     2.4.6. При расчете прогноза определяют среднеарифметическое значение активности на опорном интервале осреднения, сдвигающимся  каждые сутки.
     
     Опорным интервалом осреднения называется постоянное количество (m) активности АЭ, принятых для данного забоя: m = 30 для очистных и 10 для подготовительных забоев.

,                                                              (2.13),

где  - значения активности (  ;;), в том числе и нулевые. При использовании  к расчету принимают активность, зарегистрированную за часы, в которые в забое производилась работа отбойным молотком или стругом, или комбайном, или сверлом по углю вне зависимости от продолжительности перечисленных работ; при использовании и к расчету принимают активность, зарегистрированную за весь интервал определения.
     
     Значение активности после очередного сдвига интервала осреднения вычисляют по формуле
   

,                        (2.14)

где n - число значений активности, на которой сдвигается опорный интервал. При использовании часовой активности n равно числу принятых к расчету активностей в технологических сутках; при использовании   и  n =1.
     
     Вычисление производят в конце каждых технологических суток (циклов) после очередного сдвига интервала осреднения.
     
     2.4.7. Признаком входа забоя в опасную зону является регистрация одного из двух возможных критериев: "двух точек" или "критического превышения".
     
     Критерий "двух точек" - это возрастание средней в двух последовательных интервалах осреднения активности, удовлетворяющее следующим условиям:

,                                                 (2.15)

где q = 5% при   имп/ч (имп/сутки); q = 10% при    имп/ч (имп/сутки); c - уровень активности, ниже которого критерий "двух точек" не действует; c = 2 имп/ч (имп/сутки).

     
     Критерий "критического превышения" должен удовлетворять следующему условию:

,                                                                         (2.16)

где - активность, при регистрации которой выдается прогноз "опасно"; p - коэффициент, зависящий от  ; P = 4 при и P = 4,5 при имп/ч (имп/сутки).
     
     2.4.8. Если прогноз "опасно" был получен по критерию "двух точек", то он меняется на прогноз "неопасно" после понижения не менее двух раз подряд средней активности на q и более процентов и подвигания забоя на 6 м после второго понижения  (зона запаса, которая, как и опасная, отрабатывается с применением мероприятий по предотвращению выбросов). Если в зоне запаса зарегистрировано критическое значение активности, начинается отсчет новой шестиметровой зоны запаса со следующих суток.
     
     Если прогноз "опасно" был получен по критерию "критического превышения", то он меняется на прогноз "неопасно" после подвигания забоя на 6 метров.
     
     Прогноз "неопасно" и разрешение на отмену профилактических мероприятий оформляют актом (форма 3.4).
     
     Начало опасных зон, зон запаса и их окончание наносят на рабочий эскиз выработки (планшет).
     
     2.4.9. При отсутствии наблюдений за АЭ горного массива в течение часа и более, если не были прекращены работы по углю в радиусе действия сейсмоприемника, прогноз получают после набора нового опорного интервала осреднения и расчета трех значений . В этом случае до набора опорного интервала величина  может быть условно принята равной нулю. До получения прогноза работы по углю в забое должны вестись с выполнением противовыбросных мероприятий.
     
     2.4.10. Регистрация импульсов АЭ осуществляется по методике, изложенной в приложении 9. Результаты наблюдений заносят в журнал регистрации АЭ (форма 3.5), расчет прогноза ведут в журнале (форма 3.6).
     
     2.4.11. Способ и место установки сейсмоприемников, порядок перестановки и определения их радиуса действия указывают в паспорте выемочного участка (проведения и крепления горных выработок) в разделе "Применение звукоулавливающей аппаратуры (ЗУА)". За радиус действия принимают расстояние, на котором сейсмоприемник воспринимает колебания, вызванные контрольными ударами (или работой отбойного молотка, комбайна) с амплитудой, превышающей уровень фона более чем в 2 раза. Радиус действия сейсмоприемников определяют при каждой его установке.
     
     Для наблюдений за АЭ горного массива при очистных работах сейсмоприемник устанавливают впереди забоя в шпуре длиной не менее 4 м. Расстояние от забоя до сейсмоприемника должно быть не менее 3 м и не более половины радиуса его действия. При отсутствии опережающих выработок допускается установка сейсмоприемника на элементы крепи.
     
     Для наблюдений за АЭ в подготовительных выработках, проводимых взрывным способом, сейсмоприемник устанавливают в шпуре длиной не менее 2 м, пробуренном  в угле, на расстоянии от забоя 5...20 м. Если по техническим причинам установка сейсмоприемника не представляется возможной, допускается его установка во вмещающих породах в шпуре глубиной не менее 1 м на расстоянии от забоя 5...20 м.
     
     Для наблюдений за АЭ в подготовительных выработках, проводимых комбайном, расстояние от шпура до забоя должно быть 20...40 м.
     
     Установка сейсмоприемников должна осуществляться электрослесарем службы прогноза. Оператор группы сейсмопрогноза должен ежесменно в журнале регистрации отмечать расстояние от забоя до сейсмоприемника по информации сменного надзора эксплуатационного (подготовительного) участка и участка ВТБ.
     
     Способы и схемы установки сейсмоприемников для конкретных условий разрабатывает и рекомендует ГО ДонУГИ, они должны быть внесены в паспорт в разделе "применение ЗУА". Один раз в месяц результаты контрольного определения радиуса действия должны быть зарегистрированы на магнитной ленте и оформлены актом, утвержденным главным инженером шахты. Лента с записью сохраняется до следующего контрольного определения радиуса действия. Область и условия применения прогноза по АЭ, а также параметры алгоритма расчета прогноза (интервал наблюдения, ) для конкретных горно-геологических и технологических условий могут уточняться ГО ДонУГИ по имеющимся результатам контроля АЭ и должны указываться в паспорте выемочного участка (подготовительного забоя).

     На выбросоопасных пластах при комбайновом способе проведения выработок через каждые 30 м подвигания подготовительного забоя должна проводиться контрольная оценка выбросоопасности пласта по методике проведения разведочных наблюдений текущего прогноза в соответствии с пп. 2.4.12 - 2.4.13.

Текущий прогноз выбросоопасности по начальной
скорости газовыделения из шпуров

     
     2.4.12. С целью получения исходных данных для текущего прогноза проводят разведочные наблюдения вне зоны геологического нарушения (не ближе 25 м). В подготовительных выработках эти наблюдения включают измерения начальной скорости газовыделения  из шпура глубиной 3,5 м, коэффициента крепости угля f и общей мощности пласта m в пяти циклах проходки (через 2 м). В очистных выработках эти измерения проводят в пяти пунктах, расположенных равномерно по длине забоя.
     
     Измерение начальной скорости газовыделения при разведочных наблюдениях производят при длине контрольного шпура 3,5 м диаметром 42 мм. Бурение контрольного шпура при достижении 3,5 метров приостанавливают, буровую штангу извлекают, в контрольный шпур вводят газозатвор и герметизируют измерительную камеру длиной 0,5 м. Измерительная камера должна располагаться вне зоны влияния способов предотвращения внезапных выбросов.
     
     На герметизаторе устанавливают перфорированную насадку. Длина перфорированной насадки должна быть равна длине измерительной камеры.
     
     С помощью расходомера, присоединенного к газозатвору, не позднее чем через 2 минуты после окончания бурения измеряют начальную скорость газовыделения.
     
     Коэффициенты крепости угля измеряют прибором ПК-1 в шпуре глубиной 2 м.
     
     Общую мощность пласта в подготовительных выработках замеряют в крайних точках забоя.
     
     Проведение разведочных наблюдений не требуется в забоях выработок, которые начинают проводить от выработок, пройденных ранее в неопасных зонах, установленных текущим прогнозом. На ведение текущего прогноза в данном случае составляется акт.
     
     На основании обработки результатов разведочных наблюдений должны быть получены исходные данные для текущего прогноза: максимальная величина  начальной скорости газовыделения из шпуров g, среднее арифметическое значение коэффициентакрепости угля f и мощности пласта m, изменчивость коэффициента крепости угля K и мощности пласта K.
     
     2.4.13. Если ; ;  усл. ед., а gпри этом менее критического значения начальной скорости газовыделения для каждого конкретного пласта (), то забой подготовительной или очистной выработки проводился в процессе разведочных наблюдений в неопасной зоне. В данном случае в забое вводят текущий  прогноз, а применяемые в выработке способы предотвращения внезапных выбросов могут быть отменены. Это положение распространяется на забой при любых значениях K, если , f>1 усл. ед., а .
     
     Критические значения начальной скорости газовыделения () зависят от марки угля и принимаются:
     при менее 15% - 5 л/мин,
     
     при от 15 до 20% - 4,5 л/мин
     
     при от 20 до 30% - 4,0 л/мин
     
     при свыше 30% - 4,5 л/мин
     
     Выход летучих веществ () определяют как средний по 10 пробам угля, отобранным в подготовительной выработке или в лаве на стадии разведочных наблюдений и оформляют актом, утвержденным главным инженером шахты.
     
     Данные разведочных наблюдений заносятся в журнале по форме 3.7.
     
     Разведочные наблюдения повторяют через каждые 250-300 м подвигания забоя выработки.
     
     2.4.14. При текущем прогнозе опасных зон измерения начальной скорости газовыделения проводят в контрольном шпуре диаметром 43 мм на интервалах 1,5; 2,5; 3,5 м при измерительной камере 0,5 м. Шпуры необходимо бурить через каждые 2 м подвигания подготовительных выработок, в комбайновых нишах при работе по схеме лава-штрек и в нижних просеках крутых пластов при полевой подготовке и 2,5 м - в очистных забоях. На каждом интервале перед измерением g проверяется качество герметизации газовой камеры в соответствии с паспортом на комплект приборов для прогноза.
     
     2.4.15. В подготовительных выработках необходимо бурить два шпура на расстоянии 0,5 м от стенки выработки. Шпуры ориентируют в направлении подвигания забоя.
     
     В очистных выработках пологих и наклонных выбросоопасных пластов шпуры бурят в направлении подвигания выработки и располагают на расстоянии 0,5 м от кутков ниш, а в остальной части лавы - через 10 м друг от друга.
     
     При потолкоуступном очистном забое выбросоопасных крутых пластов шпуры бурят в кутках нижней печи и уступов на расстоянии 0,5 м от нависающего массива.
     
     На угрожаемых пластах шпуры бурят: в лавах крутых и крутонаклонных пластов при потолкоуступном забое - в нижней третьей части этажа, а в лавах пологих и наклонных пластов - в нишах и против бутовых полос плюс 10 м. При подходе к геологическому нарушению на расстояние 25 м, пересечении его и отходе от нарушения на расстояние 25 м шпуры бурят через 10 м  по длине очистного забоя на участке геологического нарушения и на расстоянии 10 м в обе стороны от границ геологического нарушения.
     
     На выбросоопасных шахтопластах при подходе к геологическому нарушению, при пересечении которого вышележащими по пласту выработками не происходили выбросы, не определялись опасные по прогнозу зоны или зоны ПГД, шпуры бурят через 5 м по длине очистного забоя на участке геологического нарушения и на расстоянии 10 м по обе стороны от границ нарушения. Бурение шпуров осуществляют за 25 м до нарушения, при пересечении нарушения и при отходе от него на 25 м.
     
     2.4.16. В зонах тектонических нарушений дизъюнктивного или пликативного характера, при переходе которых вышележащими по пласту выработками происходили выбросы или определялись опасные зоны, а также в зонах повышенного горного давления, осложненных такими нарушениями, за 25 м до и после нарушения на выбросоопасных пластах текущий прогноз по начальной  скорости газовыделения не проводят. При переходе очистными и подготовительными выработками указанных зон должны применять способы предотвращения выбросов или взрывные работы в режиме сотрясательного взрывания.
     
     2.4.17. Зона относится к опасной, если хотя бы в одном из интервалов контрольного шпура замерена начальная скорость газовыделения равная и более. Размер опасной зоны в лавах ограничивают по падению-восстанию (или простиранию) соседними шпурами, в которых измеренная скорость газовыделения менее .
     
     В опасной зоне работы по проведению выработки должны быть прекращены. Дальнейшее проведение выработок разрешается с применением способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа и выполнением мероприятий по обеспечению безопасности работающих.
     
     На угрожаемых пластах, если прогнозом установлена опасная зона, производят ее экспертную оценку с участием МакНИИ.
     
     2.4.18. Выход из опасной зоны, в которой применяют способы предотвращения внезапных выбросов, осуществляют после контрольных наблюдений, которые проводят по методике разведочных наблюдений в границах опасной зоны в пяти циклах проведения подготовительной выработки или в двух циклах выемки угля в лаве. Если будет установлено, что в этих циклах проходки (выемки) показатели изменения мощности пласта  и коэффициента крепости угля , а , то делается заключение, что забой выработки вошел в неопасную зону. Это положение распространяется также для уточнения результатов сейсмоакустического прогноза.
     
     Значение показателей K и K в процентах вычисляют по формулам:

,                                                        (2.17)

,                                                       (2.18)

где ; - средние значения коэффициента крепости угля соответственно на участках разведочных (в неопасной зоне) и контрольных наблюдений; ;  - средние значения мощности пласта соответственно на участках разведочных наблюдений (в неопасной зоне) и контрольных наблюдений.
     
     Данные контрольных наблюдений заносят в журнал по форме 3.7.

Текущий прогноз выбросоопасности по начальной
скорости газовыделения и выходу бурового штыба

     2.4.19. Контрольный шпур бурят с остановками после окончания бурения каждого интервала. Длина первого интервала составляет 0,5 м, а всех последующих - 1 м. Первый интервал шпура бурят диаметром 55 мм для установки в нем штыбомера; второй интервал и последующие - диаметром 42 мм через канал штыбомера. Продолжительность бурения второго и каждого последующего интервалов должна составлять 2 мин.
     
     Если интервал шпура пробурен за более короткий промежуток времени, то несмотря на отсутствие признаков зажима бурового инструмента сверло не выключают и продолжают бурение указанного интервала до тех пор, пока от начала его бурения пройдет 2 мин.
     
     При бурении второго и последующих интервалов с помощью штыбомера измеряют выход бурового штыба S (л/м). После окончания бурения второго и последующих интервалов измеряют начальную скорость газовыделения g(л/мин.м). За начальную принимают скорость газовыделения, измеренную через 2 мин после окончания бурения интервала. Давление распора манжеты герметизатора должно составлять не менее 2 кгс/см.
     
     При измерении начальной скорости газовыделения со второго и последующих интервалов штыбомер извлекают из шпура.
     
     После окончания наблюдений по максимальным значениям начальной скорости газовыделения и выхода бурового штыба по длине каждого шпура определяется показатель выбросоопасности.
     
     2.4.20. Показатель выбросоопасности зоны R определяют по формуле:

,                                (2.19)

где =5 - для Воркутинского месторождения; =4 - для остальных бассейнов и месторождений восточных районов; b=21 - для Воркутинского месторождения; b=6 - для остальных бассейнов и месторождений восточных районов.
     
     При R < 0 зона пласта является неопасной, а при  дополнительно производят оценку выбросоопасности по динамике газовыделения во времени.
     
     На интервале контрольного шпура, где получено , спустя 5 мин после измерения начальной скорости газовыделения (g) измеряют величину скорости газовыделения g.
     
     При зона пласта является невыбросоопасной, при зону пласта относят к выбросоопасной.
     
     Учитывают наибольшее значение показателя R, полученное по двум контрольным шпурам, пробуренным из одного положения забоя выработки. Результаты наблюдений и расчетов заносят в журнал (форма 3.8).
     
     По нисходящим контрольным шпурам можно оценивать выбросоопасность только по начальной скорости газовыделения без замеров выхода бурового штыба. Зона считается опасной при л.мин.м, а при  л.мин.м - неопасной.
     
     2.4.21. Контрольные шпуры длиной 5,5 м бурят через каждые 4 м подвигания забоя ручным сверлом с использованием составных буровых штанг из витой стали.
     
     Если контрольные шпуры на указанную глубину пробурить не удается, допускается (по согласованию с ВостНИИ) сокращение длины контрольных шпуров при остаточной их длине не менее 1,5 м.
     
     2.4.22. При  проведении штрека по крутому, крутонаклонному или наклонному пласту один контрольный шпур бурят горизонтально по оси выработки, а второй - под углом в сторону восстания пласта с выходом на 1,5 м выше контура штрека.
     
     При проведении наклонной выработки (уклона, ската, печи и др.) или штрека по пологому пласту контрольные шпуры бурят в бока за контур выработки с таким расчетом, чтобы концы шпуров располагались на расстоянии 2 м от контура выработки. Устья шпуров необходимо располагать на расстоянии 0,5 м от стенок выработки. При проведении наклонной выработки или штрека по нижнему слою мощного пологого пласта один контрольный шпур бурят по оси выработки, а второй - с подъемом в сторону кровли пласта с выходом на 1,5 м выше контура выработки. При проведении наклонной выработки или штрека по верхнему слою мощного пологого пласта второй контрольный шпур бурят с наклоном в сторону почвы пласта с выходом на 1,5 м ниже контура выработки.
     
     При проведении наклонной выработки сверху вниз по крутому, крутонаклонному или наклонному мощному пласту один контрольный шпур бурят по оси выработки, а второй - под углом в сторону кровли пласта при проведении выработки по нижнему слою или под углом в сторону почвы пласта при проведении выработки по верхнему слою. Конец второго шпура располагают на 1,5 м соответственно выше или ниже контура выработки.
     
     При проведении наклонной выработки сверху вниз по крутому, крутонаклонному или наклонному пласту средней мощности шпуры бурят в бока выработки на расстоянии 0,5 м от ее стенок с выходом на 2 м за контур выработки.
     
     2.4.23. Текущий прогноз не осуществляют и зоны считаются неопасными:
     
     - в выработках на уровне вентиляционного штрека под выработанным пространством вышележащего этажа;
     
     - в нижней спаренной горизонтальной выработке на крутых пластах, если ее проводят с отставанием от забоя верхней на 6 м и более и расстояние между выработками по падению пласта не превышает 6 м, а также в сбойках между такими выработками (по согласованию с ВостНИИ);
     
     - при проведении подэтажных штреков под защитой выработанного пространства вышележащего этажа при разработке пластов системой подэтажной гидроотбойки угла с высотой этажа не более 10 м;
     
     - в выработках на крутых и крутонаклонных пластах на расстоянии 50 м по падению пласта от выработанного пространства вышележащего этажа, после отработки которого прошло 5 лет и более.
     
     2.4.24. В условиях Карагандинского бассейна определение протяженности неопасных зон, расположенных вблизи ранее выработанного пространства вышележащего горизонта или ранее проведенной выработки, осуществляют по методике ВостНИИ.
     
     2.4.25. Контрольные шпуры не бурят и зоны пластов считают неопасными при отсутствии в забое выработки пачек угля нарушенной структуры (см. табл. 2.4 и рис. 2.2) мощностью 0,2 м и более и при отсутствии в забое пачек угля указанной мощности прочностью q < 75 условных единиц (см. п. 2.3.15). Наличие (отсутствие) таких пачек контролируют через каждые 4 м подвигания забоя.
     

2.5. Контроль эффективности способов предотвращения внезапных
выбросов угля и газа

     2.5.1. Контроль эффективности применения способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа в Донецком бассейне осуществляют по динамике начальной скорости газовыделения из контрольных шпуров (газодинамике). Для региональных способов, основанных на увлажнении с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ), - по содержанию физически связанной воды, определяемому по методике ДонФТИ АН УССР.
     
     Контроль эффективности применения способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа на шахтах восточных и северных бассейнов и месторождений (кроме гидровымывания опережающих полостей, регулируемого гидроотжима и увлажнения) осуществляют  в соответствии с методикой текущего прогноза выбросоопасности по начальной скорости газовыделения и выходу бурового штыба из шпуров.
     
     2.5.2. При контроле эффективности применения способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа по газодинамике в подготовительных выработках, нижних печах и кутках уступов лав на крутых пластах и в нишах лав на пологих пластах при системе  разработки лава-штрек контрольные шпуры располагают на расстоянии до 0,5 м от кутков и ориентируют их по ходу движения забоя или параллельно скважинам, через которые осуществляется предотвращение внезапных выбросов. При этом расстояние от контрольных до ближайших шпуров (скважин), пробуренных при выполнении способов предотвращения внезапных выбросов, должно быть не менее 0,4 м по всей их длине. Для этого контрольные шпуры и скважины располагают по разным угольным пачкам или смещают по мощности пласта. При применении разгрузочных пазов контрольные шпуры бурят параллельно пазам на расстоянии 1,0-1,5 м от паза.
     
     В очистных выработках на пологих, наклонных, крутых и крутонаклонных пластах шпуры бурят в направлении подвигания забоя и располагают их между скважинами (нагнетательными или опережающими) или на расстоянии не более 10 м один от другого по всей длине лавы.
     
     При контроле эффективности разгрузочных пазов, щелей и гидроотжима контрольные шпуры бурят на глубину, не превышающую глубину пазов, щелей или шпуров для гидроотжима.
     
     2.5.3. Для контроля эффективности по газодинамике из забоя выработки бурят контрольные шпуры диаметром 42 мм по наиболее выбросоопасной (нарушенной) пачке угля мощностью не менее 0,2 м. Если в пласте имеется две пачки угля одинакового типа, то шпуры бурят только по пачке большой мощности.
    

      Измерения начальной скорости газовыделения производят через каждые 0,5 м по длине контрольного шпура. Бурение контрольного шпура при достижении глубины 1 м, а затем через 0,5 м на интервалах 1,5 м, 2 м и т.д. приостанавливают, буровую штангу извлекают, в контрольный шпур вводят газозатвор и герметизируют измерительную камеру длиной 0,2 м.
     
     Надежность герметизации проверяют попыткой извлечения газозатвора. Если он не перемещается по шпуру, герметизацию считают надежной.
     
     С помощью расходомера, присоединенного к газозатвору, не позднее чем через 2 мин после окончания бурения данного интервала измеряют начальную скорость газовыделения. Измерение начальной скорости газовыделения прекращают на интервале, на котором она снижалась по сравнению с начальной скоростью газовыделения, измеренной на предыдущем интервале. Если при измерении начальной скорости газовыделения снижение ее не обнаружено, то глубина шпуров не должна превышать 4 м. Если на каком-либо интервале бурения не удалось выполнить измерения в установленное время и обнаружено уменьшение скорости газовыделения по сравнению с предыдущим замером, то должен быть пробурен дополнительный контрольный шпур. Расстояние от него до ранее пробуренного контрольного шпура должно быть не менее 0,3 м. Результаты замеров заносят в журнал (форма 3.9).
     
     2.5.4. По результатам поинтервальных измерений газовыделения разгруженной зоной пласта является его призабойная часть до конца интервала, на котором увеличение скорости газовыделения (если она по абсолютной величине не менее 0,8 л/мин) сменяется уменьшением. При максимальной скорости  газовыделения до 0,8 л/мин зона разгрузки считается равной длине шпура плюс 1 м. Если скорость газовыделения равна или превышает 0,8 л/мин и нет ее падения - зона разгрузки считается равной длине шпура плюс 0,5 м.
     
     Если пробурить шпур на длину очередного интервала не удается либо герметизатор не досылается на необходимую глубину, либо герметизация ненадежна, величину зоны разгрузки принимают равной глубине предыдущего интервала измерения.
     
     2.5.5. При контроле эффективности по динамике газовыделения способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа считается эффективным, если после его выполнения величина зоны разгрузки превышает глубину вынимаемой полосы угля за цикл не менее чем на 1,3 м.
    

      В случае, если глубина выемки за цикл больше величины зоны разгрузки или неснижаемое опережение менее 1,3 м, работы по выемке угля в выработке должны быть прекращены.
     
     Возобновление работ в забое возможно после: повторного выполнения способа и установления его эффективности; временной остановки работ по углю и повторного контроля величины безопасной зоны разгрузки; полного пересмотра мероприятий по предотвращению выбросов и их выполнения.
     
     2.5.6. Для определения величины зоны разгрузки около подготовительной выработки при сплошных и столбовых системах разработки угольных пластов (за исключением антрацитов) контрольные шпуры бурят из выработки в ее стенку через 10 м друг от друга.
     
     2.5.7. В очистных выработках пологих и наклонных пластов (кроме ниш, не примыкающих к выработанному пространству), в которых под действием горного давления при управлении кровлей полным обрушением происходит интенсивный отжим и дегазация краевой части пласта, по согласованию с МакНИИ разрешается вести выемку угля узкозахватными комбайнами по односторонней схеме или стругами без применения прогноза и противовыбросных мероприятий с определением зоны разгрузки по динамике газовыделения.

2.6. Оценка выбросоопасности зон (участков) шахтопласта,
примыкающих к ранее отработанным этажам (лавам)

     2.6.1. На шахтах Донбасса при ведении горных работ на выбросоопасных шахтопластах верхнюю часть этажа, примыкающую к выработанному пространству предыдущих этажей, допускается разрабатывать как в невыбросоопасной  зоне на участках, размеры которых по падению определяют в зависимости от глубины верхней части нового (очередного) этажа (H, м) и времени (T, лет), прошедшего после отработки запасов предыдущего этажа, по формулам:
    

 для м,                                   (2.20)

для H > 800 м.                                  (2.21)

     Время отработки вышележащего этажа и рассчитанную длину зоны разгрузки по падению Lокругляют в сторону меньшего целого числа. Если время, прошедшее после отработки вышележащего этажа, менее одного года, способ не применяют.
     
     2.6.2. По мере подвигания лавы, включая посадку пород основной кровли, на участке L противовыбросные мероприятия отменяют и вводят контроль размера зоны разгрузки по динамике газовыделения.
     
     Контрольные шпуры бурят на одинаковом, но не более 10 м, расстоянии друг от друга по падению таким образом, что последний контрольный шпур должен располагаться на уровне L.
     
     2.6.3. В лавах крутых пластов при потолкоуступной форме забоя измерения должны производить во внутренних углах уступов на расстоянии от них не более одного метра. Высота уступов в период измерений не должна превышать 10 м.
     
     В случае, когда L не кратно высоте уступа, последний контрольный шпур бурят во внутреннем углу следующего уступа, т.е. на расстоянии больше L.
     
     2.6.4. Контрольные шпуры бурят по мере подвигания лавы на расстояние не менее 50 м. Каждый очередной цикл измерений производят после подвигания лавы на безопасную величину, установленную по динамике газовыделения в предыдущем измерительном цикле, общее число которых  должно быть не менее 30.
     
     Расстояние между контрольными шпурами по мере подвигания лавы сохраняют, что формирует ряды шпуров.
     
     2.6.5. По каждому из рядов контрольных шпуров рассчитывают среднюю начальную скорость газовыделения по формуле:

,                                    (2.22)

где 1,2,...,k - интервалы измерения начальной скорости газовыделения в контрольном шпуре до интервала ее падения. Расчет производится по результатам поинтервальных измерений газовыделения до того интервала, в котором число падений газовыделения составит более 15%; M - число циклов измерений.
     
     2.6.6. Участок L, рассчитанный по формуле (2.20) или (2.21), относят к невыбросоопасной зоне, если за весь период измерений из контрольных шпуров в пределах участка Lбезопасная глубина выемки ни разу не окажется менее выемочного цикла, а средняя суммарная начальная скорость газовыделения из шпуров, пробуренных на расстоянии менее L от выработанного пространства вышележащего этажа, возрастает в направлении от выработанного пространства по падению пласта к L.
     
     2.6.7. При подходе верхней части этажа к зоне ПГД шахтопласт отрабатывают как выбросоопасный.
     
     2.6.8. При проведении на крутых пластах монтажных ниш (печей) для щитовых агрегатов осуществляют постоянный контроль размера зоны разгрузки по динамике газовыделения.
     

2.7. Оперативное управление интенсивностью
технологических процессов

     
     2.7.1. На шахтах Донбасса на выбросоопасных пластах в очистных забоях с комбайновой, щитовой и струговой технологией выемки, а также в нарезных и подготовительных выработках может применяться оперативное управление интенсивностью выемки угля.
     
     2.7.2. Под оперативным управлением понимают изменение режима технологического воздействия на пласт в соответствии с результатами контроля акустической эмиссии (АЭ) горного массива аппаратурой ЗУА. Оперативное управление реализуется своевременной приостановкой технологического процесса по команде оператора группы сейсмопрогноза с последующим разрешением на возобновление работы. Для осуществления оперативного управления при использовании в забое пневматической энергии организуют прямую громкоговорящую связь между оператором группы сейсмопрогноза и машинистом, управляющим механизмом. При использовании в забое электроэнергии организуют прямую телефонную связь с диспетчером (начальником смены), который снимает напряжение с управляемого механизма путем дистанционного (с помощью аппаратуры ТУ-ТС) отключения электроэнергии с поверхности. Команда оператора должна быть выполнена в течение 2 мин.
     
     2.7.3. Для применения оперативного управления интенсивностью технологических процессов рассчитывают параметры управления: t- время реакции пласта на прекращение работ (время последействия процесса); d - доля накопленной активности АЭ, вероятной за время t; K - коэффициент запаса, необходимый для определения предельно допустимой активности ().
     
     Перечисленные параметры в зависимости от управляемого процесса рассчитываются по результатам предварительных наблюдений за акустической эмиссией шахтопласта и выдаются шахте ДонУГИ в виде заключения об управляемости системы "воздействие-массив-реакция".
     
     2.7.4. Основным информативным признаком при управлении интенсивностью выемки угля являются часовая () и десятиминутная () активности.
     
     2.7.5. Предельно допустимые значения активности () определяются по формуле

,                                                                        (2.23)

где - определяется в соответствии с пунктом 2.4.7.

     
     2.7.6. При регистрации значения активности, равной , оператор подает команду для прекращения выемки угля.
     
     2.7.7. Разрешение на возобновление выемки может быть дано после начала нового часового интервала определения активности АЭ, но не ранее, чем через время последействия процесса t, если активность не достигла критического значения. При достижении оператор выдает прогноз "опасно".
     
     2.7.8. Оператор должен фиксировать на рабочую магнитную ленту и в журнале регистрации активности АЭ все команды на остановку механизма и разрешение на возобновление работы с указанием времени выдачи команды и фамилии принявшего команду.
     
     2.7.9. При оперативном управлении оператор группы сейсмопрогноза может одновременно обслуживать не более двух трактов регистрации, контролирующих один забой.
     
     2.7.10. Операторы группы сейсмопрогноза, участвующие в оперативном управлении, должны пройти обучение по программе ДонУГИ и иметь квалификационные удостоверения на право ведения оперативного управления интенсивностью технологических процессов.
     
     2.7.11. Цель и порядок оперативного управления, правила расчета и практического выполнения должны быть изложены в паспорте участка в разделе "Применение аппаратуры ЗУА" и согласованы с ДонУГИ.

Раздел 3. ОПЕРЕЖАЮЩАЯ РАЗРАБОТКА ЗАЩИТНЫХ ПЛАСТОВ

3.1. Общие положения

 
     
     3.1.1. Механизм защитного действия опережающей разработки защитных пластов для предотвращения выбросов угля, породы и газа заключается в снижении горного и газового давления, увеличении газопроницаемости путем разгрузки и дегазации над- и подработанных пластов угля и пород.
     
     Защитным считается   такой пласт (пропласток, слой породы), опережающая разработка которого обеспечивает полную безопасность в отношении внезапных выбросов на защищаемом пласте свиты или частичную разгрузку от горного давления, облегчающую выполнение других способов борьбы с внезапными выбросами регионального или локального характера.
     
     Защите подлежат угольные пласты, опасные и угрожаемые по внезапным выбросам угля и газа, слои выбросоопасных песчаников, по которым проводятся горные выработки.
     
     3.1.2. Пласты в свите могут разрабатываться в нисходящем, восходящем и смешанном порядках. Порядок разработки пластов в свите выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить эффективной защитой наибольшее число пластов, опасных и угрожаемых по внезапным выбросам.
     
     При наличии в свите неопасных пластов (пропластков) или угрожаемых пластов следует предусматривать их первоочередную разработку в качестве защитных. Если все пласты в свите отнесены к выбросоопасным, то в первую очередь следует разрабатывать менее опасный пласт или пласт, при разработке которого наиболее эффективно применение комплекса мер по предотвращению внезапных выбросов угля и газа и обеспечивается максимальная защита соседних пластов по площади. Защита пластов  в пределах всего этажа (полная защита) обеспечивается следующими способами (рис. 3.1):
     

Рис. 3.1. Основные схемы использования защитных пластов:

     
     А - очистная выработка на защитном пласте; В - выработанное пространство на отработанных горизонтах; С - границы защиты;  - незащищенный участок; I - порядок отработки пластов и этажей.
     
     надработкой при условии, что защитный пласт отработан на вышележащем горизонте (рис. 3.1, а);
     
     двойной защитой (рис. 3.1, б);
     
     подработкой при условии, что защитный пласт отрабатывают с опережением на один этаж и более (рис. 3.1, в);
     
     восходящим порядком отработки этажей и пластов (рис. 3.1, г).
     
     В остальных случаях защита на всю высоту этажа не обеспечивается (рис 3,1, д, е).
     
     Участки  характеризуются повышенной опасностью по внезапным выбросам, в особенности в ситуации, показанной на рис. 3.1, д.
     
     На крутых пластах запрещается ведение горных работ в нижней  незащищенной части этажа (частичной защиты) по схеме рис. 3.1, д, кроме следующих случаев:
     
     выемку угля производят столбами по падению с помощью щитовых агрегатов при полевой подготовке выемочных столбов;
     
     лава работает по безмагазинной схеме, запасные выходы на откаточный штрек оборудуют в выработанном пространстве, а выемку угля комбайном производят без присутствия людей в забое;
     
     выемку угля производят в пределах защищенной зоны через гезенки, проведенные с полевого откаточного штрека или откаточного штрека нижележащего пласта.
     
     Использование частичной защиты на пластах крутого падения во всех случаях определяет комиссия в соответствии с п. 1.2.5 настоящей Инструкции.
     
     3.1.3. Отработку защитного пласта необходимо производить без оставления целиков и участков угольного массива в выработанном пространстве.* Оставление целиков, не предусмотренных программой развития горных работ, допускается с разрешения технического директора объединения с обязательным нанесением их и зон ПГД от них на планы горных работ. Учету подлежат целики, минимальный размер которых превышает 0,1 , на мощных пластах - все целики, минимальный размер которых больше 8 м.**
     
______________________
     * Под целиком следует понимать часть угольного массива, наименьший размер которой не превышает 2l, где l -ширина зоны опорного давления, определяемая по номограмме рис. 3.2. Если указанный размер больше 2l, то речь идет о краевой части участков угольного массива.

     ** Допускается исключение из учета целиков угля в случаях, когда инструментально установлено уменьшение их до минимальных размеров, о чем составляют акт, который утверждает главный инженер шахты.
      

Рис. 3.2. Номограмма для определения ширины зоны опорного давления

     
     3.1.4. Минимально допустимую мощность (h) междупластья при подработке, с точки зрения технологической возможности последующей разработки опасного по выбросам пласта, определяют по формулам:

 при  60°,
 при  60°

,

где m - мощность защитного пласта (слоя), м; - угол падения, град; К - коэффициент, учитывающий геологические и горнотехнические условия разработки защитного пласта; К = 4 при разработке защитного пласта с закладкой выработанного пространства; К = 6 при разработке тонких и средней мощности пластов с полным обрушением кровли; К = 8 при разработке мощного пласта щитовой системой с обрушением кровли при интенсивном перепуске пород с вышележащего горизонта; К = 10 при разработке мощного пласта длинными столбами по простиранию или щитовой системой с обрушением кровли при затрудненном перепуске пород с вышележащего горизонта.
     
     При  подработка опасных по внезапным выбросам пластов допускается при наличии положительного заключения ВНИМИ и МакНИИ.
     
     3.1.5. При разработке защитных пластов следует применять способы управления кровлей полным обрушением или плавным опусканием.
     
     Управление кровлей полной закладкой выработанного пространства допускается при эффективной мощности , рассчитываемой в соответствии с п. 3.2.1, достаточной для обеспечения защиты.
     
     При надработке защитными пластами мощностью 0,5 м и менее не допускается оставление в выработанном пространстве отбитой горной массы, за исключением случаев, когда .
     
     3.1.6. Главный маркшейдер шахты наносит границы защищенных, незащищенных зон и зон повышенного горного давления (ПГД) на планы горных работ и на рабочие эскизы участка; представляет соответствующим службам шахты маркшейдерскую документацию, необходимую для составления проектов ведения горных работ; разрабатывает мероприятия по маркшейдерскому обеспечению ведения горных работ вблизи и в пределах границ зон ПГД; не позднее, чем за месяц до подхода горных выработок к границам незащищенной зоны и зоны ПГД письменно (в "Книге указаний и уведомлений маркшейдерской службы") уведомляет об этом главного инженера шахты и начальника соответствующего участка, а также знакомит с содержанием этого уведомления горнотехнического инспектора, закрепленного за шахтой; при подходе горных выработок к границе зоны ПГД на расстояние не менее 20 м, но не позднее, чем за трое суток до подхода к этой границе выдает начальнику участка под расписку эскиз выработок с указанием на нем границ входа и выхода, а также расстояний до них от маркшейдерских пунктов или от характерных элементов горных выработок. Анализ и учет использования защитных пластов ведется согласно приложению 7.
     

3.2. Границы защитного действия

     
     3.2.1. Построение границ защищенных зон производят в соответствии со схемами, представленными на рис. 3.3 и 3.4, для чего необходимо располагать следующими исходными данными:
     
     глубина разработки защитного пласта H, м;
     
     вынимаемая мощность защитного пласта m, м;
     
     принятый способ управления кровлей на защитном пласте;
     
     угол падения пласта , град;
     
     процентное содержание песчаников в составе пород междупластья ;
     
     размеры выработки защитного пласта   и  (рис. 3.3 и 3.4).
     
     

     
     Рис. 3.3. Схема к построению защищенной зоны при отработке защитного пласта столбами по простиранию:
     
- сечение вкрест простирания при ;  - то же при ;  - сечение по простиранию; 1 - защитный пласт; 2 - защищаемый пласт; 3 - направление подвигания  очистного забоя на защитном пласте
     

     Рис. 3.4. Схема к построению защищенной зоны при отработке защитного пласта столбами по падению:
     
- сечение по простиранию при ;  - то же при ;  - сечение вкрест простирания; 1 - защитный пласт; 2 - защищаемый пласт; 3 - направление подвигания очистного забоя на защитном пласте
     
     (схема может быть преобразована для случая столбов по восстанию (при пологом залегании) путем замены угла  углом , угла  углом  и размера Lразмером  L)
     
     Глубину H принимают равной расстоянию от земной поверхности до нижней границы очистной выработки защитного пласта.
     
     На схемах рис. 3.3 и 3.4 предполагается управление кровлей на защитном пласте полным обрушением или закладкой выработанного пространства по всей площади. Способ управления учитывают введением понятия эффективной мощности m защитного пласта: при полном обрушении m= m, в случае применения закладки выработанного пространства значение m определяют по формуле

m = Km,

где К - коэффициент, учитывающий компрессионные свойства закладочного материала: К = 0,2 при гидравлической закладке; К = 0,3 при других видах закладки.
     
     Для пластов крутого падения Центрального района Донбасса принимают К = 0,35 - при гидрозакладке, К = 0,45 - при других видах закладки, К = 0,7 - при управлении кровлей удержанием на кострах, К=1 - при управлении кровлей полным обрушением или плавным опусканием. Если известен коэффициент Кусадки закладочного материала, то К определяют из выражения К = 1,1 + К.
     
     При разработке защитного пласта без оставления целиков угля между выемочными участками, а также при оставлении целиков, размеры которых меньше указанных в пункте 3.1.3, за величины  и  принимают суммарную ширину выработанного пространства по падению или простиранию. Если размер целика больше указанного в пункте 3.1.3, то за величину  или  принимают соответственно ширину выработанного пространства по падению или простиранию, ограниченную с одной стороны целиком, а с другой - угольным массивом.
     
     3.2.2. Размеры защищенной зоны в кровлю Sи в почву S(рис. 3.3. и 3.4) определяют по формулам:

;

,

где значения и берут из табл. 3.1. - коэффициент, учитывающий значение m; , но не более 1, m- критическое значение мощности защитного пласта, определяемое по номограмме рис. 3.5; - коэффициент, учитывающий процентное содержание песчаников в составе пород междупластья,  =1 - 0,4/100.
     
     Если для лав защитного пласта длиной больше 80 м в результате расчетов, выполненных в соответствии с настоящим пунктом, получено S< 20 м, то следует принимать S= 20 м.
     

Рис. 3.5. Номограмма для определения критической мощности защитного пласта m:

     
- наименьший размер (или  - см. рис. 3.3 и 3.4) выработки. Если , то при определении m принимается   =0,3 H, но не более 250 м
     
     

Таблица 3.1

     
     
     
     3.2.3. Если h< Sпри подработке или h< Sпри надработке (рис. 3.3 и 3.4), то необходимо выделить участки, характеризующиеся восстановлением опасных нагрузок, как это показано на схемах "б" и "в" рис. 3.3 и 3.4. Для этого используют углы защиты: (i = 1, 2, 3, 4) и углы давления (i = 1, 2, 3), значения которых в функции от угла падения * приведены в табл. 3.2.

     
________________
     * Если направление подвигания очистного забоя не совпадает ни с линией простирания, ни с линией падения, то за величину принимают угол наклона пласта в сечении, перпендикулярном направлению забоя.

     
Таблица 3.2

     
     3.2.4. Для условий Воркутинского месторождения  при одновременном соблюдении условий: м, °, м и управлении кровлей - полным обрушением допускается принимать углы защиты , равными 90°.

     
     3.2.5. Область восстановления опасных нагрузок на схемах б и  (рис. 3.3 и 3.4) образуется лишь при одновременном соблюдении двух условий:

 и .

 
     Параметры L(i = 1, 2, 3), используемые для построения защищенной зоны в надработанном массиве, рассчитывают по формуле:

 (i = 1, 2, 3),

причем значения определяют по номограмме рис. 3.6.

Рис. 3.6. Номограмма для определения величин (i = 1, 2 , 3)

     
     Дальность эффективной защиты в почву и области восстановления опасных нагрузок составляет 0,7 S. Следует иметь в иду, что в этой зоне, вследствие восстановления опасного уровня нагрузок, могут происходить горные удары, внезапные высыпания угля и другие динамические явления негазового типа.
     
     3.2.6. Величины допустимых минимального и максимального опережений очистным забоем защитного пласта горных работ на защищаемом пласте (см. рис. 3.3, 3.4) приведены в табл. 3.3. При диагональном (уступном) расположении очистных забоев на защитном и выбросоопасном пластах в качестве границы очистной выработки защитного пласта принимают наиболее   отстающий участок очистного забоя, а в качестве границы выработки выбросоопасного пласта - наиболее передовой участок очистного забоя.

     Пример расчета защищенной зоны приведен в приложении 6.

     
Таблица 3.3

     3.2.7. Проведение разрезной печи (гезенков, углеспускных и вентиляционных скатов щитовых лав) на защищаемом пласте следует производить после определенного развития горных работ на защитном пласте. Минимальные параметры над- и подработки, при которых допускается начало работ по проведению разрезной печи на защищаемом пласте, показаны на рис. 3.7. В этом случае при проведении печи необходимо проводить прогноз выбросоопасности.
     

Рис. 3.7. Заложение разрезной печи (гезенка) на защищаемом пласте:

     
     1 - линия створа с границей барьерного (охранного) целика, оставленного на защитном пласте; 2 - разрезная печь (гезенк); 3 - направление очистных работ
     
     В отдельных случаях допускается проведение разрезных печей при других параметрах на основании заключения ВНИМИ и МакНИИ.
     
     3.2.8. Локальная выемка защитных пластов может применяться для защиты:
     
     забоев подготовительных выработок, проводимых по выбросоопасным песчаникам или выбросоопасным пластам угля (рис. 3.8, а);
     
     мест вскрытия выбросоопасных пластов угля и выбросоопасных слоев песчаника квершлагами (рис. 3.8, б, в);
     
     участков  (рис. 3.1, д) пластов, опасных по выбросам.
     
     Параметры локальной выемки защитных пластов при надработке определяют в соответствии со схемами, показанными на рис. 3.8.
     

Рис. 3.8. Схемы к определению параметров локальной защитной выемки пластов:

     
     1 - защитный пласт; 2 - защищаемый пласт; 3 - выбросоопасный песчаник
     
     В случае подработки размер защитной выемки определяют аналогичным образом, только размер h(h) заменяют на h
( h).
     
     Локальную выемку целесообразно применять, когда расстояние между защитным пластом и защищаемым объектом не превышает 30 м.

     3.2.9. Размеры защищенных зон в кровле и почве, а также по падению и восстанию по заключению ВНИМИ могут быть расширены на основании анализа опыта разработки пласта и экспериментальной оценки эффективности защитного действия.

3.3. Построение и учет зон повышенного горного давления

     3.3.1. Целики и краевые части, оставленные на соседних угольных пластах свиты, создают зоны повышенного горного давления (зоны ПГД), являющиеся участками повышенной выбросоопасности. Построение границ зоны ПГД выполняют в соответствии с рис. 3.9.
     

Рис. 3.9. Схемы к построению зоны ПГД:

- на разрезе вкрест простирания пластов;

б -на разрезе по простиранию пластов
   - зона ПГД

     3.3.2. Размеры зон ПГД в кровлю dи почву dот краевой части определяют в зависимости от размеров выработанного пространства  и глубины разработки H пласта, на котором оставлен источник ПГД, по табл. 3.4. Размер  определяют по номограмме рис. 3.2.
     

Таблица 3.4

     При отработке пластов без целиков или при оставлении межэтажных (межъярусных) целиков шириной менее величины 0,1 (на мощных пластах до 8 м) за величину  принимают суммарную ширину выработанного пространства; при размерах целика более 0,1 (на мощных пластах более 8 м) за величину    принимают наклонную высоту этажа (яруса). При разработке пластов столбами по падению (восстанию) за величину  принимают ширину столба.
     
     Значения dи d при <100 м принимают равными значениям dи d при  = 100 м, а при >250 м - равными значениям dи  dпри  = 250 м.
     
     Значения углов ,, , берут из табл. 3.2.
     
     При построении зоны ПГД в сечении по простиранию углы () и  () принимают, соответственно равными 80 и 75°.
     
     Размеры зон ПГД dи  d от целика рассчитывают умножением соответствующих для краевой части величин dи dна коэффициент K, определяемый по таблице 3.5, в зависимости от соотношения ширины целика (L) и ширины зоны опорного давления ().
     

Таблица 3.5

     
     При построении зон ПГД от целиков с изменяющейся его шириной величину L определяют следующим образом. Если в наиболее широкой части L<, то за размер целика принимают его наибольшую ширину. Если в самой узкой части L> , то за размер целика принимают его наименьшую ширину. Если в самой широкой части L>, а самой узкой L<, то размер целика принимают равным . За величину  при построении зон ПГД от целика принимают наибольшую ширину выработки, прилегающей к целику.
     
     В случае наложения зон ПГД от нескольких краевых частей или целиков соседних пластов на один и тот же участок рассматриваемого пласта построение зон ПГД производят отдельно от каждой краевой части или целика.
     
     3.3.3. Ведение горных работ в зонах ПГД при переходе створов с границами очистных работ соседних пластов (целиков, краевых частей, остановленных очистных забоев и др.) встречными и догоняющими забоями не разрешается. В исключительных случаях (остановка очистного забоя влияющего пласта вследствие его выклинивания или наличия непереходимого геологического нарушения, подход к границе шахтного поля, оставление охранного целика и т.п.) ведение горных работ на опасном пласте в зоне ПГД при переходе створа с границами очистных работ и кромками целиков влияющих пластов допускается с разрешения технического директора производственного объединения (главного инженера комбината). При этом рекомендуется переход створа осуществлять в направлении выработанного пространства влияющего пласта.
     
     3.3.4. Выбор порядка применения комплекса мер предотвращения внезапных выбросов в зонах ПГД производят в зависимости от расстояния между пластами, категории опасности разрабатываемого пласта, наличия горных работ на соседних пластах.
     
     Ведение работ в зонах ПГД при переходе створов остановленных очистных работ при мощности междупластья менее 10 м допускается при механизированной выемке угля без присутствия людей в забое или в режиме сотрясательного взрывания. В остальных случаях при разработке пластов, опасных по выбросам, порядок применения комплекса мер в зоне ПГД определяют в соответствии с табл. 3.6.
     

     
Таблица 3.6

     На участках совмещения зон ПГД от нескольких соседних пластов категорию опасности устанавливают по наиболее опасной из совмещенных зон, при одинаковых категориях участок переводят в более высокую категорию.
     
     На угрожаемых пластах с текущим прогнозом, прогноз проводят при переходе створов по всей зоне ПГД. На угрожаемых пластах с локальным прогнозом производят внеочередное обследование пластов.

     3.3.5. В отдельных случаях категория опасности зоны ПГД может быть изменена на основании результатов экспериментально-аналитической оценки, выполняемой ВНИМИ совместно с МакНИИ (ВостНИИ).
     
     3.3.6. На участках протяженностью 15 м, примыкающих к выработанному пространству вышележащих этажей (ярусов), в зонах ПГД от краевых частей и целиков соседних  пластов устанавливают III категорию опасности.
     
     3.3.7. В зонах ПГД опасность по внезапным выбросам отсутствует, если опасный пласт надработан пластом, расположенным на расстоянии, не превышающем 0,4 S(рис. 3.10, а), или подработан пластом при мощности междупластья, не превышающей 0,6 S(рис. 3.10, б).
     

Рис. 3.10. Условия эффективной защиты от внезапных выбросов при наличии зон ПГД:

      
      - при надработке защитный пласт расположен на расстоянии ;  б - при подработке защитный пласт расположен на расстоянии ; 1 - пласт, опасный по выбросам; 2 - защитный пласт
     
     Пример построения зон ПГД и выбора комплекса мер в этих зонах приведен в приложении 6.

     

3.4. Оценка и контроль эффективности защитного действия

     
     3.4.1. Оценку эффективности защитного действия выполняют с целью установления наличия защиты и определения границ защищенных зон в следующих условиях:
     
     при расстояниях между защитным и выбросоопасным пластами h> Sи h> S;
     
     в зонах ПГД, надработанных или подработанных очистной выработкой третьего пласта, расположенного выше выбросоопасного пласта на расстоянии большем 0,4 Sили ниже на расстоянии большем 0,6 S;
     
     при надработке защитными пластами с эффективной мощностью менее 0,5 м (при закладке выработанного пространства или оставлении в нем специальной крепи), за исключением случаев, когда h< 0,7S;
     
     при использовании в качестве защитных пластов мощностью менее 0,5 м;
     
     при  дегазации крутых надрабатываемых пластов.
     
     Оценка эффективности защитного действия включает анализ опыта разработки пласта и экспериментальную оценку изменения напряженного и газодинамического состояния пластов по выходу буровой мелочи и начальной скорости газовыделения.
     
     Выход буровой мелочи и начальную скорость газовыделения измеряют на двух участках: не подверженных надработке (подработке) и в надработанных (подработанных) зонах. Защита считается эффективной при отсутствии на надработанном или подработанном участке значений выхода буровой мелочи и начальной скорости газовыделения, превышающих критические (рис. 3.11), и снижении среднего уровня показателей на этих участках в сравнении с участками, не подверженными влиянию горных работ соседних пластов. При оценке дополнительно могут быть использованы другие показатели, характеризующие  изменение напряженного и газодинамического состояния пластов.
     
     Работы по оценке и выбору комплекса мер безопасности при мощностях междупластья, превышающих дальность защитного действия, выполняет шахта под методическим руководством ВНИМИ и МакНИИ (ВостНИИ), при этом ВНИМИ выдает заключение об эффективности защиты, а МакНИИ (ВостНИИ) согласовывает комплекс мер безопасности при отсутствии эффективной защиты. По результатам оценки составляют соответствующее заключение и акт (форма 3.11).
     
     На участках пластов, на которых в результате оценки установлено наличие эффективной защиты, горные работы в дальнейшем ведут с периодическим контролем эффективности защитного действия.
     
     Результаты контроля заносят в журнал по форме 3.10.
     
     3.4.2. На крутых пластах контроль эффективности защитного действия в зонах, указанных в п. 3.4.1, можно не производить:
     
     - при отработке столбов по падению с помощью щитовых агрегатов;
     
     - в лавах с механизированной выемкой угля, работающих по безмагазинной схеме.
     
     3.4.3. Контроль эффективности защитного действия производят:
     
     по выходу буровой мелочи из шпуров; на шахтах Донбасса дополнительно выполняют поинтервальные измерения начальной скорости газовыделения в тех же шпурах;
     
     сейсмоакустическим методом.
     
     3.4.4. При контроле эффективности защитного действия по выходу буровой мелочи глубину контрольных шпуров () принимают равной 5-кратной мощности пласта (m), но не менее 5 м и не более 12 м.
     
     Расположение контрольных шпуров:
     
     в очистных забоях уступной формы - по одному шпуру в каждом уступе на расстоянии не более 1 м ниже кутка; при длине уступа более 20 м  бурят дополнительный шпур по середине уступа;
     
     - в прямолинейных очистных забоях не более чем через 30 м друг от друга, первый шпур бурят в нижней нише на расстоянии 1 м от кутка;
     
     - в подготовительных выработках - по два шпура в углах забоя; на крутых и наклонных пластах верхний шпур должен выходить на проектный контур выработки на расстоянии 1,5 м от забоя.
     
     Цикл работ по контролю эффективности защитного действия состоит из трех наблюдений, выполняемых через 10 м подвигания забоя. Величину подвигания контролируемого забоя между очередными циклами работ по контролю устанавливает ВНИМИ (МакНИИ).
     
     При изменении горно-геологических условий (изменение мощности защищаемого пласта более чем на 15%, вход забоя в геологическое нарушение) производят внеочередной цикл работ по контролю эффективности защитного действия.
     
     Замеры выхода буровой мелочи производят поинтервально с каждого метра шпура в объемном измерении (л/м). Измеренные значения выхода буровой мелочи по длине шпура сопоставляют с их безопасными значениями, устанавливаемыми в соответствии с номограммой, приведенной на рис. 3.11, а.

                                                  а.

     Рис. 3.11. Номограммы для контроля эффективности защитного действия по выходу буровой мелочи (а) и начальной скорости газовыделения (б)
     
     3.4.5. Измерения начальной скорости газовыделения на шахтах Донбасса выполняют через каждый метр по длине контрольного шпура на глубину 3,0 м. Длину измерительной камеры, надежность герметизации, время измерения после окончания бурения каждого интервала принимают в соответствии с п. 2.5.4. Измеренные значения начальной скорости газовыделения по длине шпура сопоставляют с их безопасными значениями, устанавливаемыми в соответствии с номограммой, приведенной на рис. 3.11, б.
     
     3.4.6. В зонах, выявленных контролем эффективности защитного действия как незащищенных, должен применяться прогноз выбросоопасности, а в опасных зонах - способы предотвращения внезапных выбросов угля и газа.

3.5. Дегазация надрабатываемых крутых пластов
Центрального района Донбасса в зонах разгрузки

     3.5.1. Дегазация крутых выбросоопасных пластов применяется при расстояниях между защитным и выбросоопасным пластами h, превышающих дальность защитного действия S, но не более 100 м. Необходимость применения дегазации определяет комиссия в соответствии с п. 1.2.5.
     
     3.5.2. Дегазация надрабатываемого пласта осуществляется скважинами, пробуренными из полевого штрека, расположенного в почве или кровле опасного пласта (рис. 3.12, а), или из откаточного штрека защитного пласта (рис. 3.12, б).
     
     

- в числителе при , в знаменателе при

Рис. 3.12. Технологические схемы дегазации крутых надрабатываемых пластов

      
     3.5.3. Дегазационные скважины бурят впереди очистного забоя защитного пласта, располагая их 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 первого 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.
     
     3.5.4. Бурение скважин, герметизацию их устьев, оснастку, отвод метана в газопроводы, водоотделение и контроль режима их работы производят в соответствии с "Руководством по дегазации угольных шахт".
     
     3.5.5. Горные работы по выбросоопасному пласту должны отставать от линии очистного забоя защитного пласта на расстояние не менее 150 м.
     
     3.5.6. Контроль эффективности дегазации осуществляют по начальной скорости газовыделения при поинтервальном измерении ее в шпурах согласно п. 3.4.4. В случае установления неэффективности дегазации в соответствующем уступе или подготовительной выработке применяют локальные противовыбросные мероприятия и контроль их эффективности.

Раздел 4. РЕГИОНАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ
ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА
НА НЕЗАЩИЩЕННЫХ ПЛАСТАХ

4.1. Общие положения

     4.1.1. В качестве региональных способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа на незащищенных пластах применяют увлажнение или дегазацию (в соответствии с подразделом 3.5).
     
     4.1.2. На шахтах восточных и северных бассейнов и месторождений параметры увлажнения и дегазации незащищенных выбросоопасных пластов устанавливают в соответствии с "Инженерными методами расчета параметров региональных способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа (руководство по применению)" ВостНИИ.
     

4.2. Увлажнение угольных пластов

     4.2.1. Увлажнение угольных пластов осуществляют через длинные скважины, пробуренные впереди забоев. Герметизацию скважин осуществляют цементно-песчаным или полимерными растворами.
     
     Для повышения эффективности увлажнения применяют добавки поверхностно-активных веществ (ПАВ).
     
     Выбор типа и концентрации ПАВ производят согласно табл. 4.1.

     
Таблица 4.1

     4.2.2. Способ увлажнения с добавками ПАВ применяют на пластах при условии обеспечения направленности бурения скважин на заданную глубину, герметизации устья скважины, поступления раствора в угольный пласт по всей длине нагнетательной скважины.
     
     4.2.3.  К параметрам способа относится длина и диаметр скважины, расстояние между скважинами, глубина герметизации скважины, концентрация ПАВ в растворе, давление и расход нагнетаемой жидкости.
     
     4.2.4. Диаметр нагнетательной скважины принимают равным 80-110 м, а длину 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 падающие скважины производят обособленно.
     
     4.2.5. Глубину герметизации скважин принимают равной половине расстояния между нагнетательными скважинами, а в нарушенном массиве она должна быть не менее 10 м.
     
     4.2.6. Расстояние между нагнетательными скважинами определяется из выражения  = 1,8R, м. Радиус увлажнения R зависит от проницаемости и сорбиционной способности угля, времени увлажнения и смачивающей способности закачиваемого водного раствора  ПАВ. Радиус увлажнения определяют экспериментально, для чего бурят две нагнетательные скважины, расстояние между которыми должно быть не менее 15 м. После закачки в них расчетного количества раствора параллельно нагнетательным скважинам бурят по три контрольных скважины на расстоянии, соответственно 3, 6 и 9 м (для первой скважины); 3, 5 и 7 м (для второй скважины). Пробы угля, отобранные через 3 м каждой контрольной скважиной подвергают анализу на содержание адсорбированной влаги.
     
     За радиус эффективного увлажнения принимают расстояние, на котором получено содержание физически связанной влаги в соответствии с требованиями п. 4.2.10.
     
     4.2.7. Увлажнение пласта производят при давлении нагнетания P из условия P> P0,75H кгс/см,

 где P- давление газа в пласте.
     
     4.2.8. В случаях, когда при закачке не обеспечивается подача расчетного количества раствора в пласт, производят увлажнение через дополнительную скважину, пробуренную на расстоянии 4,0 м от предыдущей. Давление жидкости в этом случае должно быть на 15-20% ниже, чем в основной скважине, которая должны быть закрыта заглушкой.
     
     4.2.9. Увлажнение угольных пластов производят с опережением по отношению к забою очистной или подготовительной выработки. Ширину увлажненного участка S, создаваемую до начала подвигания выработки, определяют из условия
  

, м,                                     (4.1)

где - неснижаемый запас увлажнения, необходимый для выдержки увлажненного участка в течение 30 суток, м; V- скорость подвигания забоя, м/мес.
     

Контроль эффективности увлажнения

     4.2.10. После закачки водного раствора ПАВ между двумя нагнетательными скважинами бурят одну контрольную скважину на ту же глубину, в которой отбирают пробы с интервалом 5 м по ее длине.
     
     Выбросоопасные угольные шахтопласты Донбасса считают достаточно увлажненными, если содержание физически связанной воды, составляет в угле марок: Г, Ж, К - 2,5%; ОС, Т - 2%; А - 3%. При этом зона пласта считается неопасной, если показатель газодинамической активности угля (отношение содержания метана к содержанию физически связанной воды) составляет: К = 0,003 для марок Г, Ж, К; К = 0,0015 для марок ОС, Т и К = 0,0008 для марки А.
     
     Данные по каждой нагнетательной скважине заносят в журнал контроля и учета работ по нагнетанию воды в пласт (форма 3.13).
     
     4.2.11. Текущий контроль эффективности увлажнения в потолкоуступных забоях и забоях подготовительных выработок осуществляется в соответствии с подразделом 2.5.
     

Раздел 5. СПОСОБЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ
УГЛЯ И ГАЗА ПРИ ВСКРЫТИИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

5.1. Общие положения

     5.1.1. Вскрытие выработками выбросоопасных и угрожаемых угольных пластов и пропластков (мощностью более 0,3 м) осуществляют с применением комплекса работ по предотвращению выбросов и созданию безопасных условий труда.
     
     Работы по вскрытию пласта производят в следующей последовательности:
     
     разведка положения пласта относительно забоя вскрывающей выработки;
     
     введение режима сотрясательного взрывания при проведении вскрывающей выработки с помощью буровзрывных работ;
     
     прогноз выбросоопасности в месте вскрытия;
     
     выполнение способов предотвращения выбросов при опасных значениях показателей выбросоопасности, установленных прогнозом;
     
     осуществление контроля эффективности способов предотвращения выбросов;
     
     введение дистанционного управления проходческими комбайнами;
     
     обнажение и пересечение пласта;
     
     возведение усиленной крепи в местах сопряжения выработки с пластом;
     
     удаление от пласта.
     
     5.1.2. Вскрытие особо выбросоопасных шахтопластов осуществляют в защищенных зонах, путем сбойки с пройденной по пласту выработкой или с обязательным выполнением способов предотвращения выбросов.
     
     5.1.3. При проведении вскрывающей выработки с помощью буровзрывных работ сотрясательное взрывание вводят при приближении забоя выработки к выбросоопасному пласту на расстояние не менее 4 м и отменяют после удаления забоя выработки от пласта на расстояние не менее 4 м по нормали к пласту.
     
     При сбойке с ранее пройденной по пласту выработкой, а также при приближении забоя выработки к угрожаемому пласту или к пропластку эти расстояния равны 2 м.
     
     При проведении выработки проходческим комбайном дистанционное управление вводят и отменяют при приближении и удалении забоя выработки на расстояние не менее 2 м по нормали к выбросоопасному пласту.
     
     5.1.4. Если прогнозом в месте вскрытия установлены неопасные значения показателей выбросоопасности, то выбросоопасные пласты могут вскрывать без применения способов предотвращения выбросов с помощью сотрясательного взрывания или комбайном с дистанционным управлением.
     
     Если прогнозом установлены опасные значения показателей выбросоопасности, вскрытие выбросоопасных пластов должны производить с применением способов предотвращения выбросов. После выполнения способов предотвращения выбросов и контроля их эффективности вскрытие пластов должны производить сотрясательным взрыванием или комбайнами с дистанционным управлением.
     
     5.1.5. При вскрытии выбросоопасных пластов стволами с помощью буровзрывных работ прогноз в месте вскрытия и способы предотвращения выбросов могут не применять при условии, что обнажение и пересечение пласта на полную мощность будет произведено за одно взрывание.
     
     5.1.6. При приближении забоя вскрывающей выработки к угрожаемому пласту, а также к пропластку мощностью более 0,3 м, если  прогнозом установлены неопасные значения показателей выбросоопасности, вскрытие можно осуществлять без применения способов предотвращения выбросов с помощью взрывных работ в режиме, установленном для сверхкатегорных по газу шахт или комбайнами с дистанционным управлением.
     
     Если прогнозом установлены опасные значения показателей выбросоопасности, вскрытие угрожаемых пластов и пропластков мощностью более 0,3 м производят с применением способов предотвращения выбросов. После выполнения способов предотвращения выбросов и контроля их эффективности вскрытие пластов и пропластков производится сотрясательным взрыванием или комбайнами с дистанционным управлением.
     
     Допускается вскрытие пропластков мощностью 0,1-0,3 м сотрясательным взрыванием или комбайнами с дистанционным управлением без применения прогноза выбросоопасности и способов предотвращения выбросов.
     
     5.1.7. Мероприятия по предотвращению выбросов угля и газа перед вскрытием пластов с углом падения более 55° осуществляют с расстояния не менее 3 м по нормали к пласту, а перед вскрытием пластов с углом падения менее 55° - с расстояния не менее 2 м. При этом величина обработанной зоны должна составлять не менее 4 м за контуром выработки.
     
     5.1.8. Обнажение пластов и пересечение пропластков при помощи буровзрывных работ производят при величине породной пробки между выработкой и крутым пластом (пропластком) не менее 2 м, пологим, наклонным и крутонаклонным - не менее 1 м по нормали к пласту.
     
     5.1.9. При вскрытии пластов (пропластков) в зонах, полностью защищенных отработкой защитных пластов, прогноз выбросоопасности и способы предотвращения выбросов не применяют. Вскрытие осуществляют взрывными работами в режиме, установленном для сверхкатегорных по газу шахт, или проходческими комбайнами без дистанционного управления.
     
     5.1.10. В условиях восточных бассейнов и месторождений по согласованию с ВостНИИ при вскрытии пластов допускается применение проходческих комбайнов или взрывных работ в режиме, установленном для сверхкатегорных по газу шахт, в следующих случаях:
     
     если прогнозом в месте вскрытия установлены неопасные значения показателей выбросоопасности;
     
     если контролем установлена эффективность примененного способа предотвращения внезапных выбросов угля и газа;
     
     если вскрытие производится путем сбойки с предварительно проведенной по пласту выработкой при условии, что между сбиваемыми выработками не оставлена толща угля.
     
     5.1.11. В забой вскрывающей выработки с расстояния 4 м по нормали к пласту для работы одновременно допускают не более 3-х человек.
     
     В забой ствола с расстояния 6 м по нормали к пласту допускают количество рабочих из расчета обеспечения возможности подъема всех людей в один прием.
     

     
5.2. Вскрытие угольных пластов стволами

     5.2.1. Перед началом проведения вертикального ствола должна быть произведена предварительная разведка всей пересекаемой стволом толщи пород до нижней проектной отметки ствола. Разведочная скважина должна быть пробурена в контуре ствола.
     
     5.2.2. В углубляемых стволах дополнительную разведку пересекаемой стволом толщи пород производят разведочными скважинами с расстояния 10 м до пласта по нормали в соответствии с п. 2.2.2.
     
     5.2.3. При вскрытии стволами угольных пластов для предотвращения внезапных выбросов производят бурение дренажных скважин, возведение каркасной крепи, гидрообработку угольного массива, а в сложных горно-геологических условиях допускается сочетание этих способов.
     
     5.2.4. Вскрытие выбросоопасных пластов стволами, проводимыми способом бурения, производят без применения способов предотвращения внезапных выбросов при условии дистанционного управления комплексом с поверхности.
     

Вскрытие стволами с бурением дренажных скважин

     5.2.5. При вскрытии пластов стволами дренажные скважины бурят таким образом, чтобы точки выхода скважин из пласта были удалены друг от друга не более чем на 2R. Точки выхода скважин из пласта должны быть расположены в пределах необходимой зоны его обработки на расстоянии не более R от контура этой зоны, R принимается равным 0,75 м. Дегазация считается эффективной после снижения давления газа в контрольных шпурах до величины менее 10 кгс/см.
     
     5.2.6. При обнажении пластов скважины бурят с расстояния 2 м до пласта по нормали. Диаметр скважин должен быть 80-100 мм. Расстояние от контура ствола до скважины и между скважинами в плоскости забоя последней заходки, проходимой под защитой этих скважин, должно составлять 1,5 м. Длину скважины определяют из расчета постоянного опережения забоя ствола скважинами на 2 м.
     
     5.2.7. Дренажные скважины при обнажении пласта должны бурить по следующим схемам:
     
     а) при вскрытии пологого и наклонного пласта - по схеме, показанной на рис. 5.1;
     
     б) при вскрытии крутого пласта - по схеме, показанной на рис. 5.2;
     
     

Рис. 5.1. Схема расположения дренажных скважин при обнажении пологих и наклонных пластов

Рис. 5.2. Схема расположения дренажных скважин при обнажении крутых пластов

     
     5.2.8. Дренажные скважины при пересечении мощных пологих или крутых пластов любой мощности бурят диаметром 200-250 мм по следующим схемам:
     
     а) при вскрытии мощного пологого пласта - по схеме, показанной на рис. 5.3;
     
     б) при вскрытии крутого пласта - по схеме, показанной на рис.5.4.
     
     

Рис. 5.3. Схема расположения дегазационных скважин при пересечении мощного пологого пласта

Рис. 5.4. Схема расположения дегазационных скважин при пересечении крутого пласта

Вскрытие стволами с возведением каркасной крепи

     5.2.9. Каркасная ограждающая крепь из металлических стержней периодического профиля диаметром 36-38 мм или труб диаметром 40-50 мм, зацементированных в скважинах диаметром 42-80 мм, должна опережать забой ствола не менее чем на 2 м. Свободные концы стержней заделывают в постоянную крепь ствола на длину не менее 2 м.

     5.2.10. Скважины для каркасной крепи необходимо бурить с расстояния 2 м от пласта по нормали и располагать по периметру через 0,3-0,5 м, считая по точкам входа скважин в пласт. Угол наклона скважин должен быть таким, чтобы в плоскости забоя любой заходки они располагались на расстоянии не менее 1,5 м от проектного контура ствола при бурении скважин по углю.
     
     5.2.11. При обнажении пластов, когда забой очередной заходки находится в породах кровли пласта, расстояние скважин от контура ствола в плоскости этой заходки должно быть не менее 1 м.
     
     При выходе скважин в породы лежачего бока концы их должны отстоять от почвы пласта на расстоянии не менее 1 м по нормали.
     
     При вскрытии крутых пластов каркасную крепь можно возводить не по всему периметру ствола, а только в месте его пересечения с пластом.
     
     К выполнению работ по обнажению и пересечению пласта приступают спустя не менее суток после окончания установки каркаса.
     

Вскрытие стволами с гидрорыхлением угольного массива

     5.2.12. Гидрорыхление угольного массива при вскрытии пластов осуществляют через скважины диаметром 42-60 мм, пробуренные с расстояния не менее 3 м по нормали к пласту. В середине забоя по оси ствола бурят контрольную скважину диаметром 100 мм (рис. 5.5).
     

Рис. 5.5. Схема расположения скважины для гидрообработки крутого пласта из забоя ствола:

     
     1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 - скважины для гидрорыхления угольного массива; 9, 10, 11, 12, - шпуры для замера давления газа; К - контрольная скважина; I, II - циклы обработки пласта
     
     При диаметре ствола 6 м бурят 5-6 скважин для нагнетания воды, при диаметре ствола 8 м бурят 7-8 скважин. Герметизацию скважин осуществляют цементным раствором на величину породной пробки.
     
     Нагнетание воды производят под давлением p= (0,75...2,0). Нагнетание можно производить через серии скважин, которые бурят по мере подвигания забоя. Нагнетание осуществляют последовательно в каждую скважину до тех пор, пока вода не проникнет в соседнюю и центральную контрольную скважины.
     
     Процесс нагнетания должен быть закончен после снижения давления нагнетания и увеличения расхода воды. Нагнетание считают эффективным после снижения давления газа в контрольных шпурах до величины менее 10 кгс/см.
     

5.3. Вскрытие угольных пластов квершлагами и другими выработками

     5.3.1. Вскрытие пластов квершлагами и  другими выработками за пределами околоствольного двора осуществляют после проведения вентиляционной сбойки на вышележащий горизонт для обеспечения проветривания нового горизонта за счет общешахтной депрессии. Проветривание тупиковой части вскрывающей выработки производят вентилятором местного проветривания.
     
     5.3.2. При вскрытии угольных  пластов квершлагами и другими выработками для предотвращения внезапных выбросов производят бурение дренажных скважин, возведение каркасной крепи, гидрорыхление или увлажнение угольного массива, гидровымывание угольного пласта, образование разгрузочных полостей во вмещающих породах проходческими комбайнами, а в сложных горно-геологических условиях допускается сочетание этих способов.
     
     5.3.3. При вскрытии тонких и средней мощности выбросоопасных пластов проходческими комбайнами приближение, пересечение и удаление от пласта осуществляют после выполнения прогноза выбросоопасности и способов предотвращения выбросов в опасных зонах. Проведение выработки на участке вскрытия можно производить с образованием разгрузочных щелей, гидрорыхлением угольного пласта, гидровымыванием угольного массива в сочетании с ограничением скорости проходки выработки до 1 м/смену и скорости внедрения коронки исполнительного органа комбайна в массив до 0,5 м/мин. При контроле эффективности способов предотвращения выбросов безопасный уровень давления газа в пласте должен быть менее 4 кгс/см.
     
     После входа пласта в сечение выработки дальнейшее ее проведение комбайном осуществляют по технологии проведения пластового штрека с выполнением текущего прогноза и способов предотвращения выбросов с контролем их эффективности.
     
     При вскрытии мощных пластов, для которых установлены опасные значения показателей выбросоопасности, удаление породной пробки (обнажение угольного пласта) производят буровзрывным способом. Пересечение таких пластов производят проходческими комбайнами с дистанционным управлением после применения способов предотвращения внезапных выбросов и контроля их эффективности или буровзрывным способом.
     
     5.3.4. Вскрытие выбросоопасных пластов промежуточными квершлагами и породными скатами (ортами) производят путем сбойки их с заранее пройденной по пласту выработкой.
     
     Допускается вскрытие промежуточными квершлагами и другими выработками выбросоопасных пластов на угольный массив при условии выполнения требований, изложенных в п. 5.1.
     
     Вскрытие сотрясательным взрыванием с расстояния 2 м до выбросоопасного крутого пласта углеспускными скатами (ортами) можно производить на участке, обработанном противовыбросными мероприятиями из забоя нижней печи.
     
     При наличии впереди лавы ранее пройденных скатов, вскрывших пласт буросбоечной машиной, сбойку их с забоями следует производить только из забоя нижней печи.
     
     При вскрытии крутых пластов буросбоечными машинами должны выполняться противовыбросные мероприятия, пульт управления машиной должен находиться на расстоянии не менее 30 м на свежей струе воздуха, при этом запрещаются все другие работы в опережении штрека, в нижней печи и на расстоянии 30 м от нижней печи по исходящей струе воздуха.
     

Вскрытие с бурением дренажных скважин

     
     5.3.5. В зависимости от мощности вскрываемого пласта применяют следующие схемы расположения дренажных скважин:
     
     а) при мощности пласта до 3 м дренажные скважины диаметром 80-100 мм бурят на пласт из вскрывающей выработки таким образом, чтобы точки выхода скважин из пласта в пределах необходимой зоны обработки были удалены друг от друга не более чем на 2 R и на расстоянии R от контура этой зоны. R принимают равным 0,75 м.
     
     Дегазацию считают эффективной после снижения давления газа в контрольных шпурах (не менее 2-х), пробуренных на расстояние 4 м за контур выработки, до величины менее 10 кгс/см;
     
     б) при мощности пласта более 3 м бурят дренажные скважины диаметром 100-250 мм. Проектное количество опережающих скважин определяют из условия, что защищаемая (опасная) область вскрываемого пласта должна располагаться в контуре квершлага и на 1,5-2 м в бока и выше него по нормали (1,5 м - для пологого, 2 м - для крутого или наклонного пластов).
     
     Проектное количество скважин n или n рассчитывают по формулам:
     
     для случаев вскрытия квершлагами пологих пластов
     

,                                                (5.1)

 
     
     для случаев крутых  или наклонных пластов
     
     

,                                             (5.2)

где - ширина квершлага вчерне, м; h - высота квершлага вчерне, м; b - ширина полосы обработанного скважинами массива угля с боков квершлага и выше него по нормали, м; - угол падения пласта, град.

     
     При мощности более 3,5 м или угле падения пласта до 18° необходимо бурить скважины сериями по мере движения забоя. Очередную серию опережающих скважин следует бурить при неснижаемом опережении скважин 5 м. Проектное количество опережающих скважин в каждой серии рассчитывают по формулам (5.1) и (5.2).

     
     Перед бурением второй и последующих серий опережающих скважин забой выработки должен быть огражден предохранительным щитом. При неспокойном поведении пласта следует производить периодические остановки в бурении на 5-20 мин.
     
     После окончания бурения первой серии скважин осуществляют контроль их эффективности по снижению давления газа в контрольных скважинах (используемых для прогноза выбросоопасности). Если давление газа в этих скважинах не снизилось ниже критического значения P(для Кузбасса, для Карагандинского бассейна  , для Печорского бассейна, месторождений Приморья и Сахалина P= 10 кгс/см), следует пробурить дополнительные опережающие скважины или остановить забой до снижения давления газа ниже величины P.
     
     После бурения второй и последующих серий опережающих скважин и далее через каждые 4-5 м подвигания квершлага осуществляют контроль их эффективности по показателю выбросоопасности R. В случае неэффективности бурят дополнительные скважины или останавливают забой до достижения неопасных значений показателя выбросоопасности.
     
     5.3.6. Вскрытие мощных пологих пластов с помощью бурения дегазационных скважин можно применять в сочетании с предварительным гидроразрывом пласта через скважину, пробуренную по оси вскрывающей выработки.
     
     Параметры дегазации с гидроразрывом пласта устанавливают в соответствии с "Руководством по дегазации угольных шахт". Контроль эффективности дегазации с гидроразрывом осуществляют в соответствии с п. 5.3.5.

     
Вскрытие с нагнетанием воды в пласт

     
     5.3.7. При вскрытии пластов тонких и средней мощности нагнетание воды производят в режиме гидрорыхления при давлении p= (0,75...2,0). При вскрытии мощных пластов нагнетание воды производят в режиме низконапорного увлажнения при давлении не более 0,75.
     
     Диаметр скважин для нагнетания воды должен составлять 45-60 мм.
     
     5.3.8. При вскрытии тонких и средней мощности крутых пластов гидрорыхление производят через 5-6 скважин, расположенных по схеме, показанной на рис. 5.6. В середине забоя по оси квершлага бурят контрольную скважину диаметром 100 мм.
     

Рис. 5.6. Схема расположения скважин для гидрообработки угольного массива перед вскрытием крутого пласта:

     
     1, 2, 3, 4, 5 - скважины для гидрорыхления массива; 6, 7, 8 - шпуры для замера давления газа; 9 - контрольная скважина; К - контур  обработанного массива
     
     
     При вскрытии тонких и средней мощности пологих, наклонных и крутонаклонных пластов гидрорыхление производят через скважины, расположенные по схеме, показанной на рис. 5.7. Обработку водой угольного массива осуществляют через серии скважин, которые бурят по мере подвигания забоя. Неснижаемое опережение обработанной части угольного массива должно быть не менее 4 м.
     

Рис. 5.7. Схема расположения скважин для гидрообработки угольного массива перед вскрытием пологого, наклонного и крутонаклонного пласта:

     
     1, 2 - скважины для гидрорыхления массива; 3, 4 - шпуры для замера давления газа;  - радиус эффективного влияния скважины; I, II - циклы обработки пласта
     
     
     Нагнетание воды производят последовательно в каждую скважину до тех пор, пока вода не проникнет в соседнюю скважину и центральную контрольную скважину (на крутом пласте).
     
     Процесс нагнетания должен быть закончен после снижения давления нагнетания не менее чем на 30% от установившегося, при котором производили нагнетание.
     
     Проверку эффективности гидрорыхления осуществляют измерением давления газа в трех шпурах на крутом пласте и в двух шпурах на пологом, наклонном и крутонаклонном пласте. Шпуры должны пересекать пласт на расстоянии 4 м за контуром выработки. Гидрорыхление считается эффективным после снижения давления газа в шпурах до 10 кгс/см и менее.
     
     В тех случаях, когда давление газа не будет снижено до 10 кгс/см и давление нагнетания воды останется высоким, вскрытие пласта необходимо производить с применением дополнительных способов: возведения металлического каркаса, гидровымывания угля, бурение дренажных скважин.
     
     5.3.9. При вскрытии мощного крутого пласта из забоя квершлага бурят одну горизонтальную увлажнительную скважину, пересекающую пласт на всю мощность.
     
     При вскрытии мощных пологих и наклонных пластов для увлажнения угольного массива бурят две увлажнительные скважины, располагая их у стенок выработки. После вскрытия пласта при дальнейшем проведении квершлага можно применять другие способы предотвращения внезапных выбросов, предусмотренные для пластовых выработок. Количество воды, закачиваемое в скважину, определяют из расчета нормы подачи воды 0,04 м на 1 т обрабатываемого угля.
     
     5.3.10. Контроль эффективности низконапорного увлажнения производят после подачи в скважины расчетного количества воды. Увлажнение считается эффективным при влажности угля не менее 6%.

     
Вскрытие с гидровымыванием угля

     
     5.3.11. Вскрытие с гидровымыванием применяют на пластах, имеющих мягкие пачки с коэффициентом крепости угля f <1 и боковые породы не ниже средней устойчивости.
     
     5.3.12. При вскрытии пластов тонких и средней мощности с помощью гидровымывания впереди забоя квершлага необходимо создать полость по всей мощности пласта или отдельной его пачке, контур которой должен выходить за проектный контур квершлага на 1,5 м.
     
     Гидровымывание осуществляют через скважины диаметром 105-200 мм, которые должны полностью пересекать пласт. Нижние скважины бурят под таким углом, чтобы они пересекали пласт на 1 м ниже подошвы выработки, верхние скважины бурят под углом 6-7° к горизонту. Число скважин может быть от 3 до 9 в зависимости от сечения выработки и принятой технологии гидровымывания.
     
     Гидровымывание осуществляют специальной передвижной насосной установкой при давлении воды у насадки 40-70 кгс/см, расходе не менее 18 м/ч и диаметре насадок 6-10 мм. В комплект насадок должны входить прямоугольные, тупоугольные или остроугольные насадки.
     
     Гидровымывание должны осуществлять непрерывно до создания полости необходимых размеров, которые определяют с помощью разведочных шпуров и объемов вымытого угля.
     
     Обнажение пласта после гидровымывания производится после снижения давления газа в контрольных шпурах, пересекающих пласт на расстоянии 4 м за контуром квершлага, до 10 кгс/сми менее.
     
     Для удержания нависающего угольного массива на пластах с неустойчивыми углями должны применять: возведение металлического каркаса по своду выработки, предварительный вымыв нависающей   части массива с последующим тампонированием твердеющим раствором для создания искусственного свода, тампонирование всей вымытой полости с таким расчетом, чтобы при пересечении пласта вокруг выработки образовалось кольцо толщиной не менее 1 м.
     
     5.3.13. При вскрытии мощных пластов через породную пробку бурят одну скважину диаметром 80 мм и через нее осуществляют предварительное гидровымывание.
     
     Если по объему вымываемой угольной мелочи установлено, что в пласте образуется полость условным диаметром более 800 мм, дальнейшее гидровымывание угля производят через серию скважин, пробуренных в одном ряду с опытной скважиной, с углом подъема 5-7°. Точки входа в пласт крайних скважин должны располагаться на расстоянии 1,5 м от контура квершлага. Число скважин устанавливают опытным путем с таким расчетом, чтобы полости скважин, соединившись, образовали горизонтальную щель.
     
     Скважины вначале размывают оп длине одноструйными насадками, а затем расширяют до требуемого диаметра двух-трехструйными насадками.
     
     Контроль эффективности гидровымывания осуществляют по снижению давления газа в контрольных скважинах. Если давление  газа в контрольных скважинах не снизилось ниже критического значения P, указанного в п. 5.3.3, производят дополнительный размыв полостей до тех пор, пока давление газа не достигнет требуемого значения.
     
     5.3.14. Перед взрывными работами вымытые полости должны быть заполнены водой, песчано-цементным или другими твердеющими растворами, песком или инертной пылью.

     

Вскрытие с возведением каркасной крепи

     
     5.3.15. Металлическую каркасную крепь применяют при вскрытии тонких и средней мощности пластов, представленных мягкими, сыпучими углями и слабыми боковыми породами.
     
     5.3.16. Для возведения каркасной крепи через породную толщу по периметру квершлага на расстоянии 0,3 м друг от друга бурят скважины с таким расчетом, чтобы они пересекали пласт и выходили в породу кровли (или почвы) пласта не менее чем на 0,5 м. В скважины вводят металлические трубы диаметром не менее 50 мм, под их выступающие концы возводят железобетонную или металлическую арку.
     
     Арку соединяют с трубами каркаса и закрепляют в стенках и кровле выработки пятью-шестью анкерами длиной 1,5-2 м.
     
     5.3.17. В пластах со слабыми и сыпучими углями расстояние между скважинами должно быть уменьшено до 0,2 м. В слабых сыпучих углях возводят двухрядную каркасную крепь, в углях средней крепости - однорядную крепь.
     
     На пластах с обрушивающимися боковыми породами и углем установку металлического каркаса должны вести с заполнением скважин вяжущими материалами, а выступающие концы арматуры вместе с металлической аркой должны быть забетонированы. При этом толщина бетонного слоя должна быть не менее 0,3 м и ширина не менее 2-3 м.
     
     Запрещаются работы по демонтажу металлического каркаса после вскрытия пласта.     
     

     
Раздел 6. ЛОКАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ
 ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА

6.1. Гидрорыхление угольного пласта

     
     6.1.1. Гидрорыхление основано на высоконапорном нагнетании воды в угольные пласты через скважины, пробуренные из забоев горных выработок. Сущность способа заключается в разрушении угля внутри массива водой под давлением, сопровождающемся разгрузкой и дегазацией призабойной части пласта.
     
     6.1.2. Область применения гидрорыхления ограничивается угольными пластами, на которых обеспечивается: бурение и герметизация скважин на заданную глубину; поступление воды в угольный пласт или отдельные его пачки.
     
     На шахтах восточных и северных бассейнов и месторождений параметры гидрорыхления уточняют в соответствии с "Методикой определения оптимальных гидравлических параметров локальной гидрообработки выбросоопасных угольных пластов с использованием сейсмоакустического метода" ВостНИИ.

Параметры гидрорыхления

     
     
     6.1.3. К параметрам способа относятся: диаметр, длина и глубина герметизации скважин, расстояние между скважинами, величина неснижаемого опережения, количество воды, давление и темп нагнетания.
     
     6.1.4. Диаметр скважин 43-45 мм, длина скважин 6-9 м, глубина герметизации = 4-7 м. Величина неснижаемого опережения принимается равной длине фильтрующей части скважин и составляет = 2,0 м.
     
     Эффективный радиус нагнетания воды в пласт составляет , а расстояние между скважинами не должно превышать 2R.
     
     Выемку угля после гидрорыхления допускается производить не более чем на глубину .
     
     Расчетный удельный расход воды q должен составлять не менее 20 л/т, а количество воды Q (м), нагнетаемой в одну скважину, определяют по формуле

,                            (6.1),

где m - мощность пласта, м;  - удельный вес угля, т/ м.
     

     Фактически необходимый удельный расход воды для отдельных шахтопластов может быть уточнен МакНИИ (ВостНИИ) после проведения специальных экспериментов.

     
     Давление при нагнетании принимают равным p= (0,75...2,0).
     
     Темп нагнетания должен составлять не менее 3 л/мин.
     
     6.1.5. Число скважин и схемы их расположения принимают в зависимости от ширины полосы угольного массива, подлежащей гидрорыхлению, и R.
     
     Ширина обрабатываемой полосы С (м) в подготовительных выработках составляет
     

C = В + 2b,

где B - ширина угольного забоя, м; b - ширина обрабатываемой полосы за контуром выработки, принимаемая не менее R= 1 м.
     
     Число скважин в подготовительной выработке должно быть не менее двух. Скважины бурят на расстоянии 1,0 м от кутков с наклоном 5-7° в сторону массива.
     
     В очистных выработках с прямолинейной формой забоя скважины каждого последующего цикла гидрорыхления необходимо бурить между скважинами предыдущего цикла. В лаве скважины бурят перпендикулярно забою. В комбайновых нишах на пологих пластах скважины необходимо бурить на расстоянии 1 м от кутков с наклоном 5-7° в сторону массива. Если при этом расстояние между устьями скважин превышает 2 R, посредине ниши необходимо бурить третью скважину.
     
     В потолкоуступных очистных забоях крутых и крутонаклонных пластов одну скважину располагают на расстоянии 1 м от кутка, остальные - на расстоянии не более 2 R. Скважины в кутках уступов необходимо бурить с подъемом 5-7° к линии простирания.
     
     В подготовительных забоях крутых и крутонаклонных пластов верхняя скважина бурится на расстоянии 1,0 м от кутка с подъемом 5-7° к линии простирания, нижняя - горизонтально на расстоянии 0,5 м от подошвы выработки.
     
     Если в печи (просеке) лавы крутого и крутонаклонного пласта имеется два кутка, нагнетание воды осуществляют через две скважины, расположенные так же, как в забое подготовительной выработки. При наличии в забое печи одного кутка скважину располагают так же, как и в уступе лавы.

     
     
Технология гидрорыхления

     6.1.6. На пластах, представленных несколькими пачками угля, скважины следует бурить по наиболее крепкой пачке. При наличии прослоев породы, разделяющих пласт на две угольные пачки, скважины следует бурить по наиболее мощной или по обеим пачкам, а параметры необходимо определять с учетом мощностей вынимаемых угольных пачек.
     
     6.1.7. Для герметизации скважин необходимо применять рукавные гидрозатворы длиной не менее 2,5 м с использованием удлинителей, позволяющих устанавливать гидрозатворы на требуемой глубине. В случае, если гидрозатвор длиной 2,5 м не обеспечивает надежную герметизацию скважин, применяют гидрозатворы большей длины.
     
     Для улучшения качества герметизации в очистных забоях крутых пластов, сложенными мягкими и сыпучими углями, бурение и герметизацию скважин можно осуществлять заранее при наличии (помимо неснижаемого опережения) обработанной ранее зоны, соответствующей суточному подвиганию забоя. О качестве герметизации скважины свидетельствует отсутствие утечек воды из скважины в процессе нагнетания.
     
     Для нагнетания воды в угольный пласт используют высоконапорные установки, обеспечивающие необходимое давление и производительность. Нагнетание воды производят через одну или несколько скважин отдельными насосными установками, расположенными на расстоянии не ближе 30 м от нагнетаемой скважины. Перед началом нагнетания производят проверку высоконапорного водопровода на герметичность.
     
     6.1.8. На высоконапорном трубопроводе не ближе 15 м от гидрозатвора и у насосной установки должен быть установлен разгрузочный вентиль-тройник, регулированием которого обеспечивается плавное повышение или сброс давления, и манометры.
     
     Нагнетание воды в пласт необходимо начинать плавным в течение 3-5 мин повышением давления до максимального его значения.
     
     6.1.9. Гидрорыхление считается законченным, если в скважину подано расчетное количество воды и давление в высоконапорном трубопроводе снизилось не менее чем на 30% от максимального, достигнутого в процессе нагнетания.
     
     6.1.10. В случае преждевременного прорыва воды из нагнетательной скважины на забой по трещинам необходимо провести повторное нагнетание через скважину, пробуренную на удалении более 2 м от первой. При этом соседняя скважина должна быть перекрыта средствами герметизации, а нагнетание в дополнительную скважину продолжено до появления признаков законченности гидрообработки, проведенных в п. 6.1.9 с учетом объема ранее закачанной воды.
    

      Если на отдельных участках пласта не удается бурение и герметизация скважин на глубину, указанную в п. 6.1.4, или не удается выдержать предусмотренные проектом параметры нагнетания воды, то для перехода таких участков главный инженер шахты по согласованию с МакНИИ может разрешить временное ведение работ при длине скважин 4-6 м и глубине герметизации 3-4 м.
     
     6.1.11. Для крутых и крутонаклонных пластов, сложенных мягкими сыпучими углями, в паспортах необходимо предусматривать сплошную затяжку забоя в месте расположения скважин и усиленное крепление нависающего массива кутковой части забоя.
     

     
Контроль параметров и эффективности гидрорыхления

     6.1.12. При контроле за гидрорыхлением пласта определяют соответствие паспортным следующих параметров: длины и расположения скважин, глубины их герметизации, величины неснижаемого опережения, давления и количества нагнетаемой воды.
     
     6.1.13. Каждая насосная установка должна быть снабжена водомером, предохранительным клапаном и манометром, которые предварительно пломбируются. Исправность оборудования проверяют в процессе ведения работ по гидрорыхлению.
     
     Давление воды и темп нагнетания определяют по показаниям манометра и водомера через каждые 5 мин после начала нагнетания. При этом фиксируют максимальное и конечное давление, средний темп нагнетания и суммарный расход воды, закачанной в скважину.
     
     6.1.14. Контроль эффективности гидрорыхления осуществляют в соответствии с пп. 2.5.2-2.5.10, а в восточных бассейнах и месторождениях - в соответствии с п. 2.5.1.
     
     6.1.15. На участке, выполняющем работы по нагнетанию, или на службе (группе) прогноза и контроля противовыбросных мероприятий должен вестись "Журнал контроля и учета работы по нагнетанию воды в пласт" (форма 3.13) и планшет с нанесением положения забоя, расположения скважин и шпуров с привязкой к постоянному маркшейдерскому знаку.
     

     
Меры безопасности при гидрорыхлении

     
     6.1.16. Оборудование и приборы, а также режимы и нормы их эксплуатации должны отвечать требованиям заводских инструкций. Состояние и работоспособность оборудования для нагнетания воды в пласт должны проверяться перед каждым циклом нагнетания лицом технического надзора, ответственным за нагнетание, и ежемесячно  механиком участка. Результаты проверки отмечают в "Журнале контроля и учета работ по нагнетанию воды в пласт".
     
     Для предотвращения самопроизвольного выбрасывания гидрозатвора из скважины перед нагнетанием воды его прикрепляют гибкой связью (цепью, тросом) к элементу крепи.
     
     6.1.17. Высоконапорное нагнетание воды через скважины (шпуры) длиной менее 6 м должны производить с соблюдением мер безопасности, предусмотренных пп. 6.3.14...6.3.17 для гидроотжима.
     
     Люди, занятые нагнетанием воды в тупиковых забоях и лавах пологих пластов через скважины длиной 6 м и более, должны находиться на расстоянии не менее 30 м от нагнетательной скважины, а в потолкоуступных забоях крутых пластов - в соседних уступах.
     
     В очистных забоях на пологих пластах при выполнении гидрорыхления между местом нахождения людей, занятых нагнетанием, и местом установки насоса должна быть налажена переговорная связь.
     
     6.1.18. Запрещается:
     
     соединять, разъединять и ремонтировать высоконапорную арматуру, если высоконапорный трубопровод находится под давлением;
     
     эксплуатировать высоконапорный трубопровод при нарушении его герметичности;
     
     оставлять без присмотра работающую насосную установку во время нагнетания воды.
        

6.2. Низконапорное увлажнение угольных пластов

     
     6.2.1. Низконапорное увлажнение применяют в восточных и северных бассейнах при проведении подготовительных выработок на мощных и средней мощности пластах и осуществляют через передовую. скважину, пробуренную по оси выработки, или через барьерные скважины, пробуренные по бокам выработки из специальных ниш.

Параметры низконапорного увлажнения

     
     6.2.2. К параметрам способа относятся: длина  и диаметр d скважин, глубина герметизации скважин , величина неснижаемого опережения , норма подачи воды на 1 т угля q, давление p и продолжительность t нагнетания, общее количество воды Q, которое  необходимо закачать в скважины.

     
     6.2.3. Диаметр скважин составляет 60 мм. Длина скважин не ограничивается.
     
     Глубина герметизации должна составлять не менее 5 м.
     
     Неснижаемое опережение увлажненной зоной забоя выработки должно составлять не менее 5 м.
     
     Расстояние от стенок выработки до границы увлажненной зоны должно составлять не менее 5 м.
     
     Норму подачи воды на 1 т угля устанавливают из расчета достижения величины влажности угля не менее 6%.
     
     Давление нагнетания воды не должно превышать 0,75H.
     
     Объем воды Q (м), который необходимо закачать в скважины, определяют по формуле

,                                        (6.2),

где  - ширина выработки, м; m - мощность пласта, м;  - длина скважины, м; - удельный вес угля, т/ м; q - норма подачи воды в пласт, м/т.

     
     Продолжительность нагнетания воды t определяют по объему воды Q и средней производительности насосной установки.

     
     На шахтах восточных и северных бассейнов и месторождений параметры низконапорного увлажнения пластов уточняют в соответствии с "Методикой определения оптимальных гидравлических параметров локальной гидрообработки выбросоопасных угольных пластов с использованием сейсмоакустического метода" ВостНИИ.

     

Технология низконапорного увлажнения

     
     6.2.4. Скважины для увлажнения необходимо бурить по крепкой пачке пласта. Герметизацию скважин осуществляют рукавными гидрозатворами или цементно-песчаным раствором.
     
     6.2.5. При увлажнении пласта через барьерные скважины нагнетание воды можно производить через обе скважины одновременно. Для повышения качества увлажнения нагнетание воды необходимо производить с перерывами на 1-2 ч в смену. Давление нагнетания и количество закачанной в скважину воды  фиксируют каждый час.
     
     Увлажнение считается законченным после подачи в скважины расчетного количества воды и эффективным при достижении влажности угля не менее 6%.
     
     6.2.6. Меры безопасности при увлажнении осуществляются в соответствии с пп. 6.1.16, 6.1.17.
     

6.3. Гидроотжим угольного пласта

     
     6.3.1. Гидроотжим пласта применяют в забоях очистных и подготовительных выработок, за исключением восстающих подготовительных выработок с углом более 25° и очистных потолкоуступных забоев на крутых и крутонаклонных пластах.

     
Параметры гидроотжима

     
     
     6.3.2. К параметрам гидроотжима относятся: длина шпура , глубина герметизации шпура , расстояние между шпурами , расстояние от кутка до шпура b, расстояние от второй обнаженной поверхности пласта до шпура b, глубина выемки , максимальное P  и конечное Pдавление нагнетаемой воды, продолжительность нагнетания t и производительность V насосной установки.
     
     6.3.3. Глубина герметизации шпуров составляет 2,0...5,5 м.
     
     Длину шпура  принимают на 0,3 м больше глубины герметизации.
     
     Расстояние между шпурами в очистных забоях определяют из выражения  = 1,8.
     
     Оптимальные параметры гидроотжима, при которых достигаются наибольшие значения выдвигания угольного забоя или нагнетание воды завершается разрушением угольного пласта с выдавливанием разрушенной горной массы, определяют контрольным гидроотжимом по согласованию с МакНИИ (ВостНИИ).
     
     В очистных забоях расстояние между кутком и шпуром b, должно составлять 1 м. Расстояние между шпуром и второй обнаженной  поверхностью пласта bопределяют по форме

,                                                    (6.3)

     Неснижаемое опережение отжатой зоны   принимают 0,7-1,5 м для очистных забоев и 1,0-2,0 м для подготовительных забоев. В зонах геологических нарушений и ПГД величина неснижаемого опережения должна быть увеличена на 0,3 м. Давление нагнетаемой воды должно составлять:

 , кгс/см;                                    

, кгс/см,                                            (6.4)

где P- потери напора в гидросети, кгс/см.

     
     На шахтах восточных и северных бассейнов и месторождений при проведении подготовительных выработок на выбросоопасных пластах применяют регулируемый гидроотжим  в соответствии с "Руководством по применению безопасного и контролируемого способа интенсивной дегазации призабойной части пласта для предотвращения внезапных выбросов угля и газа с использованием эффекта гидроотжима и аппаратуры контроля метана (регулируемый гидроотжим)". При регулируемом гидроотжиме глубину герметизации шпуров и неснижаемое опережение гидроотжима устанавливают с учетом мощности пласта, мощности  пачки (или пачек) тектонически нарушенного угля и обеспеченности забоя свежим воздухом. Процесс гидроотжима и связанное с ним выделение метана в выработку автоматически регулируют системой автоматического контроля метана (АКМ), отключающей электродвигатель насосной установки заблаговременно до достижения предельно допустимой концентрации метана в выработке.

     
     
Технология гидроотжима

     6.3.4. 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 и не менее 20 м от забоя очистной выработки. Допускается установка насосов на исходящей струе при производстве гидроотжима в вентиляционном штреке, в очистном забое, а также в тупиковой выработке большой протяженностью при наличии средств обеспечения безопасности работающих в соответствии с подразделами 8.5 и 8.6.
     
     6.3.5. Пульт управления при проведении гидроотжима в подготовительных выработках располагают у насоса, в очистных выработках - у места расположения людей. Пульт управления комплектуют средствами дистанционного включения насоса, манометром высокого давления и сливным вентилем на высоконапорном водопроводе.
     
     6.3.6. Шпуры для гидроотжима должны быть пробурены в пачке пласта, в которой достигается их качественная герметизация. В подготовительных выработках для обеспечения качественной герметизации шпуры могут быть пробурены через породную пробку, нагнетание воды можно производить в два или несколько шпуров одновременно отдельными насосными установками. При нагнетании воды в два соседних шпура (как в очистных, так и подготовительных забоях) включение второй насосной установки производят после того, как в первой давление воды достигнет P.
     
     6.3.7. В очистных и подготовительных забоях шпуры для гидроотжима бурят в направлении движения забоя, в кутках - под углом,  обеспечивающим выход фильтрующей части шпура за контур кутка на расстояние до 0,5 м.
     
     Пункты замера выдвигания пласта располагают на расстоянии 0,5 м от кутка, посередине между шпурами и на расстоянии 0,5 b (рис. 6.1).
     

Рис. 6.1. Схема расположения нагнетательных шпуров и пунктов замера выдвигания забоя

     
     
     6.3.8. Пункты замера выдвигания пласта в подготовительных выработках должны быть расположены в угольном забое на расстоянии 0,5 м от боков выработки, посередине забоя и на примыкающих к забою обнаженных поверхностях пласта на расстоянии 1,0 м от забоя.
     
     6.3.9. Замер величины выдвигания пласта производят по смещению забивных реперов или реперов в шпурах длиной 0,3-0,7 м.
     
     6.3.10. Для герметизации шпуров используют рукавные гидрозатворы, рассчитанные на давление 200-400 кгс/см. Длина уплотнительного участка гидрозатвора должна быть не менее 1,25 м.
     
     Перед началом нагнетания воды в пласт производят опробование высоконапорного водопровода на герметичность, а также  определяют полные (с гидрозатвором) потери напора в гидросети P.
     

Контроль эффективности гидроотжима

     6.3.11. Контроль эффективности гидроотжима осуществляют в соответствии с требованиями пп. 2.5.2...2.5.10 или по выдвиганию забоя. Гидроотжим считается эффективным, если выдвигание забоя составит в очистных выработках не менее 0,01, в подготовительных выработках не менее 0,02, а в подготовительных выработках мощных пластов не менее 2 см; давление воды снизится до P 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.
     
     В случаях, когда после гидроотжима не достигается необходимая величина выдвигания угольного забоя, производят контрольный гидроотжим через шпур, пробуренный на равном расстоянии от предыдущих. Гидроотжим считается завершенным, если при контрольном нагнетании давление воды  не превысит значения 0,5 P, замеренного при предшествующем нагнетании, с последующим снижением до P.
     
     Результаты выполнения способа заносят в "Журнал регистрации гидроотжима" (форма 3.14).
     

     
Меры безопасности при гидроотжиме

     
     6.3.12. В период нагнетания воды в пласт в выработках, расположенных на исходящей струе воздуха, запрещается ведение взрывных работ, а электроэнергия должна быть выключена.
     
     6.3.13. При производстве гидроотжима в забоях тупиковых выработок во время нагнетания воды люди должны находиться не ближе места установки насоса в соответствии с п. 6.3.4.
     
     В выработке возле насосной установки при выполнении гидроотжима должен находиться переносной автоматический газоанализатор метана непрерывного действия.
     
     6.3.14. Люди, занятые производством гидроотжима в очистных забоях, в момент нагнетания воды должны находиться на расстоянии не менее 30 м от нагнетательного шпура на свежей струе воздуха.
     
     Места нахождения людей должны быть оборудованы отводами сжатого воздуха или средствами жизнеобеспечения.
     
     6.3.15. В лавах, где применяют гидроотжим, между местом нахождения людей и местом установки насоса должна быть налажена прямая связь.
     
     6.3.16. Осмотр забоя подготовительной и очистной выработки допускается после отключения насоса при содержании метана в выработке менее 1%.
     
     Если при выемке отжатой части массива наблюдаются предупредительные признаки выброса угля и газа, выемку необходимо прекратить и произвести в этом месте повторный (контрольный) гидроотжим.
     
     6.3.17. Выемка угля и бурение шпуров в обработанной части пласта допускаются не раньше, чем через 30 мин после завершения гидроотжима.
     

     
6.4. Гидровымывание опережающих полостей

     
     6.4.1. Гидровымывание опережающих полостей применяют на пластах (отдельных пачках) нарушенного угля с коэффициентом крепости f не более 0,6.
     
     6.4.2. При применении гидровымывания опережающих полостей возможно проведение выработок комбайнами или отбойными молотками. Взрывная отбойка угля допускается только в штреках при условии заполнения полостей песком, глиной или инертной пылью.

     
     
Параметры гидровымывания полостей

     6.4.3.  Гидровымывание опережающих полостей для создания опережающей щели осуществляют по пачке тектонически нарушенного угля с небольшими изменениями мощности и угла падения. При наличии нескольких таких пачек гидровымывание полостей следует осуществлять по наименее прочной и наименее мощной пачке (минимальная мощность размываемой пачки 5 см). При наличии в забое одной пачки мощностью более 25 см полости следует вымывать у верхней границы этой пачки.
     
     Вначале следует вымыть центральную (по оси выработки) разведочную полость длиной 20 м, а эатем - остальные щелеобразующие полости длиной по 15 м в виде веера в последовательности от нижней к верхней. Неснижаемое опережение полостей 10 м. Ширина обработанного полостями массива угля за контуром выработки 4 м (рис. 6.2).
     

Рис. 6.2. Схема гидровымывания опережающих полостей:

     
     1 - пачка нарушенного угля; 2 - разведочно-профилактическая полость; 3 - щелеобразующие полости; -  неснижаемое опережение полостей
     
     
     6.4.4. Проектное количество опережающих полостей для штрека на пологом пласте и для уклона на пласте любого падения рассчитывают по формуле

n = 4,3 + 0,5,                    (6.5)

где  - ширина выработки по наслоению размываемой пачки, м.
     

Технология гидровымывания полостей

     6.4.5. Для гидровымывания используют составной гидроствол, на конце которого навинчена насадка с отверстием диаметром 3 мм, и насосная установка, создающая напор воды перед гидроставом не менее 100 кгс/см и имеющая производительность около 60 л/мин. Скорость гидровымывания полостей за зоной неснижаемого опережения не более 0,5 м/мин.
     
     На гидрошахтах Кузбасса в подготовительных выработках применяют дистанционное гидровымывание опережающей щели при помощи гидромонитора в соответствии с "Руководством по применению способов предотвращения  внезапных выбросов угля и газа с использованием технических средств и технологии гидрошахт Кузбасса" ВостНИИ и ВНИИГидроуголь.
     

Контроль параметров и эффективности гидровымывания полостей

     6.4.6. Для учета величины неснижаемого опережения на расстоянии 1 м от забоя в крепь забивают репер, который переносят через каждые 5-6 м. У репера вывешивают доску, на которой отмечают даты и время гидровымывания, расстояние от репера до забоя и глубину вымытых полостей. По замеренным данным определяют расстояние, на которое может быть подвинут забой.

     
     6.4.7. Эффективность гидровымывания полостей на шахтах восточных и северных бассейнов и месторождений оценивают по величине активной  газоносности пачек нарушенного угля, которую рассчитывают на основании замеров метановыделения при вымывании полостей с использованием аппаратуры АКМ с непрерывной записью концентрации метана.

     
     Показатель эффективности гидровымывания опережающих полостей N(активная газоносность пласта) определяют по формуле

, м/т,                                (6.6)

где X - природная метаноносность пласта, м/т; X - остаточная метаноносность угля, м/т; C, C- концентрация метана в исходящей из выработки струе при гидровымывании и до гидровымывания, %; t- продолжительность повышенного метановыделения при гидровымывании, мин; Q - количество воздуха, проходящего по выработке, м/мин; - удельный вес угля, т/ м;  - средняя ширина выработки по напластованию пачек нарушенного угля вчерне, м; b - ширина полосы обработанного полостями угольного массива за контуром выработки, м;  - длина вновь вымываемых полостей, м;  - остаточная длина полостей предыдущей серии, м; m - суммарная мощность пачек нарушенного угля, м.
     
     При N< 6 м/т считается, что гидровымывание полостей эффективно, а при N 6 м/т необходимо вымыть дополнительные полости или остановить забой до тех пор, пока показатель N не снизится до неопасного значения.
     
     6.4.8. Контроль эффективности осуществляется по методике ВостНИИ, результаты которого заносят в журнал (форма 3.15).
     

Меры безопасности при гидровымывании полостей

     
     6.4.9. При гидровымывании полостей необходимо выполнение следующих мер безопасности:
     
     а) перед началом работы забой выработки перекрывать щитом с оставлением окна шириной не более 250 мм в месте вымывания очередной полости;
     
     б) насосную установку устанавливают в выработке на свежей струе;
     
     в) при появлении в процессе гидровымывания признаков выбросоопасности (микровыбросов из полости, появления "сухой" угольной массы и др.), а также достижении концентрации раствора менее 2%, вымывание прекращается и работающие удаляются на расстояние не менее 20 м от забоя.
     
     Гидровымывание возобновляют после прекращения признаков выбросоопасности и снижения концентрации метана в забое выработки до 1,0% и менее.
     
     

6.5. Образование разгрузочных пазов

     6.5.1. Разгрузочные пазы образуют с помощью специальных машин с дистанционным управлением и применяют как в подготовительных, так и в очистных выработках.
     
     Разгрузочные пазы должны удовлетворять следующим требованиям:
     
     а) паз должен быть сплошным;
     
     б) плоскость паза должна быть перпендикулярна к почве (кровле) пласта;
     
     в) ширина паза должна составлять 60-80 мм;
     
     г) глубина паза должна составлять не более 2,5 м;
     
     д) минимальное неснижаемое опережение должно быть равным 1 м.
     
     6.5.2. Разгрузочные пазы в подготовительных выработках пологих пластов располагают на расстоянии 0,5 м от стенок угольного забоя под углом 5-10° к оси выработки в сторону угольного массива.
     
     6.5.3. Разгрузочные пазы в нишах лав на пологих пластах образуют в кутках на расстоянии не более 0,5 м от стенок ниши и ориентируют в направлении подвигания лавы.
     
     Для случаев перехода лавами геологических нарушений необходимое количество разгрузочных пазов и их расположение устанавливают по согласованию с МакНИИ.
     
     Выемку угля в нишах разгрузочными пазами разрешается производить только последовательными полосами шириной не более 0,8 м.
     
     6.5.4. В штреках на крутых и крутонаклонных пластах два разгрузочных паза ориентируют под углом не более 5-10° к направлению проведения выработки: один в нижнем кутке (у подошвы), а второй в верхнем кутке выработки.
     
     6.5.5. В очистных забоях с потолкоуступной формой в верхнем кутке каждого уступа образуют один разгрузочный паз, ориентированный под углом 5-10° к направлению подвигания забоя. Паз располагается на 0,5 от кутка уступа и образовывается на величину подвигания забоя, но не более 1 м, плюс неснижаемое опережение.
     
     6.5.6.  На крутых пластах нависающий угольный массив по мере образования пазов перекрывают на всю глубину обрезными досками толщиной не менее 40 мм, под свободный конец которых подбивают стойки. По мере выемки угля под перекрытием устанавливают стойки через 0,3 м. При мощности пласта 1,5 м и более, а также в зонах геологических нарушений крепление нависающего массива необходимо усиливать.
     
     6.5.7. Каждый цикл образования разгрузочных пазов должен сопровождаться контролем эффективности в соответствии с п. 2.5.2.
     

6.6. Образование разгрузочных щелей во вмещающих породах

     6.6.1. Данный способ предотвращения выбросов применяют  при вскрытии  пластов и проведении подготовительных выработок по тонким и весьма тонким пластам смешанными забоями комбайнами избирательного действия.
     
     6.6.2. При проведении выработок комбайнами избирательного действия разгрузочную щель создают путем выемки комбайном вмещающих пород в кровле или почве угольного пласта на глубину не менее 2 м. Между разгрузочной щелью и угольным пластом оставляют предохранительный породный слой толщиной не менее 0,5 м (рис. 6.3.).
     

Рис. 6.3. Схема проведения выработок по выбросоопасному угольному пласту смешанным
забоем комбайнами избирательного действия:

1 -разгрузочная щель; 2 -предохранительный породный слой; 3 -контур заходки

     
     Разгрузочная щель должны выходить за контур выработки на расстояние не менее 0,4 м, а на особо выбросоопасных пластах - не менее 0,6 м. Неснижаемое опережение разгрузочной щели в направлении проведения выработки должно быть не менее 1,0 м.
     
     Минимальную высоту щели при проведении выработок комбайнами определяют диаметром исполнительного органа комбайна. Максимальную высоту щели не ограничивают. На крутых пластах при расположении  щели в породах кровли щель за контуром выработки создают только в верхней части.
     
     После образования разгрузочной щели производят контроль эффективности применения способа в соответствии с п. 2.5.2. При этом контрольные шпуры бурят на расстоянии 0,5 м от боков выработки таким образом, чтобы забой шпура на расстоянии, равном глубине щели, выходил за контур выработки на величину 0,4 м, а на особо выбросоопасных пластах на 0,6 м.
     

6.7. Бурение опережающих скважин

      
     6.7.1. Бурение опережающих скважин применяют в подготовительных и очистных выработках на пластах любой мощности. Опережающие скважины необходимо бурить по наиболее перемятой (выбросоопасной) пачке пласта.
     
     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.
     
     

Параметры опережающих скважин

     6.7.2. 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 2R. Контроль эффективности опережающих скважин осуществляется в соответствии с п. 2.5.2.
     
     Радиус эффективного влияния скважин на тонких пластах определяют опытным путем. В забое выработки бурят по опасной пачке пласта 3-5 параллельных шпуров через 0,5 м друг от друга диаметром 42 мм, длиной 5-7 м. В пластах сложного строения число шпуров может быть увеличено для того, чтобы измерительные камеры были расположены в пачках угля мощностью более 10 см.
     
     После окончания бурения каждого шпура в него помещают металлическую трубку диаметром 6-8 мм и герметизируют измерительную камеру длиной 1 м. Длина герметизации должна быть не менее 2 м. Сразу же после герметизации трубки в шпуре, а затем через каждые 10 мин измеряют скорость газовыделения.
     
     Произведя не менее пяти измерений скорости газовыделения  из шпура, пробуренного последним, приступают к бурению скважины на расстоянии 0,5 м от крайнего шпура. В процессе бурения скважины продолжают измерять скорость газовыделения из всех шпуров с периодичностью не более 10 мин и фиксируют пробуренную к этому времени длину скважины.
     
     При регистрации повышения скорости газовыделения из шпура, когда забой скважины будет находиться в пределах длины газовых камер, производят не менее трех повторных измерений скорости газовыделения с интервалом в 3-5 мин.
     
     После окончания бурения скважины продолжают измерение скорости газовыделения из всех шпуров в течение 30 мин с интервалом между замерами 5-10 мин. Результаты измерений заносят в таблицу и по ним строят графики изменения скорости газовыделения из шпуров во времени (рис. 6.4).
     
     

Рис. 6.4. Графики изменения скорости газовыделения:

     
     1-3 - газовыделение из шпуров; 4, 5 - продолжительность бурения скважин диаметром 120 и 250 мм соответственно; t - время, ч; q - скорость газовыделения, л/мин
     
     
     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.
     
     Допускается определение радиуса эффективного влияния двух скважин различного диаметра, например 120 и 250 мм. Сначала бурят скважину меньшего диаметра и производят измерения, а затем не менее чем через час после окончания бурения разбуривают ее до большего диаметра, продолжая измерения с той же периодичностью.
     
     6.7.3. На мощных и средней мощности пластах северных и восточных районов опережающие скважины бурят диаметром 200-250 мм (буровой коронкой такого диаметра со шнеками) или диаметром 130 мм (буровой коронкой такого диаметра с гладкими штангами с промывкой).
     
     Опережающие скважины бурят в ряд в виде веера по пачке тектонически нарушенного угля длиной 10-20 м.
     
     Проектное количество опережающих скважин определяют исходя из радиуса эффективного влияния и четырехметровой полосы за контуром выработки.
     
     Защищаемая область по пачке тектонически нарушенного угля в сечении, параллельном забою, располагается в контуре выработки и на 2-4 м выше контура для штрека по крутому или наклонному пласту, а для штрека по пологому пласту или для уклона по пласту любого падения - в контуре выработки и на 2-4 м за ее контуром.
     
     Проектное количество опережающих скважин m или n рассчитывают по формулам:
     
     для штрека на крутом или наклонном пласте
     

,                                                (6.7)

а для штрека на пологом пласте или уклона на пласте любого падения

,                                                (6.8)

где  - средняя ширина выработки по наслоению пачки тектонически нарушенного угля вчерне, м; b - ширина полосы обработанного скважинами массива нарушенного угля за контуром выработки, м; m- мощность пачки (или пачек) нарушенного угля, м.

     
     После окончания бурения опережающих скважин и далее через каждые 4-5 м подвигания выработки осуществляют контроль их эффективности в соответствии с п. 2.4.20. В случае неэффективности способа, необходимо остановить забой выработки, после чего повторить контроль эффективности.
     
     6.7.4. При проведении штрека с бурением опережающих скважин на мощных пластах с сыпучим углем необходимо, чтобы крепь отставала от забоя не более чем на 0,5 м. Перед бурением скважин необходимо производить полную перетяжку забоя.
     

     
6.8. Торпедирование угольного массива

     
     6.8.1. Способ применяют на пологих пластах в подготовительных и очистных выработках.
     
     Торпедирование угольного массива осуществляют как с предварительным нагнетанием воды в пласт, так и без предварительного нагнетания воды в пласт.

     
     
Параметры торпедирования угольного массива

     
     6.8.2. При торпедировании угольного массива без предварительного нагнетания воды в пласт взрывание зарядов ВВ производят в скважинах диаметром 55-60  мм. Длину скважины L принимают в зависимости от величины зоны разгрузки в необработанном массиве:

     
     Величину  определяют в необработанном локальными способами предотвращения выбросов угля и газа массиве по группе контрольных шпуров (не менее трех), которые располагают по той же схеме, что и скважины для торпедирования.

     
     Неснижаемое опережение скважин должно составлять в подготовительных забоях не менее 5 м, в очистных  забоях не менее 3 м. Скважины, расположенные в кутках забоя, должны выходить за контур выработки не менее чем на 2 м. Число скважин определяют исходя из ширины обрабатываемой зоны   и расстояния между скважинами. Расстояние между скважинами не должно превышать в нишах 2 м, в комбайновой части лавы и в забоях подготовительных выработок 2,5 м.

     
     Массу заряда ВВ в скважине определяют по формуле

, кг,                                                      (6.9)

где L- общая длина забойки, м (принимают L= 3,5 м при L = 6,5 м; L= 4 м при L = 8,5-9,5 м; L= 5,0 м при L10 м); g - масса одного погонного метра заряда, кг/м.
     

     Для отдельных пластов масса заряда ВВ в скважинах может быть уточнена по согласованию с МакНИИ.
     
     6.8.3. Торпедирование угольного массива с предварительным нагнетанием воды в пласт осуществляют в режиме гидрорыхления через скважины диаметром 45 мм и длиной 8 м.
     
     Величина неснижаемого опережения забоя скважинами должна быть не менее 2-х метров. Скважины, расположенные в кутках забоя, должны выходить за контур выработки не менее чем на 1 м. Расстояние между скважинами не должно превышать в нишах и в забоях подготовительных выработок 2,5 м, в комбайновой части лавы 3 м.
     
     Глубину герметизации скважин при нагнетании воды в пласт принимают равной 5,5-6,5 м.
     
     Массу заряда ВВ принимают равной 2,5-3 кг. Общая длина забойки должна составлять не менее 3,5 м.
     

Технология торпедирования угольного массива

     
     6.8.4. Скважины каждой новой серии при наличии неснижаемого опережения бурят на расстоянии не менее 0,5 м от скважин предыдущей серии (рис. 6.5).
     

Рис. 6.5. Схема расположения скважин в нижней нише очистного забоя

     
     В наклонных выработках, проводимых сверху вниз, скважины для торпедирования бурят по падению пласта, а горизонтальных - с наклоном 4-7° (для заливки водой).
     
     Допускается в забоях горизонтальных подготовительных выработок скважины бурить через породную пробку с выходом их на пласт  с таким расчетом, чтобы заряд располагался в угольном массиве (рис. 6.6).
     

Рис. 6.6. Схема расположения скважин в забое наклонной подготовительной выработки

     
     
     6.8.5. Предварительное нагнетание воды в пласт осуществляют в следующей последовательности. Первоначально нагнетают воду в крайние скважины до прорыва воды в соседние скважины или в забой. Затем нагнетают воду в остальные скважины. В скважины, в которые был прорыв воды, нагнетание не производят.
     
     6.8.6. Применяют сплошной колонковый однорядный заряд ВМ. В качестве ВМ используют взрывчатое вещество П класса предохранительности (скальный аммонит №1), детонирующие шнур или лента и электродетонаторы мгновенного действия.
     
     Заряд для торпедирования изготовляют в специально отведенном месте. Патроны ВВ укладывают в один ряд торец к торцу, вплотную друг к другу. Вдоль патронов по длине всего заряда прокладывают два детонирующих шнура, а при величине заряда более 3 кг - пеньковую веревку. Патроны ВВ вместе со шнуром и веревкой обматывают суровой бязью и обвязывают шпагатом или помещают в специальный рукав шириной (в сложенном состоянии) 60 мм, сшитый из суровой бязи. При массе заряда более 3 кг на одном конце монозаряда, со стороны торца скважины, из пеньковой веревки и суровой бязи делают петлю.
     
     Инициирование заряда прямое, осевое производят двумя последовательно расположенными патронами-боевиками. Соединение электродетонаторов в одном заряде ВМ параллельное, а подсоединение заряда ВМ в электровзрывную сеть последовательно. Заряды ВМ взрывают в скважинах большой глубины, вследствие чего необходимо производить наращивание проводов электродетонаторов. Для этой цели у электродетонаторов оставляют концы длиной 15-40 см, которые соединяют параллельно, а к местам соединения наращивают соединительные провода. Длина соединительных проводов должна обеспечить подключение каждого заряда в магистральную сеть. Для закрепления электродетонаторов в патроне-боевике их обвязывают петлями из соединительных проводов. Наращивание соединительных проводов к электродетонаторам и проверку их на токопроводимость производят на складе ВМ (рис. 6.7).
     

Рис. 6.7. Технология монтажа заряда и досылки его в скважину:

  - конструкция заряда;  - металлические досыльники с резьбовым соединением;  - технология заряжания;  - конструкция скважинного заряда; 1 - патроны ВВ; 2 - детонирующий шнур; 3 - пеньковая веревка; 4 - бязь суровая; 5 - шпагат; 6 - песчано-глинистая забойка; 7 - вода
     
     
     6.8.7. Заряжание скважин диаметром 55-60 мм производят составными свинчивающимися металлическими досыльниками, изготавливаемыми из стального прута диаметром 10 мм, имеющим вилку на конце для захвата петли веревки, на которой монтируется заряд ВМ при досылке его в скважину. Заряд ВМ досылают до забоя скважины. Допускается недосылка заряда ВМ до конца скважины не более чем на 1 м.
     
     Заряжание скважин диаметром 45 мм производят после нагнетания воды в пласт с помощью свинчивающихся деревянных забойников. Заряд ВМ досылают в скважину на глубину герметизации.
     
     После заряжания всех скважин устье их герметизируют на глубину 0,2 м песчано-глинистой забойкой, в которой оставляют отверстие диаметром 10-15 мм для заливки скважины водой.
     
     6.8.8. Взрывание скважинных зарядов производят за один прием. В забоях с легкообрушающимися породами кровли, а также при числе скважин более 4-х допускается торпедирование массива отдельными участками. При этом в пределах одного участка заряды группы скважин взрывают за один прием. Взрывание осуществляют с использованием обособленной взрывной магистрали.
     
     6.8.9. Взрывание скважинных зарядов ВМ производят в режиме сотрясательного взрывания. Время от заливки скважин водой до инициирования зарядов ВМ не должно превышать 45 мин. Взрывание зарядов ВМ при торпедировании угольного массива осуществляют за один прием не более чем в 10 скважинах.
     
     Обнажение и ликвидацию отказавшего заряда ВМ производят в соответствии с требованиями "Единых правил безопасности при взрывных работах". Если отказ произошел в результате нарушения целостности внешней взрывной сети, устраняют нарушение взрывной сети и производят повторное взрывание заряда. Если внешняя взрывная сеть исправна, из устья скважины извлекают песчано-глинистую забойку и вплотную к отказавшему заряду досылают такой же дополнительный заряд ВМ массой 2 кг, с помощью которого инициируют отказавший заряд.
     
     6.8.10. Контроль эффективности торпедирования угольного массива производят в соответствии с п. 2.5.2. Для конкретных условий схемы расположения контрольных шпуров могут изменяться по согласованию с МакНИИ.
     

Раздел 7. ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ И ЛОКАЛИЗАЦИЯ
 ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ ПОРОДЫ И ГАЗА

7.1. Общие положения

     7.1.1. Проведение выработок по выбросоопасным породам в незащищенных зонах осуществляют с применением прогноза из выбросоопасности и способов борьбы с выбросами; оптимизацией параметров буровзрывных работ, проведением выработки с опережающим забоем, возведением заградительных перемычек, применением комбайнов со специальным исполнительным органом, образованием разгрузочных щелей. В неопасных зонах, установленных прогнозом, проведение выработок можно осуществлять без применения противовыбросных мероприятий, а взрывные работы - в режиме, предусмотренном для газовых шахт.
     
     7.1.2. При проведении выработок буровзрывным способом вблизи выбросоопасного песчаника взрывные работы должны вестись в режиме сотрясательного взрывания при расстоянии по нормали от песчаника высокой степени выбросоопасности менее 4 м, средней степени выбросоопасности - менее 3 м и низкой степени выбросоопасности - менее 2 м.
     
     7.1.3. При подходе вскрывающей выработки к выбросоопасному песчанику осуществляют его разведку в соответствии с требованиями п. 2.2.2. Керновое бурение производят с расстояния 5,0 м. Перед вскрытием выбросоопасного песчаника или песчаника, выбросоопасность которого неизвестна, на глубине 600 м и более при подходе к нему с расстояния не менее 4 м необходимо осуществлять прогноз выбросоопасности в соответствии с п. 7.2.5.
     
     Если прогноз выбросоопасности не производят или прогнозом установлено, что пласт песчаника выбросоопасный, то подход к нему с расстояния не менее 4 м, пересечение и отход от него на расстояние не менее 4 м при проведении выработки буровзрывным способом осуществляют в режиме сотрясательного взрывания.
     
     Вскрытие выбросоопасного песчаника мощностью 0,5 м и менее  на глубине более 600 м производят сотрясательным взрыванием без предварительного прогнозирования выбросоопасности и без применения противовыбросных мероприятий.
     
     7.1.4. Проведение выработок по выбросоопасным породам без применения способов борьбы с выбросами производится при опережающей отработке защитного угольного пласта.
     
     Опережение очистного забоя по отношению к забою полевой выработки должно быть не менее величины мощности пород между защитным пластом и выработкой. Границы защищенных зон в массиве выбросоопасных пластов песчаника определяют в соответствии с разделом 3.
     
     7.1.5. При проходке вертикальных стволов буровзрывным способом по выбросоопасным породам допускается длина шпуров не более 4,5 м при оптимизации параметров буровзрывных работ в соответствии с требованиями подраздела 7.3.
     
     При проходке вертикальных стволов комбайнами управление комбайном при вскрытии и пересечении выбросоопасных песчаников должны осуществлять дистанционно с поверхности при полном отсутствии людей в стволе и на поверхности не ближе 50 м от ствола.
     

7.2. Прогноз выбросоопасности пород Донбасса

     7.2.1. Выбросоопасность пород устанавливают по делению кернов на диски и наличию кольцевых трещин, комплексному показателю "В", величине эффективной поверхностной энергии (ЭПЭ) и акустическим методом.
     
     Характерной особенностью дисков и кольцевых трещин, образующихся при бурении керновых скважин в выбросоопасных пластах песчаника, является перпендикулярность к оси скважин плоскостей, ограничивающих диски или кольцевые трещины.
     
     7.2.2. Определение выбросоопасности пластов песчаников по комплексному показателю "В" ведут в следующем порядке.
     
     I этап. Осуществляют визуальный осмотр кернового материала с глубины свыше 600 м, описывают структурно-текстурные особенности песчаников, на основании чего их разделяют по зернистости и слоистости на генетические типы, выделяют более светлые (темные) слои, особое внимание обращают на наличие и регистрацию выпукло-вогнутых дисков и характер трещин.
     
     II этап. Производят отбор проб песчаника:
     
     а) в метах разделения кернов на диски или наличия кольцевых трещин (выбросоопасный слой);
     
     б) в этом же пласте песчаника, но в невыбросоопасном слое, который характеризуется, во-первых отсутствием дисков или кольцевых трещин, во-вторых, более темным цветом, чем у песчаников, в месте, где обнаружены признаки выбросоопасности. В тех случаях, когда такой слой не обнаружен, пробы отбирают в ближайшем пласте песчаника, отвечающем перечисленным требованиям;
     
     в) во всех других пластах песчаника следующих генетических типов, в которых имели место выбросы породы и газа; русловых песчаниках, песчаниках подводных выносов рек, с признаками прибрежноморских песчаников в зонах развития углей марок Г, Ж, К, ОС.
     
     Число проб зависит от мощности, числа прослоев и генетического типа песчаников. В песчаниках, состоящих из различных прослоев, отличающихся по генетическому типу, отбирают одну пробу из прослоя, если его мощность более 2,5 м.
     
     В мощных песчаниках одного генетического типа и однородных по структурно-текстурным признакам следует отбирать одну пробу на 5-10 м мощности в зависимости от цвета прослоя. Образцы для определения влажности керна и расчета соотношения влага-газ в порах отбирают из средней части керна способом его раскалывания в виде кусочков массой 50-80 г, немедленно оборачивают марлей и парафинируют.
     
     Пробы не отбирают и песчаники на глубинах 600 м и более относят к невыбросоопасным на участках детальной разведки и доразведки углей марок Д, Т, А, а также части марки Г со значениями показателя отражения R менее 0,75 у.е. и содержания углерода С менее 84%.
     
     III этап. При наличии в керне песчаника дисков (кольцевых трещин) по пробам, отобранным в выбросоопасном и невыбросоопасном слоях, определяют: временное сопротивление растяжению по методу раскалывания кернов, пористость общую или эффективную, содержание цемента, кварца обломочного и кварца регенерированного; размеры зерен породообразующих материалов (по стандартным методикам). Из каждой пробы должно быть изготовлено не менее трех шлифов. Число определений в шлифе - не менее 50.
     
     При отсутствии в керне дисков (кольцевых трещин) кроме вышеуказанных характеристик определяют: содержание слюдисто-глинистых минералов, протяженность контактов зерен, соотношение влага-газ в порах.
     
     IV этап. Сопоставляют величины показателей, характеризующих свойства песчаников выбросоопасного и невыбросоопасного пластов (слоев).
     
     Пласт песчаника, в котором обнаружено разделение керна на диски (наличие кольцевых трещин), относят к выбросоопасным, если при выполнении экспериментальных работ, предусмотренных этапом III, будет установлено отличие физико-механических и петролого-минералогических свойств песчаников различных слоев, при котором:
     
     - временное сопротивление растяжению песчаника выбросоопасного слоя в 1,5 ...2 раза ниже временного сопротивления растяжению песчаника невыбросоопасного слоя;
     
     - пористость песчаника выбросоопасного слоя в 1,5...2 раза выше пористости песчаника невыбросоопасного слоя того же пласта;
     
     - процентное содержание кварца в песчаниках выбросоопасных слоев в 1,3...1,5 раза больше, а процентное содержание цемента в 2...3 раза меньше, чем в песчаниках невыбросоопасных  слоев одного и того же выбросоопасного пласта. Размеры зерен породообразующих минералов примерно в 2 раза больше у первых песчаников.
     
     Отсутствие выбросоопасности у песчаников, в керне которых не обнаружены диски (кольцевые трещины), дополнительно контролируется на основании сопоставления показателей выбросоопасности с данными табл. 7.1. Определение показателей выбросоопасности, приведенных в таблице 7.1, производят по "Временному руководству по применению метода регионального прогноза выбросоопасности пород Донбасса по геологоразведочным данным".
     

Таблица 7.1

     
     Диапазоны колебаний значений каждого показателя разбиты на ранги выбросоопасности, которым присвоены числовые значения 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 (табл. 7.1). Комплексный критерий выбросоопасности "В" определяют как среднее арифметическое критериев выбросоопасности для первой Ви второй В групп показателей.
     
     Критерий Ввычисляют как среднее арифметическое критериев выбросоопасности для каждой подгруппы, которые в свою очередь являются средним арифметическим чисел рангов в подгруппе, а критерий Внаходят как среднее арифметическое чисел рангов во второй группе показателей. Слои песчаников, характеризующиеся величинами комплексного критерия 0,8...1,0, относят к высокой степени выбросоопасности. При величине В, равной 0,6...0,8 и 0,4...0,6, песчаники относят соответственно к средней и низкой степени выбросоопасности. Критерий В, меньший 0,4, указывает, что слои песчаников являются невыбросоопасными. Выбросоопасность песчаников в интервалах, где керн разделился на диски, соответствует критерию В, равному 0,8...1,0, в интервалах развития кольцевых трещин - 0,6...0,8.
     
     7.2.3. Прогноз выбросоопасности пород по эффективной поверхностной энергии (ЭПЭ) осуществляют по данным разведочного бурения с поверхности или из горных выработок. Длина и диаметр скважин не ограничиваются.
     
     Определение выбросоопасности песчаника ведут в следующем порядке:
     
     I этап. Производят отбор проб песчаника:
     
     а) в скважинах, пробуренных вкрест простирания, с каждого метра или с каждого слоя, если мощность его менее 1 м;
     
     б) в скважинах, пробуренных по простиранию через 2,5 м.
     
     Пробы отбирают в виде части керна длиной не менее 200 мм. При делении кернов на диски отбирают несколько дисков общей длиной не менее 200 м.
     
     II этап. Из каждой отобранной пробы изготавливают не менее трех образцов для определения величины эффективной поверхностной энергии по методике ДонФТИ АН УССР. По стандартной методике определяют также модуль упругости.
     
     III этап. По трем значениям  эффективной поверхностной энергии для каждой пробы вычисляют среднюю. Для каждой пары смежных проб определяют фактический перепад поверхностной энергии (по отношению величин ЭПЭ дальнего слоя к ближнему относительно забоя выработки).
     
     Песчаник считают выбросоопасным, если величина фактического перепада n = Г/Гбольше рассчитанного по формуле
    

,                                               (7.1)

 
     а эффективная поверхностная энергия, полученная экспериментально

,   кгс/см,

где Ги Г- ЭПЭ ближнего и дальнего слоя соответственно;   - модуль упругости дальнего слоя, кгс/см.
     
     7.2.4. Заключение о выбросоопасности пластов песчаника должно содержать: полевое описание керна скважин с выделением генетических типов песчаника и слоев, различающихся по цвету, с описанием распространения и характера изменения их мощности; таблицы результатов определения показателей выбросоопасности и критерия "В" (величины ЭПЭ) слоев песчаника по их мощности в каждой изученной скважине; колонки, в которых выделены генетические типы песчаника  с вынесением критерия "В" (величины ЭПЭ) и данными о делении керна на диски (образовании кольцевых трещин); прогнозные разрезы выбросоопасности слоев исследованных пород; карты гипсометрии и мощности слоев разной степени выбросоопасности; выводы и рекомендации проектным организациям о наиболее целесообразных местах заложения горных выработок.
     
     7.2.5. В случае, если  пласт песчаника по данным разведочного бурения определен как выбросоопасный, степень его выбросоопасности может быть уточнена при проведении горных выработок, при этом степень выбросоопасности определяют на основании анализа кернового материала, полученного при бурении скважин диаметром 59...76 мм, или по величине ЭПЭ.
     
     Керновые скважины следует бурить:
     
     а) по оси будущей выработки, если выбросоопасный слой песчаника находится во всем сечении выработки;
     
     б) в выбросоопасном слое песчаника в направлении подвигания выработки, если в сечении выработки находятся выбросоопасный и невыбросоопасный слои песчаника, или по каждому слою, если выбросоопасность слоев неизвестна.;
     
     в) при проведении подготовительных выработок по песчанику керновые скважины необходимо бурить непрерывно с неснижаемым опережением скважин не менее 2 м.
     
     Если степень выбросоопасности песчаника не уточняют, проведение выработки осуществляют в режиме сотрясательного взрывания.
     
     Признаки степени выбросоопасности пород следующие:
     
     а) наличие более 30...40 выпукло-вогнутых дисков в 1 м кернов - зона высокой степени опасности;
     
     б) наличие в 1 м кернов не более 20...30 дисков, перемежающихся породными цилиндрами длиной 50...100 мм с характерными кольцевыми трещинами, - зона средней опасности;
     
     в) выход кернов размером 150...200 мм и более, опоясанных трещинами и перемежаемых единичными дисками, - зона невысокой степени опасности;
     
     г) отсутствие дисков (кольцевых трещин) - зона невыбросоопасная.
     
     При прогнозе выбросоопасности из вскрывающей выработки песчаник необходимо перебуривать керновой скважиной за один или несколько приемов на всю мощность пласта.
     
     Заключение о выбросоопасности пород подписывает геолог шахты, начальник службы (группы) прогноза и утверждает главный инженер шахты.
     
     7.2.6. Для проведения акустического прогноза применяют звукоулавливающую аппаратуру типа ЗУА и низкочастотные анализаторы спектров типа С4-48.
     
     Сейсмоприемник помещают в шпур диаметром 42 мм, который бурят в бок выработки в выбросоопасном слое песчаника на глубину не менее 1 м, жестко расклинивают и герметизируют. Расстояние сейсмоприемника от забоя выработки должно быть в пределах 15...50 м.
     
     7.2.7. До начала ведения прогноза на пласте песчаника проводят разведочные наблюдения. Для этого по оси будущей выработки в выбросоопасном слое песчаника бурят разовую керновую скважину и проводят оценку выбросоопасности песчаника по делению кернов на диски.
     
     При проведении выработки комбайном в разведанной зоне породного массива определяют среднее значение отношения амплитуд в невыбросоопасной зоне.
     
     7.2.8. Оценку выбросоопасности пород акустическим прогнозом производят по критерию, представляющему собой отношение (К) текущих значений амплитуд акустического сигнала, определенных на частотах 2000 и 300 Гц в прогнозируемой зоне (К), и среднему значению отношения амплитуд акустического сигнала на этих же частотах в неопасных зонах ().

,                                                 (7.2)

где А и А - текущие значения амплитуд акустического сигнала, определенные на частотах 2000 и 300 Гц в прогнозируемой зоне; В и В - текущие значения амплитуд акустического сигнала, определенные на частотах 2000 и 300 Гц в неопасных зонах; n - количество осредняемых значений отношений амплитуд акустического сигнала в неопасных зонах.
     
     Прогноз "опасно" меняют на "неопасно" при снижении значений критерия прогноза до величины К<1 и подвигании забоя выработки на 2 м, при этом составляют акт, подписываемый начальником службы (группы) прогноза и производственного участка и утверждаемый главным инженером.
     

     
7.3. Оптимизация параметров буровзрывных работ

     
     7.3.1. При расчете зарядов шпуров следует исходить из того, что расход ВВ на разрушение 1 мпороды должен составить 0,8...1,5 кг непредохранительных ВВ. При применении предохранительных ВВ расход следует увеличивать на 25-30%.
     
     7.3.2. Возможно проведение выработки с опережающим забоем уменьшенного сечения (рис. 7.1). Взрывные работы выполняют в обоих забоях за один прием с замедлением от проектного сечения к уменьшенному.
     

Рис. 7.1. Схема проведения выработки с опережающим забоем:

 -в зонах высокой степени опасности; - в зонах невысокой и средней степени опасности

     
     Соотношение сечения опережающего забоя проводимой выработки и отставание забоя от опережающего должно быть таким, чтобы отбитая при взрывании проектного забоя порода полностью перекрывала сечение опережающего забоя.
     
     В зонах высокой степени выбросоопасности рекомендуется в опережающем забое бурить не более 12 шпуров, располагая отбойные шпуры по эллиптическому контуру. В зонах невысокой и средней степени выбросоопасности бурение отбойных шпуров в передовом забое по эллиптическому контуру необязательно, число их может быть увеличено.
     
      В забое проектного сечения шпуры располагают в один ряд на расстоянии не более 0,6 м от стенок опережающего забоя выработки. Если одного ряда шпуров недостаточно для доведения выработки до проектных размеров, взрывание зарядов шпуров в отстающем забое необходимо произвести в несколько очередей, соблюдая изложенные выше требования к расположению шпуров.
     
     7.3.3. При проведении выработки одновременно по выбросоопасному пласту песчаника и пласту сланца или выбросоопасному и невыбросоопасному слоям песчаника рекомендуются следующие схемы размещения шпуров:
     
     а) если выбросоопасный слой песчаника находится только в нижней (или только средней) части забоя выработки, бурение врубовых шпуров обязательно в этих слоях песчаника;
     
     б) если выбросоопасный слой песчаника находится в верхней части забоя выработки и выходит за пределы проектного контура выработки, рекомендуется располагать заряды только в нижней части забоя; если слой песчаника высокой степени опасности, то расстояние между верхним рядом  шпуров и нижней границей выбросоопасного слоя песчаника должно быть 1,5...2 м; если слой песчаника невысокой степени выбросоопасности, это расстояние может быть уменьшено до 0,5...1 м;
     
     в) если выбросоопасный слой песчаника находится в верхней части забоя в пределах проектного контура выработки, используют рекомендации, изложенные в пункте "б", но в первом случае минимальное расстояние должно быть уменьшено до 1,0...1,5 м, во втором  до 0,5 м.
     
     При проведении выработок в выбросоопасных породах следует применять шпуры длиной 1,6...1,8 м.
    

      7.3.4. Оптимизация параметров буровзрывных работ наиболее эффективна при проведении выработок в зонах низкой и средней степени опасности.
     

7.4. Возведение заградительных перемычек
 в комплексе со специальными параметрами БВР

     
     7.4.1. Способ заключается в том, что на определенном расстоянии от забоя устанавливают заградительную перемычку, а взрывными работами разрушают только часть пород в сечении выработки. При этом взорванная и выносимая выбросом порода не отбрасывается, а заполняет пространство до перемычки, тормозя развитие выброса.
     
     7.4.2. Для возведения заградительной перемычки кольца из канатов подводят под стойку арки в момент ее установки или подвязывают к ней после установки. При сборе опалубки кольца закрепляют на нужной высоте и в таком положении бетонируют.
     
     Перед заряжанием шпуров петли канатов накладывают  на кольца и закрепляют шплинтовочным канатом большого диаметра.
     
     К кольцам с одной стороны выработки канаты перемычки могут быть присоединены заранее.
     
     7.4.3. Параметры канатной перемычки следующие: расстояние от забоя до перемычки 3,0...3,5 м; расстояние от почвы выработки до нижнего каната 0,5...0,6 м, а между канатами 0,15...0,2 м; расстояние от верхнего каната до кровли выработки 0,6...0,8 м. Диаметр канатов для перемычки 22...25 мм; диаметр канатов для колец 18...20 мм; диаметр шплинтовочного каната 59 мм. Длина каната перемычки должна быть на 0,14 м больше ширины выработки.
     
     7.4.4. Заградительные перемычки в комплексе со специальными параметрами буровзрывных работ применяют при проведении выработок в зонах высокой степени выбросоопасности. В случае необходимости перемычки могут быть установлены в несколько рядов.
     

7.5. Проведение выработок комбайнами
 со специальным исполнительным органом

     
     7.5.1. Предотвращение выбросов при проведении выработок по выбросоопасным породам проходческими комбайнами достигается за счет уменьшения скорости деформации упругого восстановления массива путем регулирования режима разрушения пород и снижения напряжений на контуре выработки приданием ей круглой, а забою - полусферической форм. Разрушение породного массива  осуществляют комбайнами со специальным исполнительным органом.
     
     7.5.2. Параметры технологии проведения выработок проходческим комбайном следующие:
     
     а) скорость проведения выработки по выбросоопасным породам определяется по формуле

,

где  - 0,3 ВД - глубина полусферы забоя при разрушении пород; В - показатель выбросоопасности пород (см. п. 7.2); Д - диаметр выработки, м.
     
     Контроль режима работы комбайна производят по данным акустического прогноза выбросоопасности пород. При высокой степени выбросоопасности пород скорость проведения выработки не должна превышать 0,5 м/ч, а при средней - 1 м /ч.
     
     7.5.3. Изложенные требования распространяются и на проведение вертикальных стволов стволопроходческими комбайнами.
     

7.6. Образование разгрузочных щелей

     7.6.1. Разгрузочные щели в выбросоопасных породах могут быть плоскими (рис. 7.2, Б) или расположенными по контуру выработки (рис. 7.2, А).
     

Рис. 7.2. Схема расположения разгрузочной щели по контуру выработки (А); плоской (Б):

1 -разгрузочная щель; 2 -защищенная зона

     
     Параметрами разгрузочной щели являются: длина щели в плоскости забоя b, ширина щели , высота выработки h и неснижаемое опережение щели l, глубина щели L (рис. 7.2).
     
     Ширина щели должна быть не менее 20 мм. Плоская щель должна по длине выходить за контур выработки в обе стороны по 0,6 м.
     
     Величина неснижаемого опережения щели должна составлять не менее 0,3 м.
     
     Минимальная глубина щели должна превышать глубину шпуров на величину неснижаемого опережения.
     
     Максимальная глубина щели регламентируется технической характеристикой установки для образования щели.
     
     7.6.2. Разрушение породного массива в пределах проектного сечения контура выработки может производиться механическим или буровзрывным способом после образования разгрузочной щели.
     
     

Раздел  8. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТАЮЩИХ

8.1. Производство взрывных работ

     
     8.1.1. На выбросоопасных и угрожаемых пластах, где текущим прогнозом получены значения "опасно" и региональные способы предотвращения выбросов не применяют, взрывные работы должны проводиться в режиме сотрясательного взрывания в соответствии с ЕПБ и нормативными документами по применению сотрясательного взрывания.
     
     8.1.2. Очистные и подготовительные забои, в которых применяют сотрясательное взрывание, должны быть оснащены аппаратурой АКМ с передачей телеизмерений на самопишущий прибор. Мастер-взрывник, лицо надзора и рабочие, направляемые для производства сотрясательного взрывания, должны иметь метан-сигнализаторы, совмещенные с головными светильниками.
     
     8.1.3. В Донецком бассейне на особо выбросоопасных шахтопластах (участках) по согласованию с МакНИИ могут применяться меры по снижению частоты и интенсивности внезапных выбросов при взрывных работах.
     

8.2. Регламентация последовательности выполнения
 технологических процессов и способов
 предотвращения внезапных выбросов

     
     8.2.1. На выбросоопасных и угрожаемых пластах при работе в опасных зонах устанавливают ограничения по совмещению выполнения технологических процессов во времени в соответствии с приложением 8.
     
     8.2.2. Руководители шахт и участков в паспортах разработки выбросоопасных пластов должны предусматривать и при распределении нарядов направлять одновременно на все виды работ минимальное количество людей.
     
     Во время выполнения работ по углю на каждом рабочем месте могут находиться люди только одной смены.
     
     8.2.3. Допускается по разрешению технического директора производственного объединения по согласованию с МакНИИ (ВостНИИ) и управлением округа Госгортехнадзора изменение отдельных пунктов ограничений по совмещению технологических процессов, предусмотренных приложением 8.
     
     

8.3. Применение электроэнергии, машин и механизмов

     8.3.1. Вновь создаваемые машины для выемки угля в лавах, проведения подготовительных выработок, нарезки разгрузочных пазов (щелей) и бурения скважин по углю диаметром свыше 80 мм на выбросоопасных пластах или в выбросоопасных зонах на угрожаемых пластах должны иметь средства дистанционного управления в соответствии с требованиями, приведенными в приложении 9.
     
     Места дистанционного управления должны быть оборудованы средствами самоспасения людей.
     
     До серийного изготовления очистных, проходческих машин и буровых станков с дистанционным управлением допускается дистанционное  включение  и выключение их: очистных - с расстояния 15 м, проходческих и буровых станков - с расстояния 30 м при условии соблюдения требований регламентации последовательности выполнения технологических процессов, приведенных в приложении 8.
     
     8.3.2. В выработках с исходящей струей воздуха на пологих и наклонных пластах, опасных по внезапным выбросам, допускается размещение токоприемников (насос, буровая установка, лебедка, закладочный комплекс).
     
     8.3.3. К серийному производству для работы на выбросоопасных пластах допускаются машины и механизмы, электротехнические изделия, имеющие заключение испытательной организации об отсутствии опасности фрикционного искрообразования и накопления зарядов статического электричества.
     
     Электрические сети напряжение 6 кВ оснащаются защитой от утечек тока.
     
     Система орошения добычных, проходческих и буровых машин должна обеспечивать подачу воды в зону резания для исключения фрикционного искрообразования.
     
     Проходческие комбайны и породопогрузочные машины оснащаются искробезопасным питанием фар.
     
     Электрооборудование в исполнении РВ напряжением до 1140 В должно применяться с системой автоматического быстродействующего отключения напряжения и одновременного закорачивания источников ЭДС за общее время не более 2,5 мс при замыкании в силовых цепях между фазами и на землю или любой фазы на землю.
     
     Все лица, работающие в очистных и подготовительных выработках выбросоопасных пластов, должны иметь аккумуляторные светильники, совмещенные с метан-сигнализатором.
     
     Сроки выполнения вышеперечисленных требований устанавливаются Минуглепромом СССР по согласованию с Госгортехнадзором СССР и ЦК профсоюза рабочих угольной промышленности.
     

8.4. Обеспечение работающих изолирующими самоспасателями

      
     8.4.1. Все рабочие и должностные лица на шахтах, разрабатывающих выбросоопасные и угрожаемые пласты, должны иметь при себе изолирующие самоспасатели.
     

8.5. Устройство групповых и индивидуальных отводов сжатого воздуха

     8.5.1. На незащищенных и не обработанных региональными способами выбросоопасных пластах шахт, использующих пневмоэнергию, очистные участки должны быть оборудованы трубопроводами сжатого воздуха, подведенными со стороны откаточного и вентиляционного горизонтов. На крутых пластах в потолкоуступных забоях эти трубопроводы должны быть соединены (закольцованы).
     
     8.5.2. В опережающей части пластовых и вскрывающих выработок незащищенных выбросоопасных пластов, использующих пневмоэнергию, расположение устройств группового аварийного воздухообеспечения должно соответствовать "Технологическим схемам разработки пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа".
     
     8.5.3.  В лавах, отрабатывающих крутые и крутонаклонные выбросоопасные пласты, незащищенные и не обработанные региональными способами с уступной формой забоя, в каждом уступе должны быть оборудованы отводы от магистрали сжатого воздуха с переключателями.
     
     8.5.4. В лавах шахт, отрабатывающих пологие и наклонные выбросоопасные пласты, незащищенные и не обработанные региональными способами, где используется сжатый воздух, должен быть проложен магистральный шланг сжатого воздуха с 3...5 отводами с переключателями, расположенными равномерно по длине лавы. Комбайны и другие выемочные машины и механизмы, работающие на сжатом воздухе, должны быть оснащены отводами сжатого воздуха с переключателями. Все устройства аварийного воздухоснабжения должны быть окрашены в оранжевый цвет.
     

8.6. Установка передвижных спасательных пунктов

     8.6.1. На вентиляционных штреках при отработке выбросоопасных шахтопластов, незащищенных и не обработанных региональными способами на расстоянии не более 50 м от очистных забоев, должны быть установлены передвижные спасательные пункты ПСП, ПСПМ. Пункты ПСПМ устанавливают также в подготовительных выработках, проводимых по выбросоопасным пластам, при длине тупиковой части более 500 м и не далее 100 м от забоя.
     
     8.6.2. На незащищенных выбросоопасных крутых и крутонаклонных пластах места пребывания машинистов и помощников машинистов выемочных комбайнов, а также щитовых агрегатов должны быть оснащены переносными спасательными аппаратами (ПСА).
     

Приложение 1

ВЕДЕНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ В ЗОНАХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ
 НА ПОЛОГИХ ВЫБРОСООПАСНЫХ ПЛАСТАХ ДОНБАССА

     1. Ведение горных работ в зонах геологических нарушений разделяют на три этапа: приближение забоя к геологическому нарушению, пересечение и удаление от него.
     
     2. О каждом случае приближения забоя выработки к зоне геологического нарушения с расстояния 20 м геолого-маркшейдерская служба шахты в письменной форме ставит в известность главного инженера шахты о приближении к геологическому нарушению. Уточнение места геологического нарушения осуществляют  с помощью разведочных шпуров с неснижаемым опережением не менее 2 м. Разведочные шпуры начинают бурить по мере приближения выработок к зоне прогнозируемого нарушения с расстояния не менее 20 м по нормали.
     
     3. Пересечение геологических нарушений забоями подготовительных выработок производят с применением способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа или сотрясательным взрыванием.
     
     При пересечении очистными забоями геологических нарушений необходимо применять:
     
     в нишах лав, отрабатываемых по системе лава-штрек, - торпедирование угольного пласта или сотрясательное взрывание;
     
     в нишах лав, отрабатываемых по столбовой  системе, - те же противовыбросные  мероприятия или прогноз, которые применялись при нормальных условиях залегания пласта, предусмотрев дополнительное количество шпуров для оценки эффективности мероприятий или прогноза.
     
     После вскрытия геологического нарушения в комбайновой части лавы производят оценку степени его выбросоопасности путем сравнения размеров зоны разгрузки в призабойной части угольного пласта в геологическом нарушении и в нормальных условиях залегания пласта на эталонном участке, определяемую по п. 2.4.5. За эталонный участок принимают участок лавы, расположенный на расстоянии не менее 25 м от геологического нарушения.
     
     Активными по выбросам считают геологические нарушения, в которых величина зоны разгрузки меньше, чем на эталонном участке. Нарушения, в которых величина зоны разгрузки больше или равна зоне разгрузки на эталонном участке, относят к пассивным.
     
     Для определения размеров зоны разгрузки в дизъюнктивных геологических нарушениях должны бурить 5 контрольных шпуров на расстоянии 1 м друг от друга и от плоскости смесителя, в которой угол между забоем лавы и направлением геологического нарушения меньше 90° (см. рисунок).
    

 Схемы расположения контрольных шпуров для оценки степени выбросоопасности геологических нарушений - дизъюнктивных (), пликативных (): 1 - контрольные шпуры в зоне геологического нарушения; 2 - контрольные шпуры на эталонном участке;
 - геологическое нарушение.

     
     Контрольные шпуры, встретившие на глубине до 3,5 м породные включения, к учету не принимают. В этом случае количество контрольных шпуров увеличивают таким образом, чтобы зона разгрузки определялась не менее чем по 5 шпурам, пробуренным на глубину не менее 3,5 м по углю.
     
     В геологических нарушениях пликативного типа должны бурить 5 контрольных шпуров по зоне геологического нарушения на расстоянии 1,0 м друг от друга.
     
     Величины зоны разгрузки в геологическом нарушении и на эталонном участке принимают минимальными по значениям, определенным в группах контрольных шпуров, пробуренных в зоне нарушения и на эталонном участке.
     
     Оценку степени выбросоопасности геологического нарушения повторяют после изменения характера геологического нарушения, установленного геологом шахты.
     
     В пассивных по выбросам геологических нарушениях, расположенных в комбайновой части очистных забоев, должны применять те же способы предотвращения выбросов  или прогноза, что и в нормальных условиях залегания угольного пласта. Шпуры для прогноза или контроля эффективности мероприятий в пассивных по выбросам геологических нарушениях следует располагать по следующим схемам:
     
     в геологических нарушениях дизъюнктивного типа - по 2 контрольных шпура с каждой стороны от плоскости смесителя на расстоянии 1,0 м от смесителя и друг от друга и далее в 10-метровых зонах, прилегающих к геологическому нарушению на расстоянии не более 3 м друг от друга;
     
     в геологических нарушениях пликативного типа - на расстоянии 3 м друг от друга в зоне геологического нарушения и на 10-метровых прилегающих участках.
     
     В геологических нарушениях активных по выбросам и 10-метровых прилегающих участках, расположенных в комбайновой части лавы, должны применять торпедирование угольного массива или сотрясательное взрывание и выемку угля узкозахватным комбайном с дистанционным управлением (включением и выключением).
     
     В случаях, когда при бурении шпуров или скважин  в зоне геологического нарушения наблюдают признаки выбросоопасности, выемку угля в ней и примыкающих 10-метровых участках должны осуществлять комбайном с дистанционным управлением с расстояния не менее 30 м со стороны свежей струи воздуха при отсутствии людей в лаве и на исходящей струе воздуха. Выемку угля должны осуществлять по односторонней схеме.
     
     4. После удаления забоя на расстояние не менее 20 м от геологического нарушения дополнительные мероприятия по безопасному ведению работ отменяют по письменному указанию главного инженера шахты на основании заключения геолого-маркшейдерской службы шахты.
     
     5. На невыбросоопасных пластах, разрабатываемых с прогнозом, при подходе к геологическому нарушению на расстояние 20 м, пересечении его и отходе от него на расстояние 20 м шпуры для оценки выбросоопасности должны бурить через 10 м по длине очистного забоя на участке геологического нарушения и на расстоянии 10 м в обе стороны от границы геологического нарушения.
     
     6. Нарезные выработки на выбросоопасных пластах необходимо проводить на расстоянии не менее 20 м от геологических нарушений.
     
     Для невыбросоопасных пластов, разрабатываемых с прогнозом, горные выработки следует проводить на расстоянии не менее 5 м от геологического нарушения.
     
     

Приложение 2

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ И ВНЕДРЕНИЮ НОВЫХ
 СПОСОБОВ ПРОГНОЗА И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ
ВЫБРОСОВ УГЛЯ, ПОРОДЫ И ГАЗА

     
     1. Институт, разработавший новый способ, представляет в Центральную комиссию по борьбе с внезапными выбросами угля, породы и газа или ее секцию отчет по научно-исследовательской и опытно- конструкторской работе.
     
     Центральная комиссия или ее секция дает заключение об обоснованности и перспективности нового способа, принимает решение о необходимости проведения горно-экспериментальных работ в  шахтных условиях, рекомендует шахты для горно-экспериментальных работ.
     
     В соответствии с рекомендациями Центральной комиссии или ее секции производственное объединение (комбинат) выделяет для проведения горно-экспериментальных работ очистные или подготовительные забои.
     
     Шахта совместно с институтом, разработавшим новый способ, составляют паспорт на ведение очистных или подготовительных работ, в который включают технологию и исходные параметры нового способа и меры обеспечения безопасности при проведении этих работ. Паспорт согласовывают с МакНИИ (ВостНИИ), утверждает технический директор производственного объединения (главный инженер комбината). К паспорту прилагают методику проведения горно-экспериментальных работ. Разрешение на проведение экспериментальных работ выдают управления округов Госгортехнадзора.
     
     Горные работы в забоях проводит шахта; наблюдения и замеры, предусмотренные методикой, осуществляет институт, разработавший новый способ.
     
     2. Институт, разработавший новый способ, обобщает результаты горно-экспериментальных работ в виде отчета, составляет проект временного руководства по применению нового способа и методику проведения промышленных испытаний и представляет эти материалы для заключения в МакНИИ (ВостНИИ), а затем в Центральную комиссию или ее секцию.
     
     Центральная комиссия или ее секция принимает решение о целесообразности проведения промышленных испытаний и согласовывает временное руководство по применению нового способа.
     
     Минуглепром СССР по согласованию с Госгортехнадзором СССР издает приказ о проведении промышленных испытаний нового способа, утверждает временное руководство, включающее методику промышленных испытаний, определяет шахты; объемы и сроки проведения испытаний.
     
     Шахта совместно с институтом, разработавшим новый способ, составляют паспорт на ведение очистных или подготовительных работ, в который включают технологию и исходные параметры нового способа и меры обеспечения безопасности при проведении этих работ. Паспорт согласовывают с МакНИИ (ВостНИИ) и управлением округа Госгортехнадзора, утверждает технический директор производственного объединения (главный инженер комбината). К паспорту прилагается Временное руководство по применению нового способа.
    

      Промышленные испытания нового способа выполняет шахта под руководством комиссии по проведению этих испытаний при авторском контроле института-разработчика.
     
     Акт о результатах промышленных испытаний рассматривает МакНИИ (ВостНИИ), Центральная комиссия или ее секция и утверждает Минуглепром СССР.
     
     Утвержденные акт и протокол промышленных испытаний и рекомендации МакНИИ (ВостНИИ) и Центральной комиссии или ее секции по применению нового способа представляются в Госгортехнадзор СССР.
     
     3. Применение нового способа осуществляют  на основании утвержденного Минуглепромом СССР и Госгортехнадзором СССР нормативного документа.
     

Приложение 3

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ МАГАЗИННЫХ
УСТУПОВ В ЛАВАХ КРУТЫХ ВЫБРОСООПАСНЫХ ПЛАСТОВ

     
     
     Размеры магазинных уступов определяют из таблицы. При углах залегания и высоте этажа, отличающихся от приведенных в таблице, размеры магазина определяют интерполяцией.
     
     Конструкция магазина (см. рисунок) должна предусматривать наличие одного или нескольких уступов с растяжкой каждого не менее 5,4 м и не более 8,1 м. Принимаемое количество уступов и их параметры должны обеспечивать рекомендуемые (табличные) минимальные размеры магазина.
     
     При отработке выбросоопасных пластов, подрабатывающих охраняемые сооружения, растяжку уступа-магазина выбирают исходя из “Технологических схем возведения закладочных массивов, обеспечивающих эффективную отработку запасов под охраняемыми объектами Центрального района Донбасса”.
     

Рекомендуемые размеры магазина в лавах крутых
выбросоопасных пластов

Конструкция магазинных уступов:

     B- высота магазина;  - растяжка магазина; - размер прохода по линии падения, = 4м; - расстояние между крепью,  = 0,9 м; - высота целика; - высота печи
     

Приложение 4

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА МЕТАНА,
ВЫДЕЛИВШЕГОСЯ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ВЫБРОСЕ УГЛЯ И ГАЗА

     
     
     1. Объем метана, выделившегося при внезапном выбросе угля и газа, рассчитывают на основании замеров концентрации метана и расхода воздуха в исходящих вентиляционных струях тупиковой выработки, выемочного участка, крыла или шахты, где произошел выброс.
     
     2. Концентрацию метана определяют по диаграммам самопишущих приборов-датчиков метана аппаратуры АКМ. Установку датчиков метана осуществляют в соответствии с “Инструкцией по замеру концентрации газов в шахтах и применению автоматических приборов контроля содержания метана”.
     
     Для расчета следует использовать показания ближайшего к месту выброса датчика метана ( в исходящей вентиляционной струе тупиковой выработки или выемочного участка) при условии, что концентрация метана у датчика не превышала верхний предел измерения аппаратуры АКМ. В противном случае используется запись от датчика, установленного в исходящей вентиляционной струе крыла  или шахты.
     
     3. Расход воздуха в месте установки датчика метана определяют по диаграммам самопишущих приборов телеконтроля расхода воздуха или принимают по данным “Вентиляционного журнала”. Если  после выброса изменяется режим проветривания, то должен быть выполнен дополнительный замер расхода воздуха после его изменения.
     
     4. Объем метана V (м), выделившегося при выбросе, определяется по формуле
     

,

     где  - средняя концентрация метана в течение времени t(мин) с момента начала роста концентрации, вызванного выбросом, до снижения метановыделения до первоначального уровня, %; Q и Q - расход воздуха в месте установки датчика метана после выброса и перед выбросом, м/мин; C - концентрация метана перед выбросом, %.
     
     Если расход воздуха после выброса не изменялся, расчет V ведется в следующем порядке. На диаграмме самописца из точки В (см. рисунок), соответствующей началу роста концентрации вследствие выброса, проводят линию, параллельную оси времени, до пересечения с кривой концентрации (точка Д), измеряют площадь фигуры АВСДЕ и длину отрезков АВ и АЕ.
     

  ,

     
где S - площадь фигуры АВСДЕ, мм; - длина отрезка АЕ, мм; - масштаб концентрации, (%)/мм;  -  - длина отрезка AB, мм; ; m - масштаб времени, мин/мм.
     
     Если расход воздуха после выброса принимает новое значение и далее не меняется, расчет ведется следующим образом. На диаграмме самописца на расстоянии  от оси времени и параллельно ей проводится прямая FG
     

.

     
     Средняя концентрация определяется по формуле
     

,

     
     где S- площадь фигуры ABCGH, мм ; - длина отрезка AH, мм; .
     
     В случае переменного расхода воздуха после выброса вычисляют значения дополнительного метановыделения, обусловленного выбросом, J( м/мин) для отдельных моментов времени t
     

,

     
     где Q(t) - расход воздуха в момент времени t, м/мин; C(t) - концентрация метана в момент времени t, %.
     
     На основании вычисленных значений Jстроят график изменения дополнительного расхода метана во времени и по площади фигуры, ограниченной линией дополнительного метановыделения и осью абсцисс, определяют объем метана, выделившегося в результате выброса.
     
     

К расчету объема метана, выделившегося при выбросе.

Приложение 5

ОРГАНИЗАЦИЯ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА АКУСТИЧЕСКОЙ
 ЭМИССИЕЙ ГОРНОГО МАССИВА

     
     Передача информации об акустической эмиссии должна осуществляться по самостоятельному каналу связи. Параметры канала связи и его пригодность к эксплуатации определяются ДонУГИ не реже двух раз в год и при вводе в действие каждого канала. Надзор за целостностью линии связи осуществляют электрослесари группы прогноза, сменный надзор эксплуатационного (подготовительного) участка (участка ВТБ), которые ежесменно при посещении выработки, контролируемой ЗУА, должны постучать по стойкам крепи в районе установки сейсмоприемника. Эти сигналы должны быть записаны дежурным оператором на магнитную ленту и отмечены в журнале регистрации активности АЭ.
     
     На поверхности пункт регистрации информации об активности АЭ состоит из помещений для регистрации, подсобных помещений и комнаты начальника службы прогноза. Помещением для регистрации должна быть одна изолированная комната площадью не менее 15 м на каждые три самостоятельные тракта регистрации. Рабочее место оператора выбирают таким образом, чтобы источники звука находились в секторе  120° по отношению к оператору, причем расстояние от источника звука до оператора не должно превышать двух метров.
     
     Обслуживание каналов связи и ЗУА в каждую смену должны осуществлять специально обученные электрослесари. Их число определяется из расчета обслуживания одним электрослесарем не более 3 каналов связи, расположенных на одном рабочем горизонте.
     
     Дежурный оператор должен непрерывно регистрировать информацию об акустической эмиссии на магнитную ленту, поддерживая оптимальный уровень записи. В начале и конце каждой дорожки, при пересмене, при продолжении регистрации после непредвиденной остановки магнитофона оператор выполняет маркировку, то есть записывает на магнитную ленту с помощью микрофона следующие сведения: дату, смену, наименование выработки, номер ленты, номер дорожки, свою фамилию и время начала (окончания, продолжения) записи. Зарегистрированная информация должны храниться в группе сейсмопрогноза не менее 24 часов. Кроме того, на магнитную ленту должна быть записана вся информация об изменениях прогноза и команды на остановку и возобновление работ. Ленты с записью газодинамических и динамических явлений, всех аварий, происшедших в контролируемой  выработке, и предшествующая запись за сутки передаются в ДонУГИ для экспертизы.
     
     Результаты наблюдений оператор каждые 10 минут записывает в журнал регистрации активности АЭ. Кроме активности, оператор в журнале отмечает все звуковые образы, присутствующие в десятиминутном интервале определения активности, сведения о перерывах в регистрации, сообщения горному диспетчеру, команды на остановку и разрешение на возобновление работ по углю. После окончания журнал сдается в ДонУГИ.
     
     Оператор должен немедленно сообщить горному диспетчеру о прогнозе “опасно”, об отсутствии связи или поступлении искаженной информации с качеством, не гарантирующим уверенное распознавание импульсов АЭ, и других нештатных ситуациях, приравниваемых к отсутствию связи. Характеристики качества связи зависят от параметров каналов связи и износа универсальных головок магнитофонов. Универсальные головки подлежат замене после непрерывной эксплуатации в течение 0,5 года или при отклонении сквозной амплитудно-частотной характеристики магнитофона в диапазоне частот 250...4000 Гц более  чем на 6 дБ. Срок годности магнитных лент составляет четыре месяца. Срок службы подземных блоков аппаратуры и магнитофонов при регулярных профилактических ремонтах составляет два года.
     
     Операторы должны проходить специальное обучение по программе ДонУГИ, ежегодный контроль профессиональной пригодности. При перерывах в работе более 10 дней операторы проходят внеочередной контроль эффективности распознавания. Контроль профпригодности и эффективности распознавания проводится в ДонУГИ. Замена операторов другими лицами запрещается.
     
     Один раз в месяц начальник службы прогноза составляет месячный отчет и вместе с таблицей прогноза высылает в ДонУГИ. Организация работ группы сейсмопрогноза должна вестись в соответствии с “Методическими рекомендациями по ведению текущего прогноза выбросоопасности по сейсмоакустической активности пласта” (Донецк, 1980).
     
     

Приложение 6

ПРИМЕРЫ ПОСТРОЕНИЯ ЗАЩИЩЕННЫХ ЗОН И ЗОН ПГД

     
      
     1. Исходные данные.
     
     Защитный пласт крутого падения (= 60°) с вынимаемой мощностью m = 0,6 м разрабатывают на глубине H = 800 м. Наклонная высота этажа 130 м. Размер b выработанного пространства по простиранию равен 500 м. На вентиляционном горизонте оставлен межэтажный целик шириной 12 м. Управление кровлей осуществляют удержанием на кострах. Пласт, опасный по выбросам, залегает в почве защитного на расстоянии h = 25м. Породы в междупластьи на 60% представлены песчаником.
     
     Последовательность расчета.
     
     Поскольку мощность междупластья больше 20 м, а длина лавы на защитном пласте больше 80 м, то согласно примечанию к пункту 3.2.2 необходимо рассчитать размер защищенной зоны S.
     
     Размер межэтажного целика больше 0,1, поэтому за величину  принимаем наклонную высоту этажа, т.е. = 130 м.
     
     Определяем размер S:

.

 
     Учитывая, что наименьший размер очистной выработки = 130 м, для глубины H = 800 м по номограмме рис. 3.5 находим критическое значение мощности m= 0,47 м.
     
     При управлении кровлей удержанием на кострах имеем K = 0,7, откуда м. Тогда

;

 
     В табл. 3.1 находим S= 41 м.
     
     Размер защищенной зоны по нормали к напластованию  м.
     
     Теперь нужно оконтурить защищенную зону со стороны границ выработанного пространства и выявить наличие области восстановления опасных нагрузок в рамках схем “б” и “в” на рис. 3.3 и 3.4.
     
     По номограмме (рис. 3.6) для = 60° находим L= 195 м, L= 250 м. Тогда

  м,

 м.

 
     Так как  , то область восстановления нагрузок отсутствует.
     
     В табл.3.2 для = 60° находим = 80°, = 70°.
     
     Таким образом, пласт расположен в пределах защищенной зоны (S> h).
     
     Однако, поскольку m< 0,5 м и h> 0,7 S, то согласно пункту 3.4.1 следует осуществлять оценку и последующий контроль эффективности защитного действия.
     
     2. Определение  параметров зон ПГД и выбор комплекса мер безопасности в этих зонах производят в следующей последовательности.
     
     По номограмме (рис. 3.2) с учетом глубины горных работ (H) и мощности влияющего пласта (m) определяют ширину зоны опорного давления в плоскости влияющего пласта (l).
     
     Для краевых частей размеры зоны ПГД в кровлю (d) и почву (d) определяют по таблице 3.4 с учетом ширины выбросоопасного пространства () и глубины горных работ (H).
     
     При построении зон ПГД от целиков угля предварительно определяют минимальный размер целиков, подлежащих учету (п. 3.1.3), и дополнительно величину коэффициента K, учитывающего ширину целика (L). Для целиков переменной ширины параметр L определяется в соответствии с п. 3.3.2. Размеры зоны ПГД от целиков в кровлю и почву рассчитывают умножением табличных значений d и d на коэффициент K.
     
     С учетом установленных размеров зон ПГД в кровлю (d) и почву (d) и значений углов ; ; ;  (табл. 3.2) в соответствии со схемой (рис. 3.9) производят построение зон ПГД на разрезах по простиранию и падению пластов. Полученные границы зон ПГД в плоскости выбросоопасного пласта переносят на планы горных работ.
     
     В зависимости от категории опасности пластов и расстояний между пластами, соотношений горных работ на соседних пластах, в соответствии с пп. 3.3.4-3.3.7 производят выбор комплекса мер безопасности при разработке пластов в зонах ПГД.
     
     Ниже приведен пример расчета зон ПГД и порядок применения комплекса мер в этих зонах.
     
     Исходные данные. Шахта разрабатывает группу пластов I, II и III (см. рисунок). На вентиляционном горизонте защитного пласта I оставлен межэтажный целик шириной L = 15 м.
     
     Необходимо оценить влияние целика и краевой части пласта I на выбросоопасные пласты II и III до начала их разработки и предусмотреть меры по предотвращению внезапных выбросов угля и газа.
     
     Построение зон ПГД производят в следующей последовательности:
     
     а) от целика. По номограмме (рис. 3.2) для условий разработки пласта I (H = 770 м и m = 1,0 м) определяем размер зоны опорного давления  = 48 м. В соответствии с п. 3.1.3 минимальный размер целика, подлежащего учету на этом пласте, составляет 0,1 = 4,8 м. Так как L = 15 м, то целик подлежит учету как источник ПГД. По таблице 3.4 для условий  = 150 м и H = 770 м принимаем d= 139 м. Отношение L/ = 15/46 = 0,3.
     
      По табл. 3.5 принимаем K = 0,88 и вычисляем размер зоны ПГД от целика I d= 1390,88 = 122 м.
     
     б) от краевой части. Размер d принимаем из табл. 3.4 для H = 910 м и = 150 м равным d= 144 м. Параметр =50 м (см. рис. 3.2).
     
     Углы защиты  и  определяем по табл. 3.2:
     
     - при = 55° значения = 80° и = 70°.
     
     На разрезе по простиранию (см. рис. 1,б) углы защиты равны = 75°.
     
     Выбор порядка применения комплекса мер предотвращения выбросов при разработке выбросоопасных пластов II и III  производят в соответствии с п. 3.3.4.
     
     Участки выбросоопасного пласта II под целиком и краевой частью находятся в зоне ПГД с I категорией опасности (h< 0,5 d). Горные работы на них должны вестись как на особо опасных участках в соответствии с п.1.3.6.
     
     На пласте III зоны ПГД имеют II категорию опасности и порядок применения комплекса мер согласовывают с МакНИИ (ВостНИИ).
     
     

Пример построения зон ПГД в разрезе:    

- вкрест простирания; - по простиранию

Приложение 7

ОЦЕНКА И УЧЕТ ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ

     
     
     В целях анализа создаваемой защиты для пластов, опасных и угрожаемых по внезапным выбросам угля и газа, используют показатель защитного действия K, определяемый из выражения

,

     
где h - мощность междупластья, м  (h- при подработке и h - при надработке); S - параметр дальности защищенной зоны (S- при подработке и S- при надработке).
     
     При K>1 пласт располагается в пределах защищенной зоны, имеет полную защиту и может разрабатываться как неопасный.
     
     При значениях 0<K<1 пласт располагается за пределами защищенной зоны, но в пределах зоны разгрузки и имеет неполный по степени  эффект защиты. В зонах разгрузки горные работы могут выполняться с контролем эффективности защитного действия или в сочетании с дополнительными региональными мероприятиями, например дегазацией.
     
     При K<0 над- или подрабатываемый пласт располагается за пределами зоны разгрузки и не получается эффекта защитного действия.
     
     Показатель защитного действия K используют при выборе оптимального варианта очередности отработки пластов в свите. При сравнении конкурирующих вариантов вычисляют сумму показателей защитного действия для всех защищаемых пластов по каждому из вариантов (,...) и по наибольшему из этих значений устанавливают наиболее перспективный из них по фактору защитного действия.
     

Приложение 8

РЕГЛАМЕНТАЦИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ
 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ОЧИСТНЫХ
И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЯХ

     
     
     
Приложение 9

Требования к дистанционному управлению машинами
и механизмами при работе на выбросоопасных пластах

ФОРМЫ ЖУРНАЛОВ, АКТОВ И ДРУГИХ ДОКУМЕНТОВ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ РЕГИСТРАЦИИ И УЧЕТЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОГНОЗА
 ВЫБРОСООПАСНОСТИ ПЛАСТОВ И ВЫПОЛНЕНИЯ СПОСОБОВ
 ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЫБРОСОВ УГЛЯ, ПОРОДЫ И ГАЗА

Форма 1

АКТ РАССЛЕДОВАНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО ЯВЛЕНИЯ

Производственное объединение (комбинат) __________________________________________

Пласт (наименование, символ) _____________________________________________________

Шахта ____________ Крыло (выемочный участок)______________________________________

Горизонт _____________Выработка ________________________________________________

Комиссия в составе:

Представители производственного объединения (комбината)
(председатель) __________________________________________________________________

Главного инженера шахты__________________________________________________________

Представителя РГТИ______________________________________________________________

Представителя МакНИИ (ВостНИИ) __________________________________________________

Представителя Центральной комиссии по борьбе с внезапными выбросами угля, породы и газа _______
____________ "___" _______19__ г. провела расследование газодинамического явления, происшедшего
в ________ ч. мин. _______
     
"____"___________19__г. и установила следующее:
     
     1. Геологическая характеристика пласта и боковых пород______________________________
     
________________________________________________________________________________
     
     2. Выбросоопасность шахтопласта, пород___________________________________________
     
________________________________________________________________________________
     
     3. Наличие опасной зоны (назвать метод прогноза и правильность ее определения)_________
     
_________________________________________________________________________________
     
     4. Применяемая система разработки, технология выемки угля или проведения выработки_____
     
_________________________________________________________________________________
    

      5. Предусмотренный способ и его параметры для предотвращения выбросов угля, породы и газа, правильность его выбора, выполнения и соблюдения параметров (указать нарушения) ________________________________
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
     
     6. Соответствие применяемого оборудования условиям выполнения способа предотвращения выбросов _________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
     
     7. Общие меры безопасности на случай возможного возникновения выброса и правильность их выполнения (указать нарушения) _________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
     
     8. Работы, проводившиеся в забое перед газодинамическим явлением  ____________________
_________________________________________________________________________________
     
      9. Характеристика газодинамического явления
     
     а) количество выброшенного угля, породы, т ___________________________________________
     
     б) количество выделившегося газа, м________________________________________________
     
     в) признаки газодинамического явления ______________________________________________
__________________________________________________________________________________
     
     г) последствия (длина выработки, засыпанной углем, повреждение крепи и оборудования, нарушение вентиляции) __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________
     
     д) краткое описание протекания газодинамического явления
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
     
     10. Заключение комиссии:
     
     а) о виде газодинамического явления __________________________________________________
___________________________________________________________________________________
     
     б) о причине его возникновения ______________________________________________________
___________________________________________________________________________________
     
     11. Рекомендации по дальнейшему ведению горных работ на данном пласте _________________
___________________________________________________________________________________
     

     12. К настоящему акту прилагается эскиз положения забоя перед газодинамическим явлением и после него, а также выкопировка из диаграммы изменения концентрации метана на исходящей струе участка за время протекания явления

.
     
     
     Акт составлен _________________________19 ______ г.
     
     Председатель комиссии ______________________ (подпись)

     
     Члены комиссии  ______________________ (подпись)
     
     ______________________ (подпись)
     
     ______________________ (подпись)
     
     ______________________ (подпись)
     

Форма 2

КНИГА УЧЕТА ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ

ЖУРНАЛ УЧЕТА ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ

Шахта __________________________________________________________________________

Производственное объединение (комбинат) __________________________________________

Начат _______________________ 19 ____ г .

Окончен _____________________ 19 ____ г.

Эскиз забоя до и после газодинамического явления

Главный инженер шахты _______________________________ (подпись)

Помощник начальника
участка ВТБ по прогнозу ________________________________ (подпись)

ЖУРНАЛ ВЫПОЛНЕНИЯ МЕР ПО БОРЬБЕ С ВНЕЗАПНЫМИ
 ВЫБРОСАМИ УГЛЯ, ПОРОДЫ И ГАЗА

Шахта __________________________________________________________________________

Производственное  объединение (комбинат) __________________________________________

Начат ___________________ 19 ___ г. _______________________________________________

Окончен _________________ 19 ___ г. _______________________________________________

Общие сведения

1. Пласт (геологический символ, название) ____________________________________________

2. Мощность пласта, м _____________________________________________________________

3. Угол падения, градус ____________________________________________________________

4. Наименование участка (выработки) ________________________________________________

5. Система разработки (способ проведения) ___________________________________________

6. Способ управления кровлей ______________________________________________________

7. Плотность крепи ________________________________________________________________

8. Способ выемки угля _____________________________________________________________

9. Ширина вынимаемой полосы (заходки) _____________________________________________

10. Дата утверждения проекта и мероприятия по борьбе с выбросами ______________________

________________________________________________________________________________

11. Описание мероприятий (с указанием всех параметров) по борьбе с внезапными выбросами ___ __________________________________________________________________________________

Примечание. Изменения и дополнения к мероприятиям должны вноситься в книгу сразу же после их утверждения на страницы, следующие за записью последнего выполнения наряда по ранее действующим мероприятиям.

Форма 3

КНИГА ВЫПОЛНЕНИЯ МЕР ПО БОРЬБЕ С ВНЕЗАПНЫМИ
 ВЫБРОСАМИ УГЛЯ, ПОРОДЫ И ГАЗА

Форма 3.1

АКТ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНОСТИ ПЛАСТА
 В МЕСТЕ ВСКРЫТИЯ

Шахта ________________________________________

Объединение (комбинат) ________________________

Пласт ________________________________________

Вскрывающая выработка ________________________

Горизонт _____________________________________

Участок ______________________________________

Результаты прогноза:

по скорости газовыделения, йодному показателю и крепости угля _________________________

по показателю П(давление газа и крепости угля) ______________________________________

по показателю П(давление газа, скорости газоотдачи и крепости угля) ____________________

Заключение:

Пласт ________________ в месте вскрытия относится к опасным (неопасным) по выбросам; вскрывать с применением (без применения) противовыбросных мероприятий.


Начальник участка ВТБ __________________ (подпись)

Помощник начальника
участка ВТБ по прогнозу _________________ (подпись)

Форма 3.2

ЖУРНАЛ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ ВЫБРОСООПАСНОСТИ ПО
ЛОКАЛЬНОМУ ПРОГНОЗУ

Расчет произвел

Начальник службы
прогноза

Геолог

Форма 3.3

АКТ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНОСТИ ПЛАСТА
ПО ЛОКАЛЬНОМУ ПРОГНОЗУ

Шахта ________________________________________

Объединение (комбинат) ________________________

Пласт ________________________________________

Горизонт _____________________________________

Участок ______________________________________

Результаты прогноза:

мощность пласта, пачек m, m, м;

приведенная прочность пласта q, усл. ед.;

обобщенный показатель прочности пласта с учетом нарушенности f,  усл.  ед.;

обобщенный показатель структуры пласта с учетом его мощности b, усл. ед;

глубина расположения обследуемой выработки h, м;

давление газа в пласте P, МПа;

показатель действующих на пласт сил Р, усл. ед.;

показатель устойчивости пласта М, усл. ед.

Заключение:

Пласт _________ должен отрабатываться с локальным прогнозом или на пласте вводится текущий прогноз и в опасных зонах применяются противовыбросные мероприятия.

     Очередное обследование пласта в объеме локального прогноза произвести через ____ м подвигания выработки.
     
     
     Начальник участка ВТБ _______________________ (подпись)
     
     Помощник начальника ВТБ
     по прогнозу_________________________________ (подпись)
     
     Геолог шахты _______________________________ (подпись)
     
     

Форма 3.4

     

АКТ
установления на пласте зоны, неопасной по выбросам угля и газа

     В соответствии с разделом 2.4 "Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа" и на основании результатов текущего прогноза установлена неопасная по выбросам зона. Мероприятия попредотвращению выбросов в забое ________ на пласте ________ горизонта ______________ шахты _____________ объединения (комбината) ____________ отменяются.

     Дальнейшее проведение забоя ________________________ должно осуществляться с текущим прогнозом выбросоопасности.

     
     
     Пом. начальника участка
     ВТБ по прогнозу _____________________________________
     
     Начальник участка ___________________________________
     
     

Форма 3.5

ЖУРНАЛ РЕГИСТРАЦИИ
активности акустической эмиссии

Ответственный за ведение журнала _______________________________________________

Форма 3.6

ЖУРНАЛ РАСЧЕТА ПРОГНОЗА

Форма 3.7

ЖУРНАЛ
разведочных (контрольных наблюдений и текущего прогноза
в подготовительных и очистных выработках

Шахта _____________________________________________________

Пласт, геологический символ __________________________________

Категория выбросоопасности __________________________________

Наименование выработки, горизонт _____________________________

Форма 3.8

ЖУРНАЛ
наблюдений и вычислений для текущего прогноза выбросоопасности
по начальной скорости газовыделения и выходу бурового штыба из шпуров