4.3. Вскрытие угольных пластов квершлагами и другими выработками

4.3. Вскрытие угольных пластов квершлагами

и другими выработками

4.3.1. Вскрытие пластов квершлагами и другими выработками за пределами околоствольного двора осуществляется после проведения вентиляционной сбойки на вышележащий горизонт для обеспечения проветривания нового горизонта за счет общешахтной депрессии. Проветривание тупиковой части вскрывающей выработки производится вентилятором местного проветривания.

4.3.2. При вскрытии угольных пластов квершлагами и другими выработками для предотвращения внезапных выбросов производятся 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.

4.3.3. При вскрытии тонких и средней мощности выбросоопасных пластов проходческими комбайнами на шахтах Ростовской области приближение, пересечение и удаление от пласта осуществляются после выполнения прогноза выбросоопасности и способов предотвращения выбросов при прогнозе "опасно". 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 в 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/кв. см.

После входа пласта в сечение выработки дальнейшее ее проведение комбайном осуществляется 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) производится буровзрывным способом в режиме сотрясательного взрывания. Пересечение таких пластов производится проходческими комбайнами с дистанционным включением и выключением после применения способов предотвращения внезапных выбросов и контроля их эффективности или буровзрывным способом в режиме сотрясательного взрывания.

4.3.4. Вскрытие выбросоопасных пластов тонких и средней мощности промежуточными квершлагами и породными скатами (ортами) на шахтах Ростовской области производится 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. 4.1.1.

Вскрытие сотрясательным взрыванием с расстояния 2 м до выбросоопасного крутого пласта углеспускными скатами (ортами) можно производить на участке, обработанном способами предотвращения выбросов из забоя нижней печи.

При наличии впереди лавы ранее пройденных с помощью буросбоечных машин скатов сбойку с ними следует производить только из забоя нижней печи.

При вскрытии крутых пластов буросбоечными машинами 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. Допускается вскрытие пласта не более чем тремя ортами впереди нижней печи при обеспечении эффективного проветривания ортов. На особо выбросоопасных участках мероприятия по безопасности должны быть согласованы с ВостНИИ.

Вскрытие с бурением дренажных скважин

4.3.5. В зависимости от мощности вскрываемого пласта применяют следующие схемы расположения дренажных скважин:

б) при мощности пласта более 3 м бурятся дренажные скважины диаметром 100 - 250 мм. Проектное количество опережающих скважин определяется из условия, что защищаемая (опасная) область вскрываемого пласта должна располагаться в контуре квершлага и на 1,5 - 2 м распространяться в бока и выше него по нормали (1,5 м - для пологого, 2 м - для крутого или наклонного пласта).

Проектное количество скважин n рассчитывают по формулам:

для случаев вскрытия квершлагами пологих пластов:

для случаев вскрытия квершлагами крутых или наклонных пластов:

h - высота квершлага вчерне, м;

b - ширина полосы обработанного скважинами массива угля с боков квершлага и выше него по нормали, м;

альфа - угол падения пласта, град.

4.3.6. При мощности пласта более 3,5 м или угле падения до 18° необходимо бурить скважины сериями по мере подвигания забоя. Очередную серию опережающих скважин следует бурить при неснижаемом опережении 5 м. Проектное количество опережающих скважин в каждой серии рассчитывается по формулам (4.1) и (4.2).

Перед бурением второй и последующих серий опережающих скважин забой выработки должен быть затянут или огражден предохранительным щитом вплотную к забою. При неспокойном поведении пласта следует производить периодические остановки в бурении на 5 - 20 мин.

Вскрытие с нагнетанием воды в пласт

4.3.7. При вскрытии пластов тонких и средней мощности нагнетание воды производится в режиме гидрорыхления при давлении 0,75 - 2,0 гамма Н. При вскрытии мощных пластов нагнетание воды производится в режиме низконапорного увлажнения при давлении не более 0,75 гамма Н.

Диаметр скважин для нагнетания воды должен составлять 45 - 60 мм.

4.3.8. При вскрытии тонких и средней мощности крутых пластов гидрорыхление производится через каждую из 5 - 6 скважин, расположенных по схеме, показанной на рис. 4.6. В середине забоя по оси квершлага бурится контрольная скважина диаметром 100 мм.

При вскрытии тонких и средней мощности пологих, наклонных и крутонаклонных пластов гидрорыхление производится через скважины, расположенные по схеме, показанной на рис. 4.7. Обработка водой угольного массива осуществляется через серии скважин, которые бурятся по мере подвигания забоя. Неснижаемое опережение обработанной части угольного массива должно быть не менее 4 м.

Нагнетание воды производится последовательно в каждую скважину до тех пор, пока вода не проникнет в соседнюю скважину и центральную контрольную скважину (на крутом пласте).

Процесс нагнетания в скважину должен быть закончен после снижения давления нагнетания не менее чем на 30% от установившегося, при котором производилось нагнетание.

4.3.9. При вскрытии мощного крутого пласта из забоя квершлага бурится одна горизонтальная увлажнительная скважина, пересекающая пласт на всю мощность.

При вскрытии мощных пологих и наклонных пластов для увлажнения угольного массива бурятся две увлажнительные скважины с расположением 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, определяется из расчета нормы подачи воды 0,04 куб. м на 1 т обрабатываемого угля.

Вскрытие с возведением каркасной крепи

4.3.10. Каркасная крепь применяется в сочетании со способом предотвращения выбросов для предотвращения обрушений при вскрытии тонких и средней мощности крутых и крутонаклонных пластов, представленных мягкими, сыпучими углями и слабыми боковыми породами.

4.3.11. Перед выполнением способа предотвращения выбросов через породную толщу по периметру выработки через 0,3 м друг от друга бурятся 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 вводятся металлические трубы диаметром не менее 50 мм или арматурная сталь диаметром не менее 32 мм, под их выступающие концы возводится железобетонная или металлическая арка.

Арка соединяется с трубами каркаса и закрепляется в стенках и кровле выработки пятью-шестью анкерами длиной 1,5 - 2 м.

4.3.12. В пластах со слабыми и сыпучими углями расстояние между устьями скважин должно быть уменьшено до 0,2 м. В слабых сыпучих углях возводится двухрядная каркасная крепь, в углях средней крепости - однорядная крепь.

На пластах с обрушающимися боковыми породами и углем установка металлического каркаса должна вестись 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.

На шахтах Ростовской области при вскрытии крутых и крутонаклонных угольных пластов полевыми выработками может применяться донный каркас в соответствии с Руководством по применению донного каркаса при вскрытии крутых и крутонаклонных угольных пластов.