3.1. Опережающая разработка защитных пластов

3.1.1. Механизм защитного действия опережающей разработки защитных пластов для предотвращения выбросов угля и газа заключается в снижении горного и газового давлений, увеличении газопроницаемости массива путем разгрузки и дегазации над- и подработанных пластов угля и пород.

Защитным считается такой пласт (пропласток), опережающая разработка которого обеспечивает полную безопасность в отношении внезапных выбросов на защищенном пласте свиты.

Защите подлежат угольные пласты, опасные и угрожаемые по внезапным выбросам угля и газа.

3.1.2. Пласты в свите могут разрабатываться в нисходящем, восходящем и смешанном порядке. Порядок разработки пластов в свите выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить эффективную защиту наибольшего числа пластов, опасных и угрожаемых по внезапным выбросам.

При наличии в свите невыбросоопасных 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):

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 условиях защита на всю высоту этажа не обеспечивается (рис. 3.1 "д", "е").

Оставшиеся незащищенными участки характеризуются повышенной опасностью по внезапным выбросам, в особенности в ситуации, показанной на рис. 3.1 "д" (п. 1.2.3).

На крутых пластах запрещается ведение горных работ в нижней незащищенной части этажа (частичная защита) по схеме рис. 3.1 "д", кроме следующих случаев:

выемка угля на опасном участке производится 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;

выемка угля производится в пределах защищенной зоны через гезенки, проведенные с полевого откаточного штрека или откаточного штрека нижележащего пласта.

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 компании с обязательным нанесением их и зон ПГД от них на планы горных работ. Учету подлежат целики, минимальный размер которых превышает 0,1l.

--------------------------------

<*> 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.

где:

m - мощность защитного пласта (слоя), м;

альфа - угол падения, град.;

К - коэффициент, учитывающий геологические и горно-технические 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.

3.1.5. При разработке защитных пластов следует применять способы управления кровлей полным обрушением или плавным опусканием.

3.1.6. Порядок расчета и построения защищенных, незащищенных зон и зон ПГД, определение параметров локальной выемки защитных пластов (п. 3.1.8) регламентируются приложением 5 Инструкции по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам (СПб., 1999). Главным маркшейдером шахты наносятся границы указанных на планы горных работ и на рабочие эскизы участка; представляется соответствующим службам шахты маркшейдерская документация, необходимая для составления проектов ведения горных работ; разрабатываются 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" уведомляется об этом технический руководитель шахты и начальник соответствующего участка, а также знакомится с содержанием этого уведомления горно-технический инспектор, закрепленный за шахтой; не позднее чем за трое суток до подхода горных выработок к границе зоны ПГД на расстояние не менее 20 м выдается начальнику участка под расписку эскиз выработок с указанием на нем границ входа и выхода из зон ПГД, а также расстояний до них от маркшейдерских пунктов или от характерных элементов горных выработок. Оценка и учет использования защитного действия пластов ведется согласно Приложению 7.

3.1.7. Проведение горных выработок на защищаемом пласте осуществляется после обеспечения их защиты.

3.1.8. Для защиты отдельных проводимых по выбросоопасным пластам выработок или участков пласта может применяться локальная выемка защитных пластов.

Локальная выемка защитных пластов может применяться для защиты:

забоев подготовительных выработок, проводимых по выбросоопасным пластам угля;

мест вскрытия выбросоопасных пластов угля квершлагами (рис. 3.1);

Локальную выемку целесообразно применять, когда расстояние между защитным пластом и защищаемым объектом не превышает 30 м.

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

3.1.10. 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 компании с выполнением дополнительных мероприятий по безопасности, согласованных с ВостНИИ. Рекомендуется переход створа осуществлять в направлении выработанного пространства влияющего пласта диагонально, как правило, механизированным способом выемки угля.

3.1.11. Выбор порядка применения комплекса мер предотвращения внезапных выбросов в зонах ПГД производится в зависимости от расстояния между пластами, категории опасности разрабатываемого пласта, наличия горных работ на соседних пластах.

Ведение горных 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 мероприятия по безопасному пересечению зон ПГД определяются комплексом мер (п. 1.6.1).

3.1.12. На угрожаемых пластах при ведении горных работ с локальным прогнозом при переходе створов очистных работ производится внеочередное обследование пласта.