 |
Особенности взрывных работ в условиях высокой газообильности
В настоящее время в угольных шахтах и рудниках, опасных по газу и пыли, для устранения опасности взрыва предусматривается ограниченное применение взрывных работ при повышенном газовыделении. В случаях, когда существует необходимость взрывных работ в шахтах и рудниках, опасных по газу и пыли, проводятся дополнительные мероприятия по обеспечению безопасности. В угольных шахтах при взрывных работах и при выполнении других операций, связанных с проведением горных выработок или с добычей угля, могут происходить газодинамические явления в виде внезапных или вызванных взрывными работами выбросов угля и газа, выбросов породы и газа в виде других проявлений, сопровождающихся быстропротекающим разрушением призабойной части угольного или породного массива и повышенным газовыделением.
При взрывных работах в угольных шахтах Донбасса наиболее часто происходят выбросы угля и газа или песчаника (породы) и газа. Выброс угля и газа представляет собой сложное газодинамическое явление, протекающее в несколько стадий.
Основная стадия его развития проявляется в виде накопления потенциальной энергии упругих деформаций и газа; быстрого разрушения напряженной призабойной части пласта, сопровождающегося дроблением угля и интенсивной десорбцией метана; лавинно развивающегося разрушения угольного массива под действием горного и газового давления; выноса разрушенного угля в потоке газа; прекращения процесса разрушения угля и постепенного затухания газовыделения. Отличительными признаками выброса угля и газа являются отброс угля от забоя на расстояние, превышающее протяженность возможного размещения его под углом естественного откоса; повышенное по сравнению с обычным выделение газа в выработку; образование в угольном массиве характерной полости.
При взрывных работах выбросы возникают вследствие быстрого разрушения напряженной призабойной части угольного массива. Возникающие в газоносных песчаниках при взрывных работах выбросы породы и газа характеризуются быстро развивающимся разрушением массива за пределами непосредственного действия взрыва с отбросом породы и выделением газа. Отличительными выбросами породы и газа являются отброс породы от забоя и дробление ее; повышенное выделение газа (метана) в выработку; образование в массиве полости, оконтуренной породой, расслоившейся на тонкие чешуеобразные пластинки.
Выбросы угля и газа имеют место практически при всех применявшихся способах отбойки угля, однако наиболее часто они происходят при ведении взрывных работ. Для искусственного провоцирования внезапного выброса используется так называемое сотрясательное взрывание. В отечественной практике впервые сотрясательное взрывание было применено в 1917 г. на шахте «Красный Профинтерн».
Применение сотрясательного взрывания имело неупорядоченный характер. Ежегодно техника сотрясательного взрывания совершенствовалась, определялись параметры сотрясательного взрывания, разрабатывались мероприятия по безопасному ведению взрывных работ.
В настоящее время комплекс работ по вскрытию и разработке пластов, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа, регламентируется действующими Правилами безопасности. Для каждого забоя, где применяется сотрясательное взрывание, должны быть составлены инструкции, устанавливающие порядок и технику производства сотрясательного взрывания и меры безопасности, направленные на защиту людей от возможного выброса угля, породы и газа.
Для ведения взрывных работ на опасных и угрожаемых по выбросам пластах, а также при вскрытии их разрешается применять только предохранительное ВВ, допущенное Госгортехнадзором для этих условий. Сотрясательное взрывание должно производиться с расстояния не менее 600 м от забоя, считая по свежей струе воздуха, при этом мастер-взрывник должен находиться на свежей струе воздуха, в защищенном месте.
Вскрытие опасных пластов взрыванием должно производиться с поверхности или с вышележащего горизонта. В последнем случае лица, связанные с производством взрывных работ, должны находиться на расстоянии не менее 1000 м от забоя. При ведении взрывных работ по породе в подготовительных выработках, проводимых по пластам, опасным по выбросам угля и газа, взрывание должно производиться с расстояния не менее 200 м от забоя.
Перед производством сотрясательного взрывания и после него вентиляционный надзор обязан осмотреть все вентиляционные устройства и произвести замеры процентного содержания метана. Сотрясательное взрывание должно производиться опытным мастером-взрывником в присутствии лица технического надзора.
В шахтах, опасных по взрыву угольной пыли, перед сотрясательным взрыванием должны применяться водораспылительные завесы, а осевшая угольная пыль должна быть связана раствором смачивателя. На расстоянии 15 -30 м от забоя устанавливаются первичные сланцевые или водяные заслоны с принудительным срабатыванием.