CC BY
35
© В.А. Еременко, Л.П. Ерусланов, С.А. Прохватилов, 2012
УЛК 622.831; 622.2; 622.235
ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ
НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТИ
ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯ
ПРИ ПЕРЕСЕЧЕНИИ
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫМИ
ВЫРАБОТКАМИ
ТЕКТОНИЧЕСКИХ РАЗЛОМОВ
Представлены данные экспериментальных исследований о влиянии тектонических разломов на изменение начальной скорости газовыделения при пересечении подготовительными выработками структурных нарушений на угольном месторождении.
Ключевые слова: геодинамическое районирование, начальная скорость газовыделения, динамическое проявление, горное давление, тектонический разлом, угольный пласт, панель, блок, выработка.
Еременко Виталий Андреевич — доктор технических наук, ведущий научный сотрудник ЙПКОН РАН,
eremenko@ngs.ru;
Ерусланов Александр Петрович — заместитель командира Новокузнецкого военизированного горноспасательного отряда филиала «ВГСЧ»,
profnvgso@vgsch. ги;
Прохватилов Сергей Анатольевич — помощник командира Новокузнецкого военизированного горноспасательного отряда филиала «ВГСЧ», profnvgso@ vgsch.ru
Наиболее опасной по проявлению аварий в Российской Федерации является горнодобывающая отрасль. На протяжении всего периода существования угольной промышленности возникают все новые опасные производственные факторы, связанные с развитием процессов угледобычи. В последние десятилетия в связи с интенсивной техногенной нагрузкой на геологическую среду наблюдается усиление геодинамических процессов. При подземной разработке угольных месторождений в Кузбассе значительно возросло количество динамических и газодинамических проявлений — горные удары, обрушения с повышенным газовыделением, мгновенная просадка угленосной толщи и пр. В настоящее время необходимо продолжать детальное изучение закономерностей формирования катастрофических явлений и разрабатывать меры борьбы с ними [1—5]. Также возникают сложности с идентификацией событий, например: авария, последствие горного удара или обрушения; взрыв метано — воздушной смеси в горных выработках следствие динамического проявления или наоборот, динамическое воздействие на массив было вызвано взрывом и т.п.
Происходящие в шахте динамические и газодинамические проявления требуют разработки технических решений для обеспечения эффективной и безопасной работы, материальных и трудовых затрат на предотвращение аварий при ведении горных работ в дальнейшем. В настоящее время недостаточно собрано
Рис. 1. Изменение начальной скорости газовыделения при проходке вентиляционного штрека 1-1-5-5 «бис» в районе разлома «Пилотный»
Рис. 2. Изменение начальной скорости газовыделения при проходке вентиляционного штрека 1-1-5-5 в районе разлома «Встречный»
180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 230 290 300 310 320 330 340 350 360
Рис. 3. Изменение начальной скорости газовыделения при проходке вентиляционного штрека 1-1-5-5 в районе разлома «Пилотный» (а) и «Тальжинский» (б) 200
Изменение начальной скорости газовыделения при проходке вентиляционного штрека 1-1-5-5 «бис» в районе разлома «Пилотный»
Расстояние от сопряжения, м 90 94 98 110 114 122 124 в опасной зоне 158 166 170 175 180 185 190 225
Начальная скорость газовыделения, л/с 1,2 1,2 1,2 2,2 1,4 4,5 4,3 3,5 3,5 3,2 2,6 3 2,6 3,5 3,5
Таблица 2
Изменение начальной скорости газовыделения при проходке вентиляционного штрека 1-1-5-5 в районе разлома «Встречный»
Расстояние от сопряжения, м 6 12 25 21 25 30 42 50 56 62 69 75 82 88 102 108 114 120 165 172
Начальная скорость газовыделения, л/с 1,7 2 1,8 1,7 1,5 2 1,7 1,5 1,6 2,5 2,7 2,6 2,6 1,7 1,6 1,6 3,5 3,6 3,5 3,6
Таблица 3
Изменение начальной скорости газовыделения при проходке вентиляционного штрека 1-1-5-5 в районе разлома «Пилотный» (а) и «Тальжинский» (б)
Расстояние от сопряжения, м 2 10 15 19 23 27 32 36 40 47 54 60 66 72 85 91 100 110 116
Начальная скорость газовыделения, л/с 2,5 2,4 3,6 2,8 2,5 1,9 3 3,6 3,6 2,5 1,8 2,5 2,2 2 1,7 1,8 2 2 2,2
120 125 130 137 143 150 156 175 195 202 210 215 222 230 235 240 246 253 265 272 278
2,5 3 3,1 3,2 3,2 3,5 3 3,5 3,2 3,2 3,5 3,7 3,6 3,5 3,5 3,2 3,5 3,5 3,5 3,2 3,2
285 291 297 306 310 320 1 330 1 350
м 3,2 3,5 3,8 3,8 4,2 Опасная зона -
о 1—1 бурение скважин
О 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Рис. 4. Изменение начальной скорости газовыделения при проходке вентиляционного штрека 1-1-5-5 в районе разлома «Широтный»
4
3,5 -
3 2,5 2 1,5 1 0,5
njc * Начальная скорость
ж а гззовыделения
НЦ/АК,
Разлом "Тальжинский"
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 Рис. 5. Изменение начальной скорости газовыделения при проходке обрезного конвейерного штрека 1-1-5-8 «бис» в районе разлома «Тальжинский»
415 435 455 475 495 515 535 555 575 595
Рис. 6. Изменение начальной скорости газовыделения при проходке обрезного конвейерного штрека 1-1-5-8 «бис» в районе разлома «Широтный»
Изменение начальной скорости газовыделения при проходке вентиляционного штрека 1-1-5-5 в районе разлома «Широтный»
Расстояние от сопряжения, м 435 7 з\15 21 27 33 38 44 49 66 71 77 82 87 92 97 103 108 114
Начальная скорость газовыделения, л/с 1,8 2,0 2,2 2,5 1,7 2,9 2,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,5 3,0 2,0 1,2 1,2 1,2 3 3
120 126 131 137 148 154 160 165 171 180 185
3 3,6 3,6 1,8 1,5 2 1,8 1,6 1,5 1,2 1,5
Таблица 5
Изменение начальной скорости газовыделения при проходке обрезного конвейерного штрека 1-1-5-8 «бис» в районе разлома «Тальжинский»
Расстояние от сопряжения, м 0 3 7 14 17 21 29 35 38 40 44 48 52 56 60 64 68 75 79
Начальная скорость газовыделения, л/с 2 2 2,2 2,4 2,2 2,8 2,8 2,3 3 3,5 3,5 3 3,5 2,4 3,6 2,4 2,4 2,8 2,4
83 87 92 97 102 110 114 118 121 126 130 135 140 150 154 160 166 172
2 3,4 2 3 2,4 3,6 3,2 2,8 2,4 2 3,2 3 2,6 2,4 2,2 2 1,8 2,2
Таблица 6
Изменение начальной скорости газовыделения при проходке обрезного конвейерного штрека 1-1-5-8 «бис» в районе разлома «Широтный»
Расстояние от сопряжения, м 416 424 430 435 451 461 465 469 480 484 490 496 510 530 535 540
Начальная скорость газовыделения, л/с 2,4 3,2 3,4 3,5 3,4 2,6 3,2 3,4 3,8 3,6 3,5 3,6 Опасная зона -бурение скважин
Изменение начальной скорости газовыделения на расстоянии забоя от сопряжения при проходке монтажной камеры 1 -1 -5-8 «бис» через разлом «Широтный» на сопряжении, через разлом «Сейсмичный» на расстоянии 35-45 м с пересечением складчатой структуры (40 м от сопряжения)
Расстояние от сопряжения, м 0 4 8 12 18 22 26 29 31 36 39 45 48 52 56 62 68 72 76
Начальная скорость газовыделения, л/с 2,8 1,8 2,1 2,8 3 2 2,4 2 2,2 3 2,3 2,4 2,2 2,2 2,2 2,6 2,4 2,2 2
86 90 94
1,4 1,4 0
Таблица 8
Изменение начальной скорости газовыделения на расстоянии забоя от сопряжения при проходке промышленой печи 7 через разлом «Встречный»
Расстояние от сопряжения, м 6,5 15 20 25 33 38 45 53 59 63 72 78 86 90 95 100 104 112 115
Начальная скорость газовыделения, л/с 2 1,5 2 2 2,2 2,2 2,8 1,5 1,7 2,6 2,4 1,5 1,3 1,8 1,5 1,5 1,3 1,5 1,5
125 128 136 145 154 158 162 175 180 185 190 194 200 205
1.5 1.5 1.5 1.3 1,4 1.3 1.5 1.3 1,4 1.3 1.3 1,2 1,2 1.3
Таблица 9
Изменение начальной скорости газовыделения при проходке конвейерного штрека 1-1-5-7 «бис» в районе разлома «Таль-жинский»
Расстояние от сопряжения, м 3 11 16 22 29 35 40 43 49 57 65 72 80 85 88 94 97 100 104
Начальная скорость газовыделения, л/с 2,4 2,4 2,5 2,5 2 1,8 2 2,2 2 2,2 2,2 2,4 2,2 2,4 2,6 2,6 2 2,4 3,8
109 113 117 119 122 125 129 134 137 140 145 150 154 172 175 181 184 189 192 198 202
2.6 2.4 2.6 2.1 3.8 2.6 2.8 2.4 3 2.6 2.4 2.6 2.4 3.4 2.6 2.5 2 2.8 3.4 2.7 3.2
212 219 226 232 234 236 241 244 248 250 255 259
3 9 3 8 3 5 ?6 3 7 3 0 ?6 3? ?6 1 6 ? 6
Рис. 7. Изменение начальной скорости газовыделения при проходке монтажной камеры 1-1-5-8 «бис» в районе разлома «Широтный» и «Сейсмичный»
Рис. 8. Изменение начальной скорости газовыделения при проходке промышленой печи 7 сверху вниз в районе разлома «Встречный»
Рис. 9. Изменение начальной скорости газовыделения при проходке конвейерного штрека 1-1-5-7 «бис» в районе разлома «Тальжинский»
а
3,5
з
2,5 2 1,5 1 -0,5 0 -
л/е
'Начальная скорость гзэооыдслснин
310
б
350
360
370
зао
зэо
400
410
420
430
440
450
4 Б0
Рис. 10. Изменение начальной скорости газовыделения при проходке конвейерного штрека 1-1-5-7 «бис» в районе разломов «Широтный» (а) и «Сейсмичный» (б)
и систематизировано исследовательской базы по определению закономерностей формирования зон концентрации напряжений, динамических и газодинамических явлений, сейсмической опасности горных предприятий и пр. [6, 7]. В результате имеем место большое количество аварий не только с неопределенными причинами, но и классифицированными от типичных горных ударов, названных «Обрушениями» или «Внезапными отжимами...», до недоказанных «Сейсмических воздействий», вызвавших аварию в шахте и др.
На сегодняшний день существует несколько нерешенных задач в области геомеханики при разработке угольных шахтных полей: влияние на устойчивость горных выработок тектонических разломов; влияние тектонической структуры шахтного поля на газовыделение из угольных пластов; особенности проявления горного давления в зоне влияния тектонических разломов; исследование возможностей предсказывать аварийные риски на стадии проектирования горных работ с достаточной степенью точности.
Существующая нормативная база не учитывает в полной мере такой опасный производственный фактор, как существование тектонических разломов и влияние тектонической структуры шахтного поля на безопасность горных работ. Необходимость определения структуры шахтного поля путем геодинамического
и
I
N
3
и &
а
л £
а
I
8 &
§ >! К ¡4 £ £
4 У Св >18 О ,»
5 * 1&
¡3 >15 § Й
0 ь
а о и &
1 | а
3
я я к с;
\о £
- !
* 2
18 ^
3 5
к 2
<5 >15
I Ц
се
40 СО СЧ см~
.—< 40 СО 1Л ОТ
с-^ 1Л СО см~
о 1Л СО 40 СМ~
40 СО 40 ОТ
СО СО 008 см~
40 СО СО 1Л от
.—< СО СО сч
оо сч СО сч ОТ
сч сч СО .—< см~
сч .—< СО СМ~
№ сч <М 00
О о (М <м
^ 00 (М т-Н
о 00 (М <м 00
ю (М
о (М ю 00
^ ЧО (М
Расстояние от сопряжения, м о § х 3 о -д ся 5 О" •Д ^ . 5 д Хае
№ 0^8 сч
оо ^ 1Л от
оо ^ ОТ
сч ^ 1Л от
40 40_ сч
о 40 ит сч
1Л 40_ 1—I
о 1Л сч ОТ
сч ^ ОТ
1Л СО ^ ^ ОТ
сч 40 ОТ
.—< сч 40 ОТ
1Л .—< сч ОТ
о .—< ОТ
ОТ
о № СО ОТ
оо оо со ОТ
1Л оо со оо сч
о оо со 40 ОТ
1Л со о ОТ
.—< СО о сч
600 Проведение с бурением скважин
548 13,2
545 л см~
541 00 ОТ
535 ,8 3,
530 ,2 3,
525 ,5 3,
520 ,2 3,
515 ,2 3,
500 ,3 3,
районирования указана в «Инструкции по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих угольные пласты, склонные к горным ударам» (РД 05-328-99) [8]. Однако, во-первых, в этом документе рассмотрен только вопрос предотвращения горных ударов и не затронуты другие аспекты проблемы, во-вторых, положения этого документа выполняются, как правило, формально. Кроме того, многие положения документа на практике невыполнимы. Так, в приложении 4 п.11 указано, что «...расположение шахтных полей следует предусматривать в пределах одного — двух тектонических блоков 4 ранга». Даже учитывая, что ранг блока в литературе трактуется по-разному, необходимо отметить, например — в пределах участка «Малиновский — Глубокий» (половина шахтного поля филиала ОАО «Южкузбассуголь» шахта «Алардинская») — восемь блоков, на шахте «Осинников-ская» в пределах одной выемочной панели (3 выемочных участка) так же восемь блоков.
Согласно вышеуказанной «Инструкции.», «раскройка шахтных полей месторождения, выбор последовательности и порядка их отработки должны производиться с учетом результатов опережающего геодинамического районирования». Практически ни на одной из шахт это положение не выполняется из-за неконкретности норматива — применения слов «с учетом», «рекомендуется» и т.д. В «Инструкции по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России» так же указано: «Инструкция не распространяется на применение анкерной крепи в специфических и особо сложных условиях, к которым относятся: массивы с высокими геодинамическими и тектоническими
207
напряжениями.». Однако нет критериев, по которым массивы относятся к массивам с «высокими геодинамическими и тектоническими напряжениями», да и само понятие «высокие» неконкретно. Неконкретность вызвана как раз тем, что нет ответа на вопросы — как влияют тектонические разломы на условия отработки угольных месторождений. Закономерности же влияния тектонической структуры шахтных полей на особенности газовыделения так же не достаточно изучены и являются следствием малой исследованности тектоники шахтных полей.
Осиновское угольное месторождение разрабатывается в регионе современной тектонической активности недр — сейсмоактивной Алтае — Саянской складчатой области и характеризуется сложной глубинной тектоникой региона, современным формированием складчатых структур и тектоническими движениями [9, 10]. Физико-географические характеристики территории месторождения обусловлены ее положением на стыке крупных региональных геологических систем — Кузнецкой Котловины, Кузнецкого Алатау и Горной Шории. Рельеф района расчлененный, с резко эрозионными формами, характерными для низко-горий с хорошо развитой гидросетью. Абсолютные отметки рельефа поверхности изменяются от 210 м в долинах рек и до 620 м на водоразделах. Характеристики рельефа, такие как резкая расчлененность, резкие границы ландшафтных оформлений по границам природных образований, линеаризованные формы строения долин и водоразделов, ступенчатый профиль речных долин, активное развитие современных оползневых процессов в целом указывают на современные блоковые движения земной коры.
Угленосные отложения на Осиновском месторождении представлены Казанково-Маркинской и Ускатской свитами Кольчугинской серии. Отложения делятся на три продуктивные толщи — Елбанскую, Кандалепскую и Полкаш-тинскую. В стратиграфическом разрезе насчитывается до 30 пластов угля, из которых 20 имеют рабочую мощность. Уголь представлен ценными марками Ж, ПЖ, КЖ, толщина пластометрического слоя до 36 мм. Вмещающие породы представляют чередование слоев алевролитов и аргиллитов, реже песчаников, с крепостью пород по шкале проф. М.М. Протодъяконова от 3 до 14. Угленосная толща перекрыта юрскими отложениями.
Шахтное поле филиала ОАО «ОУК «Южкузбассуголь» «Шахта «Осинни-ковская» расположено в юго-западной части месторождения. Северо-западная часть шахтного поля приурочена к территории лесостепной зоны, принадлежащей Кузнецкой котловине, юго-восточная — к гористо-таежным отрогам Кузнецкого Алатау и Горной Шории. В пределах горного отвода шахты — 11 балансовых пластов мощностью 0,9-3,8. Размеры шахтного поля — 18 Ч 8,5 км. Шахтное поле условно поделено на 4 блока, в настоящее время отрабатывается один, 1-й.
Основной элемент складчатой тектоники недр представлен Щелканской синклиналью. Крылья Щелканской синклинали на всем протяжении осложняются рядом дополнительных складок и большим числом нарушений. 208
В работе находится пласт Е-5 (Елбанская толща). Пласт Е-5 имеет сложное строение и состоит из двух угольных пачек, разделенных породним прослоем. Общая мощность пласта от 2,7 до 3,8 м. Пласт опасен по внезапным выбросам с глубины 490 м, угрожаем по горным ударам с глубины 150 м. Подготовлена выемочная панель, которая отрабатывается с 2003 года. Размеры панели 3700 м по простиранию и 800 м по падению. Угол падения пласта в пределах панели от 0 до 50. Природная метаноносность пласта в пределах панели — 20—25 м3/т. С юга панель ограничивается нарушением с амплитудой до 100 м, которое является границей между первым и четвертым блоками шахты. Отработка панели осложнена многочисленными мелкоамплитудными дизъюнктивами.
В 2005 году проведено геодинамическое районирование в пределах разрабатываемой панели [11]. Установлено наличие проекций восьми тектонических разломов в границах панели и двух прилегающих к панели. Наличие разломов способствует формированию мелкоамплитудной нарушенности.
Подготовленная панель однокрылая, с доставкой угля на переднюю выработку. Первоначально предполагалась отработка 4-х выемочных столбов (1-1-5-5 + 1-1-5-5 «бис»; 1-1-5-6 + 1-1-5-6 «бис»; 1-1-5-7 + 1-1-5-7 «бис»; 1-15-8), поделенных в свою очередь на выемочные участки (с индексом «бис» и без него). В настоящее время отработано 2 столба (1-1-5-5 + 1-1-5-5 «бис»; 1-1-5-6 + 1-1-5-6 «бис»), начата отработка 3-го (в работе выемочный участок 1-1-5-7).
При отработке месторождения применяется система разработки длинными столбами по простиранию с полным обрушением кровли. Выемочная мощность пласта — 2,7—2,8 м. Выемка ведется механизированными комплексами («Глиник» с комбайном KSW-1140). Проходка подготовительных выработок производится комбайнами КП-21, КСП-32. Сечение выработок трапециевидное, в свету 12—14 м2. Преимущественно используется анкерное крепление с решетчатой затяжкой. Скорость проведения выработок изменяется от 4-7 до 12 м/сутки.
На месторождении проведены экспериментальные исследования по определению влияния тектонических нарушений на изменение начальной скорости газовыделения при пересечении горными выработками тектонических разломов (рис. 1—9). Начальная скорость газовыделения определялась по методике текущего прогноза выбросоопасности, с определением ее максимальных значений. На графиках по оси абсцисс представлено расстояние забоя от сопряжения, по оси ординат — начальная скорость газовыделения.
В таблицах приведены значения максимальной начальной скорости газовыделения с одного метра пробуренного шпура в зависимости от местоположения забоя (расстояние от сопряжения) (табл. 1—9). Желтым цветом выделены значения, соответствующие проведению выработки в опасной по внезапным выбросам зоне (проведение с бурением разгрузочных скважин); зеленым — значения начальной скорости газовыделения вблизи проекций тектонических разломов, красным — при пересечении тектонических нарушений; фиолетовым — значения при пересечении складчатых структур.
Рис. 11. Герметизатор ГСП - 1
Рис. 12. Измеритель ИГ-1
На графиках выделены участки проведения выработок в опасных по выбросам зонах (с бурением разгрузочных скважин), значения в ближайших к плоскости разлома точках замера, пересечение осей крупных складчатых структур (Щелканская синклиналь), зоны разрывных нарушений.
Определение начальной скорости газовыделения проводилось по методике текущего прогноза выбро-соопасности. В натурных исследованиях принимали участие работники группы прогноза газодинамических явлений филиала ОАО «ОУК «Южкуз-бассуголь» «Шахта «Осинниковская». В грудь забоя выработки по направлению дальнейшего проведения бурили от 2 до 4 шпуров на расстоянии 0,5 метра от боков выработки под углом 30 градусов к оси выработки. Длина шпуров составляла 5,5 м, диаметром 43—45 мм. Для бурения использовалось ручное электросверло и составные буровые штанги.
При бурении поинтервально определялась начальная скорость газовыделения. Для этого использовался комплект приборов КППВ-1 [12]. Комплект производится ОАО «Кемеровский экспериментальный завод средств безопасности»
(ОАО «КЭЗСБ») для текущего прогноза выбросоопасности. В комплект входит герметизатор ГСП-1, измеритель начальной скорости газовыделения ИГ-1 и ручной (велосипедный) насос.
Герметизатор ГСП - 1 собран из составных дюралюминиевых трубок общей длиной 6 м (рис. 11). В перфорированной отверстиями диаметром 5 мм головной части 1 имеется двухслойная резиновая манжета 2. Внутренняя полость манжеты через латунную трубку 3, шланг 4 и тройник 5 сообщается с ручным пневматическим насосом, осуществляющим раздув манжеты в шпуре до необходимого для герметизации давления 0,2 МПа, контролируемого по манометру 10. По мере надобности головная часть герметизатора наращивается отрезками дюралюминиевых труб 6, с помощью переходных резьбовых муфт 7 и штуцеров 8. Посредством концевого штуцера 9 став труб подсоединяется к газоподводящей трубке измерителя скорости газовыделения ИГ -1.
Измеритель скорости газовыделения ИГ-1 (рис. 12) изготовлен на базе напоромера НМП-52. На входной штуцер 3 напоромера 1 надета резиновая трубка 2 с внутренним диаметром 8 мм, а на отводной штуцер 4 навинчены капилляры 5 с колпачком 6. Колпачок 6 соединительным хомутиком 7 связан с отводным штуцером.
Отводной штуцер 4 одновременно выполняет роль большого капилляра
III, на который последовательно навинчены средний II и малый I капилляры.
К корпусу напоромера винтами прикреплен ремень 10 для переноски измерителя на плече. Показания прибора считываются по шкале 11, и по градуи-ровочным графикам 9 определяется скорость газовыделения. Стрелка прибора выводится в нулевое положение с помощью регулировочного винта 12.
Первый интервал шпура пробуривается на расстояние 0,5 м. На этом интервале замеры не производятся. Следующий интервал пробуривается на 1 м дальше.
После окончания бурения метрового интервала шпура буровые штанги вынимаются, и в шпур до упора (до забоя шпура) вводится герметизатор. С помощью ручного насоса раздувают манжету герметизатора и отсекают только что пробуренный интервал шпура. Давление распора можно считать достаточным, если контрольный манометр показывает не менее 0,2 МПа, и при легком подергивании герметизатор не извлекается из шпура. На штуцер герметизатора надевается газоподводящий шланг измерителя скорости газовыделения ИГ-1 и производится измерение скорости газовыделения. С измерителя скорости газовыделения ИГ-1 свинчивается колпачок и капилляры I и II с тем, чтобы начинать измерения с капилляра III во избежание выхода из строя прибора. Если на капиляре III стрелка не отклоняется, навинчивается капилляр II, затем, по необходимости, капилляр I. Значение показаний прибора по шкале отмечается на оси абсцисс градуировочного графика соответствующего капилляра, по оси ординат определяется значение начальной скорости газовыделения. Согласно методики [8], время от окончания бурения до начала замера не должно превышать двух минут.
После замера трубки извлекались, и цикл бурения возобновлялся еще на 1 м. Всего производилось 5 замеров из каждого шпура, т.е. от 10 до 20 замеров
за один эксперимент. К учеу принималось максимальное значение скорости газовыделения, полученное при любом из замеров.
В результате проведенных исследований установлено:
1. Все опасные по внезапным выбросам угля и газа зоны, установленные в период 2005—2011 гг. в пределах шахтного поля филиала «Шахта «Осинников-ская», приурочены к пересечениям подготовительными горными выработками проекций тектонических разломов, выявленных геодинамическим районированием (рис. 1, 3, 6, 10).
2. При пересечении тектонических разломов подготовительными выработками в условиях Осиновского месторождения (пласт Е-5) характерно повышение начальной скорости газовыделения из шпуров, пробуренных в угольный массив (рис. 1—7, 10), что указывает на возрастание выбросоопасности вблизи проекций разломов. Наиболее вероятной причиной указанного фактора является повышение трешиноватости угля в зоне влияния разломов. На границах тектонических блоков наблюдается увеличение неравномерности начальной скорости газовыделения (рис. 3а, 5, 7—9).
3. Прослеживается разница значений начальной скорости газовыделения в пределах смежных тектонических блоков (рис. 1, 2, 4, 6, 8, 9).
4. Опасность пласта Е-5 Осиновского каменноугольного месторождения по внезапным выбросам угля и газа возрастает вблизи границ тектонических блоков (проекций тектонических разломов на пласт).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Якоби О. Практика управления горным давлением: Пер. с нем. - М.: Недра, 1987.566 с.
2. Бенявски 3. Управление горным давлением: Пер. с анг. - М.: Мир, 1990. - 254 с.
3. Клишин В. И., Зворыгин Л. В., Лебедев А. В., Савченко А. В. Проблемы безопасности и новые технологии подземной разработки угольных месторождений. - Новосибирск: Издательский до «Новосибирский писатель», 2011. - 524 с.
4. Еременко В. А., Ерусланов А. П., Смелик А. С., Прохватилов С. А., Семенякин Е. Н. Исследование влияния глубины горных работ на энергетический класс динамических явлений при массовых взрывах на удароопасных месторождениях. — Материалы 8 Международной научной школы молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых». 14-18 ноября 2011 г. - Москва, 2011. - С. 43—46.
5. Еременко А. А., Еременко В. А. Снижение риска и уменьшение последствий природных и техногенных катастроф при разработке месторождений в условиях Алтае — Саянской горной области // Сб.: «Проблемы снижения риска и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера на территории Сибирского региона», «Сиббе-зопасность, Спассиб-2006» — Новосибирск, 2006. — С. 94—97.
6. V. Eremenko, А. Eremenko, L. Gakhova, I. Klishin Finding zones of stress concentrations and seismic events in deep ore mining affected by high horizontal stresses. Sixth International Seminar on Deep and High Stress Mining 2012. — Perth 2012. — 28-30 March 2012, Australia.
7. Еременко В. А., Гахова Л. Н., Семенякин Е. Н. Формирование зон концентрации напряжений и динамических явлений при разработке рудных тел Таштагольского месторождения на больших глубинах // ФТПРПИ. — 2012. — № 2. — С. 80—87.
8. Предупреждение газодинамических явлений в угольных шахтах (Сборник документов)/ Кол. авт. - М.; НТЦ по безопасности труда в промышленности, 2000 - 320 с.
9. Студеникин В. П. Разрывные нарушения Кузнецкого Алатау / Вопросы тектоники Алтае-Саянской горной области. — Новокузнецк, 1971. — С. 107—114.
10. Кузнецов В. А. Основные этапы геотектонического развития юга Алтае — Саянской горной области / Тр. Зап. — Сиб. филиала АН СССР, вып. 12, 1952. — С. 6—68.
11. Заключение № 28 от 30.06.2005 г. по экспертизе промышленной безопасности в части выполнения геодинамического районирования территории поля шахты «Осинниковская» (район № 2) филиал ОАО «ОУК «Южкузбассуголь» до масштаба 1:5000 с выделением опасных зон по проявлению горного давления и выдачи рекомендаций по безопасному ведению горных работ / Кемеровское представительство ОАО ВНИМИ - Кемерово, 2005. - 72 с.
12. Комплект приборов для прогноза выбросоопасности КППВ - 1. Паспорт. / ОАО КЭЗСБ - Кемерово, 2010. - 15 с.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Еременко Виталий Андреевич — доктор технических наук, ведущий научный сотрудник ИПКОН РАН, eremenko@ngs.ru;
Ерусланов Александр Петрович — заместитель командира Новокузнецкого военизированного горноспасательного отряда филиала «ВГСЧ», profnvgso@vgsch.ru;
Прохватилов Сергей Анатольевич — помощник командира Новокузнецкого военизированного горноспасательного отряда филиала «ВГСЧ», profnvgso@vgsch.ru.
НА ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКЕ «ЛИСТВЯНСКАЯ-1» -
ВВЕДЕН В ЭКСПЛУАТАЦИЮ НОВЫЙ ВАГОНОТОЛКАТЕЛЬ
В июне 2012 г. на обогатительной фабрике «Листвянская-1» компании «Сибирский Антрацит» в Новосибирской области после успешно проведенных испытаний, введен в эксплуатацию вагонотолкатель ВТМ-40.
Вагонотолкатель ВТМ-40 предназначен для передвижения до двадцати груженых полувагонов на ст. Погрузочная ОФ-1. Это уже третий вагонотолкатель на данном объекте. В настоящее время, вся погрузка производится с применением вагонотолкателей.
Особенность данного вагонотолкателя - плавное изменение скоростных характеристик от 0,3 до 2,8 км/ч. и двойная система торможения (вагонотолкатель оборудован реостатным и электропневматическим тормозом). При возникновении аварийных ситуаций (снятие электропитания и т.д.), автоматически срабатывает электропневматический тормоз.
Все электрооборудование вагонотолкателя размещено в обогреваемом машинном отделении и защищено от воздействия внешней окружающей среды. Управление вагонотолкате-лем осуществляется по радиоканалу с пульта оператора погрузки.
Для подачи силового питания к вагонотолкателю, нашими партнерами произведены работы по поставке и установке КТП, подводу питающего кабеля к троллейной линии и монтажу контактной сети в количестве четырех троллей с применением контактного провода МФ-100 на втором пути станции. В КТП установлен прибор учета электроэнергии и через некоторое время можно будет увидеть экономический эффект применения данной продукции.
