Мероприятия по предотвращению попадания жидкости в местах выработки угольных пластов

Неконтролируемое поступление воды в места выработки угольных массивов может привести к серьезным авариям, а также угрозе жизни и здоровья людей. Это происходит в случае попадания в горные пласты большого количества жидкости и заиловочного материала, которым специально заполняют пустоты. Если на объекте не проведены специальные предупредительные и защитные меры, то вода, в состоянии затопить шахту полностью. Она, как правило, поступает из следующих мест: различные естественные водоемы на поверхности и ранее обводненные зоны (в том числе заполненные водой горные выработки). Через многочисленные скважины, трещины и разломы, которые появились после изъятия горного грунта, а также провалы в угольных массивах, жидкость уходит вниз, в зону выработки. Особенно большое количество воды, представляющую огромную угрозу для затопления, появляется после ее нагнетания в целях предупреждения самовозгорания угольных массивов.

Чтобы предотвратить поступление воды в зону выработки угля необходимо осуществить следующие мероприятия:

• рациональное размещение залежей угля (барьерные целики) в зоне, разделяющей рабочую зону выработки и затопленную;
• формирование граничного контура, отмечающего зону безопасных работ на шахте;
• образование защитных горных залежей над и под затопленными разработками;
• комплекс мер по ликвидации воды в угольной выработке (спуск, откачка и т.д.);
• организация работ в соответствии со специальным регламентом.

Объемы защитных целиков зависят от количества извлеченных полезных ископаемых, но при этом не должна быть меньше 20 м. Если мощность угольного пласта составляет 3,5 м, а угол его наклона 30 градусов, то предохранительные залежи не оставляют. В этом случае осуществляется откачка и спуск воды.

Система отвода вод должна быть создана на основании соответствующего проекта, утвержденного главным инженером или зам. руководителя по технической части эксплуатирующего объекта (шахты). В нем предусматриваются следующие обязательные условия:

1.Горные выработки осуществляются небольшими по ширине забоями.

Вместе с ними проводится бурение специальных скважин, основная задача которых выявление и, в случае необходимости, освобождение от скапливаемой жидкости горной выработки. Особое внимание распространяется на переднюю часть выработки и их края. В случае наклонных пластов (не менее 25 градусов) создаются двойные выработки.

2.Диаметр скважин должен быть не более 75 мм, а в их начальной части предполагается оборудование специальных заслонок для регулировки жидкости.

В целях недопущения пропуска воды в рабочие зоны горных массивов, в подготовительных выработках устанавливаются перемычные устройства. Непосредственно в зоне выработки скважина заглушается. Если она находится вне ее, то в этом случае предусматриваются двери, раскрывающиеся в направлении потока жидкости.

Чтобы предотвратить движение потока воды в рабочие зоны выработки угля, необходимо в обязательном порядке провести мероприятия по засыпке провалов, впадин и естественных выемок на поверхности земли. Засыпочный материал должен быть из глины. Его необходимо плотно запрессовать и оборудовать специальными выемками по местам планируемого водного потока. Кроме того, расположение шурфов, штолен и шахтных стволов (наклонные и вертикальные) не должно позволять жидкости с поверхности земли проникать внутрь выработок. Все пробуренные ранее скважины (технологические, геологоразведочные и т.д.) необходимо плотно закрыть и утрамбовать глиной. Все устьевые зоны скважин также тампонируются специальными цементными, бетонными или деревянными заглушками, обработанные соответствующим раствором.

На любой действующей шахте по разработке угольных пластов в целях недопущения проникновения жидкости в зоны выработки необходима реализация следующих мероприятий:

• оставление под поверхностными водоемами (в том числе искусственными) предохранительных залежей (целиков) угля;
• организация работ по выведению скоплений воды за пределы рабочей зоны;
• осуществление работ под водоемами с соблюдением специальных мер безопасности, предотвращающих прорыв верхней воды в зону выработки.

Кроме того, все заиленные территории оцениваются как затопленные, с соответствующими из этого последствиями. Перед началом мероприятий по очистке подобных участков необходима их оценка и экспертиза. Для этого изначально производится осмотр, как иловой площади, так и всех перемычных устройств. Разведочные работы осуществляются посредством бурения скважинных отверстий размером 75-100 мм. В случае обнаружения в верхних слоях выработки больших скоплений воды (в том числе глиняной основы) проводятся работы по ее удалению. Их необходимо провести до начала планов по очистке массивов от жидкости.

Осуществление деятельности по разработке территорий, которые обладают повышенной опасностью в части прорывов глины, подработка угольных пластов, расположенных ниже, а также проведение взрывных мероприятий, как камерных, так и непосредственно в скважинных отверстиях, должно реализовываться на основании специальных паспортов по выемке угольных грунтов, выданных и утвержденных главными техническими службами шахты. Кроме того, они согласовываются с региональным подразделением Ростехнадзора РФ.

Существуют признаки, указывающие на возможность затопления или заиливания горных выработок. Они следующие:

• появление потения в местах выработки;
• увеличение капельных осадков;
• звуковые колебания;
• увеличение напряженности (горного давления);
• механические изменения в перемычных устройствах;
• проникновение глины в забой;
• прочие.

В случае обнаружения хотя бы одного из этих признаков (или любых других) на своем участке бригадир подразделения, работающего в забое, или лицо, ответственное за соответствующий контроль, обязан незамедлительно сообщить о происшествии своему непосредственному начальнику и организовать оперативную эвакуацию всего рабочего персонала, в том числе инженерно-технических работников. Работы на шахте возобновляются только после письменного приказа руководства компании.