Прогноз выбросоопасности отрабатываемых пластов и вмещающих пород

Разрабатываемые пласты и вмещающие породы содержат природные газы (метан, водород, сероводород, тяжелые углеводороды и др.) в микровключенном виде.

Скопление свободных газов наблюдается в двух формах: приконтактные (прикоржевые) и гнездовые (очаговые). По данным многочисленных исследований газоносность сильвинитовых пластов на руднике СКРУ-2 незначительная. Однако на фоне общей низкой газонасыщенности на локальных участках с повышенным содержанием горючих газов, при ведении горных работ могут иметь место случаи газодинамических явлений (ГДЯ) в виде внезапных выбросов соли и газа, внезапных обрушений пород, сопровождающихся газовыделением. На шахтном поле СКРУ-2 к настоящему времени зафиксировано 12 проявлений ГДЯ: 6 по пласту В, 5 по пласту АБ и 1 по пласту Кр2. Пространственно места проявлений ГДЯ, в основном, расположены в области развития пласта Б смешанного или карналлитового состава, в переходной зоне от пестрых сильвинитов к карналлитовым породам пласта В. Последнее газодинамическое явление произошло 11.04.2011 г. при проходке выемочного штрека 9 ЮВП гор-143м по пласту В. Внезапный выброс пород соли и газа произошел в процессе отбойки рудной массы из груди забоя.

Локальный и региональный прогноз выбросоопасности для пластов В, АБ, Кр2 выполнен в соответствии с «Руководством по прогнозу зон, опасных по газодинамическим явлениям, при разведке и разработке сильвинитовых пластов в условиях шахтных полей рудников ОАО «Сильвинит» (Прилож.9 «Специальные мероприятия по безопасному ведению горных работ…»ГИ УрО РАН, 2009 г.).

Процедура прогноза зон, опасных по ГДЯ, заключается в подстановке значений геологических показателей в конкретной точке наблюдения в решающие правила и определении значения дискриминантной функции. На основании рассчитанных значений дискриминантной функции производится отнесение точки наблюдения к зоне, опасной или неопасной по ГДЯ. В случае если подстановочное значение дискриминантной функции является положительным, то точка наблюдения относится к зоне, опасной по ГДЯ, а при отрицательном значении – к зоне, неопасной по ГДЯ. Точками наблюдения могут служить поверхностные скважины детальной разведки, подземного разведочного бурения и бороздовые пробы.

Решающее правило для отнесения точки наблюдения к зоне, опасной по ГДЯ, для пласта АБ сильвинитового состава и смешанных солей на шахтном поле рудника имеет вид:

F_р= –0,266× X₁ +0,109× X₂ + 0,461× X₃ + 0,115× X₄ + 1,094× X₅ –  

–0,39× X₆  – 0,564× X₇  – 9,241 ≥ 0,

При отработке пласта В сильвинитового состава к зонам, опасным по ГДЯ, относятся участки пласта с содержанием MgCl₂ более 1%.

В условиях рудника СКРУ–2 пласт Кр2 относится к опасным по ГДЯ при его первоочередной отработке (проходке подготовительных и очистных горных выработок) на тех участках шахтных полей, в пределах которых пласт Б имеет карналлитовый состав или пласт АБ отнесен к опасным по ГДЯ и глубина залегания кровли пласта Кр-2 составляет более 340 м.

На основании полученных данных зоны, опасные по ГДЯ, выделены по пласту АБ на 6 юго-восточной панели (камеры 85-103(сев), 88-104(южн)), 7 юго-восточной панели (камеры 119-122, 55-77 (сев)). По пласту В потенциально выбросоопасных зон не выделяется, однако при проходке горных выработок при подсечении карналлитовой породы на границе сильвинит - смешанные соли необходимо учитывать возможность газовыделений. По пласту Кр2 потенциально выбросоопасных зон не выделено