Общие положения. В результате совокупного действия горного давления и давления газа в призабойной части угольного пласта формируется выбросоопасная ситуация

В результате совокупного действия горного давления и давления газа в призабойной части угольного пласта формируется выбросоопасная ситуация, которая характеризуется состоянием неустойчивого соотношения сил, развязывающих внезапный выброс, и сил, препятствующих возникновению внезапного выброса.

Для ликвидации выбросоопасной ситуации достаточно выполнить одно из следующих условий:

− уменьшить напряженное состояние угольного массива(снизить коэффициент концентрации напряжений в призабойной зоне) до величины, при которой невозможно его быстрое разрушение, а также увеличить расстояние от забоя до зоны максимальных напряжений, чтобы технологический процесс выемки угля выполнялся в пределах этой зоны;

− снизить давление газа в пласте (уменьшить газоносность пласта) до величины, при которой работы расширяющегося газа было бы недостаточно для дробления и выноса разрушенного угля в горную выработку;

− изменить свойства пласта, от которых зависит формирование выбросоопасной ситуации: повысить пластические свойства угля, увеличить или уменьшить газопроницаемость пласта.

На этих основных положениях базируются способы предотвращения внезапных выбросов угля и газа. Каждый из применяемых способов направлен на изменение какого – либо одного из факторов формирования выбросоопасной ситуации. Но, поскольку действие этих факторов является совокупным и взаимосвязанным, изменение одного фактора, на который оказывается действие, должно повлечь за собой изменение других факторов.

Зональный характер потенциальной выбросоопасности угольных пластов и очаговый характер проявления внезапных выбросов предопределили принципиальные схемы способов предотвращения внезапных выбросов. Способы предотвращения внезапных выбросов угля и газа принято разделять по масштабам или площади обработки угольного пласта на две группы – региональные и локальные способы.

Региональные способы

Заблаговременные региональные способы:

− разработка защитных пластов (подработка опасных пластов, надработка опасных пластов, применение локальной защиты);

− взрывание зарядов большой мощности в специальных скважинах и в горных выработках;

− гидравлическое расчленение угольных пластов через скважины с поверхности (с последующей дегазацией и физико-химической обработкой).

Опережающие региональные способы:

− дегазация пластов через длинные скважины (восходящими скважинами, нисходящими скважинами, пересекающими скважинами);

− низконапорное увлажнение угольных пластов через длинные скважины;

− физико-химическая обработка угольного массива (пластифицирующими растворами, раствором соляной кислоты, упрочняющими составами).

Локальные способы:

− локальные способы, выполняемые за зоной максимальных напряжений;

− низконапорное увлажнение пласта через скважины, пробуренные из забоя;

− нагнетание воды в пласт в режиме рыхления;

− применение разгрузочно-дегазационных скважин;

− образование опережающих полостей;

− торпедирование угольного массива;

− локальные способы, выполняемые до зоны максимальных напряжений;

− образование разгрузочных пазов в угольном пласте;

− образование разгрузочных щелей в породах кровли или почвы;

− гидроотжим угольного пласта.