Богоудинов, Р. М.

Лукашев, А. С.

Никифоров, А. В.

Рыжков, М. Ф.

Russian

Scientific hub Dnipro University of Technology

130 СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ  БЕЗОПАСНОГО ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ НА ПЛАСТАХ, СКЛОННЫХ  К ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМ ЯВЛЕНИЯМ, И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ  А.В. Никифоров, А.С. Лукашев, М.Ф. Рыжков, Р.М. Богоудинов, Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности горных работ, Украина  Приведен анализ причин и обстоятельств газодинамических явлений за последние 10 лет и основные пути повышения безопасного ведения горных работ на пластах, склонных к газодинамическим явлениям.  В 2012 г. горные работы на пластах, склонных к газодинамическим явлениям, велись на 57 шахтах, разрабатывающих опасные и угрожаемые по ГДЯ пласты, из них на 18 шахтах – только опасные, на 23 – опасные и угрожаемые и на 16 – только угрожаемые по ГДЯ пласты. На 69 шахтопластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа и другим газодинамическим явлениям (внезапным выдавливаниям, внезапным обрушениям, горным ударам и др.), включая 3 особо выбросоопасных шахтопласта, в течение года отрабатывалось 85 очистных и 164 подготовительных выработки, на 77 угрожаемых – 97 очистных и 238 подготовительных выработки. Всего на 146 шахтопластах, склонных к ГДЯ, в работе находились 182 очистных и 402 подготовительных выработки. В 2012 г. на опасных по газодинамическим явлениям шахтопластах добыто 11,7 млн. т угля и пройдено 39,3 км подготовительных выработок.  На угрожаемых шахтопластах – 15,5 млн. т угля и 65,5 км выработок, соответственно.  Всего на склонных к ГДЯ шахтопластах Донбасса (Донецкая и Луганская области) в 2012г. добыто 27,2 млн. т угля и пройдено 104,8 км подготовительных выработок. Газодинамические явления и травматизм за последние 10 лет приведены в таблице 1.   Таблица 1 – Газодинамические явления и травматизм Год Кол-во шахт, разрабатываю-щих опасные пласты Внезапные выбросы, выдавливания и обрушения (число смерт. травм.) ГДЯ (выбросы угля и газа, выдавливания угля, внезапные прорывы газа из зон ГН) при БВР в режиме СВ Выбросы при дистанции Выбросы при вскрытии пластов Выбросы породы Всего ГДЯ 2003 46 5(5) 54 14 1 15 89 2004 45 3(3) 34 17 1 16 71 2005 45 4 (4) 27 6 - 12 49 2006 47 4 (3) 30 1 - 24 59 2007 40 6 (4) 29 - - 26 62 2008 42 4 (16) 32 - - 14 50 2009 44 4 (14) 35 - - 5 44 2010 43 5 (10) 40 2 - 8 55 2011 42 1 (1) 21 - - 7 29 2012 41 1 (-) 40 - - 10 51  Как следует из табл. 1, за последние пять лет (2008-2012 гг.) по сравнению с пятью предыдущими (2003-2007 гг.) общее число газодинамических явлений на шахтах Донбасса уменьшилось в среднем в 1,44 раза. Данная тенденция объясняется сокращением за этот период количества разрабатываемых выбросоопасных шахтопластов (в среднем на 21 %) и 131 числа очистных и подготовительных забоев на них (на 23% и 10% соответственно). При этом число шахт, разрабатывающих выбросоопасные пласты (в т.ч. опасные и по другим видам ГДЯ), уменьшилось незначительно, в среднем на 5 %. Анализ относительного числа ГДЯ на 1 млн. т добычи угля и на 1 км проведения подготовительных выработок на опасных по ГДЯ шахтопластах Донбасса показывает, что относительное число ГДЯ на 1 млн. т добычи угля на опасных по ГДЯ шахтопластах за последние 10 лет уменьшилось в 2,7 раза, а на 1 км подвигания подготовительных выработок – в 1,2 раза. Несмотря на устойчивое снижение за последние 10 лет числа газодинамических явлений при отработке пластов, склонных к ГДЯ, (см. табл. 2) доля смертельного травматизма в них по-прежнему высока. Так, из 46 ГДЯ, произошедших за рассматриваемый период в очистных и подготовительных выработках при ручном и механизированном воздействии на угольный забой, 21 ГДЯ (46 % случаев) произошло со смертельным травматизмом работающих.  На рис. 1 представлено распределение по годам (за период 2003-2012 гг.) числа ГДЯ со смертельным травматизмом и относительного числа смертельно травмированных шахтеров на 1 млн. т добытого угля с выбросоопасных пластов.  Рисунок 1 – Изменение числа ГДЯ (N) со смертельным травматизмом (1) и относительного числа смертельно травмированных работающих (n) на 1 млн.т добычи угля (2)  по годам (Т)  Из представленных на рисунке данных следует, что период 2007-2010 гг. характеризуется ростом в среднем в 3,7 раза значения показателя относительного травматизма шахтеров по сравнению с положительной тенденцией снижения его с 2003 г. по 2006 г.  Данная негативная картина обусловлена крупными авариями, произошедшими в указанный период на угледобывающих предприятиях Донбасса с большим числом пострадавших шахтеров:   – в 2007 г. – шахта им. В.М. Бажанова (внезапный выброс угля и газа интенсивностью 55 т и внезапное выдавливание угля интенсивностью 11 т, общее число погибших – 4 человека),  – в 2008 г. – шахта "Краснолиманская" (внезапный выброс угля и газа интенсивностью 2400 т, 11 погибших), им. Карла Маркса (обрушение, перешедшее во внезапный выброс угля и газа интенсивностью более 7400 т угля, с последующим взрывом метана, общее число погибших - 13 человек),  – в 2009 г. – выброс угля и газа на шахте им. А.А. Скочинского интенсивностью 850 т, погибло 13 человек,  132 – в 2010 г. – та же шахта им. А.А. Скочинского (внезапный выброс угля и газа интенсивностью 940 т, 5 погибших), шахта им. К.А. Румянцева и "Углегорская" (внезапный выброс угля и газа и внезапные обрушения угля, унесшие жизни 5-х шахтеров).  Лишь в 2011-2012 гг. произошло существенное снижение показателя относительного травматизма шахтеров вследствие того, что в 2011 г. было зарегистрировано 1 ГДЯ со смертельным травмированием 1 шахтера (внезапное обрушение угля интенсивностью около 50 т на шахте "Булавинская" ГП "Орджоникидзеуголь"), а в 2012 г. внезапное выдавливание угля с повышенным газовыделением, произошедшее на ПАО "ДТЭК ШАХТА КОМСОМОЛЕЦ ДОНБАССА", не сопровождалось травматизмом работающих.    Анализ обстоятельств произошедших за последние 10 лет (2003-2012 гг.) газодинамических явлений, в том числе с тяжелыми последствиями для шахтеров, показывает, что ГДЯ, в большинстве случаев, были вызваны следующими причинами: – не выполнением предусмотренных способов прогноза газодинамических явлений и мероприятий по их предотвращению;  – нарушениями параметров и технологии выполнения способов прогноза и предотвращения ГДЯ; – нарушением технологии ведения очистных и подготовительных работ, предусмотренной паспортами проведения и крепления подготовительных выработок и ведения очистных работ; – ведением горных работ с нарушениями требований нормативных документов: Правил безопасности в угольных шахтах, "Правил ведения горных работ на пластах, склонных к газодинамическим явлениям", а также рекомендаций МакНИИ в части обеспечения безопасности работающих на пластах, склонных к ГДЯ; – нарушением требований "Инструкции по применению сотрясательного взрывания в угольных шахтах Украины"; – нарушением технологии ведения горных работ в подготовительных выработках при пересечении геологических нарушений;  – нарушением технологии и мер безопасности при ведении очистных работ с дистанционным управлением выемочными механизмами в струговых и щитовых лавах, а также технологии выемки угля отбойным молотком в потолкоуступных лавах. Таким образом, большинство ГДЯ произошло вследствие так называемого "человеческого фактора", когда технологические процессы по выемке угля в очистных забоях и проведению подготовительных выработок, а также выполнение комплекса мер по борьбе с ГДЯ зависят от субъективного влияния самих работающих, от соблюдения ними требований нормативной документации по безопасности ведения горных работ.  Проведенный анализ причин и обстоятельств ГДЯ позволяет утверждать, что проблема прогнозирования и предотвращения газодинамических явлений в шахтах Донбасса, разрабатывающих пласты, склонные к ГДЯ, остается весьма актуальной и в настоящее время. С начала 2013 года произошло 3 аварии со смертельным травматизмом связанные с внезапными выбросами угля и газа. Это внезапный выброс угля и газа интенсивностью около 540 т угля, и более 11000 м3 метана, который произошел 3 января 2013 г. на ПАО «ДТЭК ШАХТА КОМСОМОЛЕЦ ДОНБАССА», погибло 3 человека. 29 января 2013 г. на ПАО «Шахтоуправление «Покровское» произошел внезапный выброс угля и газа интенсивностью около 80 т угля и более 1800 м3 метана, погиб 1 человек. 14 апреля 2013 г. на ОП  «Шахта «Чайкино» ГП «Макеевуголь» произошел внезапный выброс угля и газа интенсивностью около 66 т угля и более 4600 м3 метана, погибло 3 человека. Внезапные выбросы угля и газа произошли в подготовительных забоях проводимых комбайновым способом. Причиной внезапного выброса угля и газа на ПАО «ДТЭК ШАХТА КОМСОМОЛЕЦ 133 ДОНБАССА» в конвейерном штреке 2-й западной лавы пласта l4 блока 5 явилось воздействие исполнительного органа комбайна на угле-породный массив в зоне геологического нарушения, активного по газодинамическим явлениям. Возникновению выброса способствовало: 1. Нарушение технологии ведения прогноза выбросоопасности угольных пластов по параметрам акустического сигнала;  2. Неправильная классификация загазирования выработки во 2-ю смену 30.12.2012 г., в результате чего не был выполнен своевременный переход на проведение выработки буровзрывным способом в режиме сотрясательного взрывания.  Причиной внезапного выброса угля и газа на ПАО «Шахтоуправление «Покровское» при проведении 4 северного конвейерного штрека блока 3 пласта d4 явилось воздействие исполнительного органа комбайна на угле-породный массив.  Возникновению выброса угля и газа способствовало: 1. Выемка угле-породного массива комбайном за пределами разрешенной безопасной глубины выемки и; Причиной внезапного выброса угля и газа ОП  «Шахта «Чайкино» ГП «Макеевуголь» при проведении монтажного ходка 1 восточной разгрузочной лавы пласта m3 явилось воздействие исполнительного органа комбайна на угольный пласт при входе в зону непрогнозируемого геологического нарушения, осложненную повышенной  концентрацией напряжений и низкой крепостью угольного пласта. Основные пути повышения безопасного ведения горных работ на пластах, склонных к ГДЯ заключаются в следующем: 1. Инженерно-технические работники должны быть обучены правилам ведения горных работ на пластах, склонных к ГДЯ. 2. Понимать и выполнять требования нормативных документов, регламентирующих безопасное ведение горных работ на пластах, склонных к ГДЯ. 3. Для уменьшения влияния «человеческого фактора» на результаты прогноза газодинамических явлений должны применяться автоматизированные способы прогноза. 4. При проведении подготовительных выработок комбайновым способом на максимальной глубине ведения горных работ и при отсутствии прогнозных данных о наличии мелко-амплитудных геологических нарушений необходимо применять два способа прогноза выбросоопасности: сейсмоакустический прогноз выбросоопасности с использованием аппаратуры АПСС 1 или ЗУА и прогноз выбросоопасности по начальной скорости газовыделения или по сорбционным показателям угля. 5.  Для прогноза и оценки степени выбросоопасности непрогнозируемых геологических нарушений при проведении подготовительных выработок и «глухих» ниш осуществлять бурение разведочных скважин.  

Современные проблемы обеспечения безопасного ведения горных работ на пластах, склонных к газодинамическим явлениям, и пути их решения

http://ir.nmu.org.ua//bitstream/123456789/150110/1/130-133.pdf

Современные проблемы обеспечения безопасного ведения горных работ на пластах, склонных к газодинамическим явлениям, и пути их решения

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Scientific hub Dnipro University of Technology