Отработка пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа

Внезапный выброс угля и газа — это быстро развивающееся под действием горного давления разрушение призабойной части угольного массива, сопровождающееся отбросом угля в выработку и интенсивным выделением газа.
Обычно внезапные выбросы угля и газа происходят при ведении горных работ на глубине от 200-300 м.
К главным признакам, при появлении которых выброс становится весьма вероятным, относят следующие: уменьшение прочности угля; выдавливание угля от забоя в выработку; усиленное давление на крепь; глухие удары и треск в массиве; отскакивание кусочков угля от забоя; появление пылевого облака; резкое увеличение выделения газа в выработку; зажим буровых штанг и выброс мелкого угля (штыба) и газа при бурении скважин.
К мероприятиям, способствующим предотвращению внезапных выбросов угля и газа, относят: заблаговременную дегазацию пластов или увлажнение угля через скважины, пробуренные из выработки; гидрорасчленение пластов с последующей их дегазацией через скважины, пробуренные с земной поверхности.
Надежным способом предотвращения внезапных выбросов угля и газа является опережающая отработка защитных пластов. Сущность его состоит в том, что в свите пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа, сначала отрабатывают пласты, менее склонные к выбросам. В результате опасные пласты, будучи подработанными или надработанными, окажутся в относительно разгруженном от горного давления состоянии; в них произойдет развитие трещин, повысится газопроницаемость и снизится газовое давление. Вследствие этого опасные пласты полностью или частично потеряют свою склонность к внезапным выбросам угля и газа.
Опасные по выбросам пласты отрабатывают преимущественно сплошной системой, но в некоторых случаях применяют столбовую систему, которая позволяет заблаговременно обнаружить выбросоопасные участки и провести дегазацию краевой части пласта.
Горный удар представляет собой быстро протекающее самопроизвольное хрупкое разрушение предельно напряженной части пласта или породы, прилегающей к горной выработке. Горный удар происходит за счет освобождения энергии упруго сжатого пласта породы, он сопровождается выбросом в горную выработку более или менее значительного количества породы.
Основной причиной горного удара является повышение опорного давления в массиве, прилегающем к горной выработке.
Наиболее эффективным средством, которое обеспечивает безопасную отработку пластов, склонных к горным ударам, является опережающая отработка защитных пластов, залегающих выше или ниже опасного пласта.
Защитным считают пласт, залегающий на расстоянии по нормали не более 100 м при подработке и не более 60 м — при надработке подзащитного пласта.
Для снижения опорного давления на пласт полезного ископаемого применяют полевую подготовку пластов, выемку пластов ведут без оставления целиков, уменьшают протяженность выработок, опережающих очистные забои, в краевой части пласта бурят разгрузочные скважины, производят камуфлетные взрывы, нагнетают воду, применяют податливую крепь.
Для отработки пологих и наклонных пластов, склонных к горным ударам, наиболее эффективной является сплошная система разработки лава-этаж.
Контроль появления и развития удароопасных ситуаций в горных выработках, планирование и реализацию противоударных мероприятий на шахтах осуществляют службы прогноза и предотвращения горных ударов.