Разработка пластов, опасных по выбросам угля и газа (часть 1)


Внезапный выброс угля и газа — сложное газодинамическое явление, представляющее собой быстро развивающееся под действием горного и газового давления разрушение угольного массива впереди забоя выработки, сопровождающееся выносом и выбросом угля и усиленным газовыделением.
Внезапные выбросы проявляются в различных бассейнах при разных глубинах ведения горных работ — 200—300 м и более. С увеличением глубины и мощности пластов интенсивность их нарастает, растет и частота выбросов. Интенсивность внезапных выбросов характеризуется количеством угля, которое выносится и выбрасывается в процессе одного выброса. Частота внезапных выбросов — число выбросов, отнесенное к единице длины выработки. Частота и интенсивность внезапных выбросов увеличивается при наличии геологических нарушений. На крутых пластах частота выбросов и их средняя интенсивность больше, чем на пологих. Чаще всего выбросы происходят в нижней части этажа (лавы), реже — в верхней, так как в результате отработки запасов вышележащего горизонта эта часть пласта успеет частично разгрузиться и дегазироваться.
Выброшенный уголь покрыт тонким слоем пыли. По наличию этой пыли отличают внезапный выброс от внезапного высыпания угля.
Внезапное высыпание угля с усиленным газовыделением чаще всего наблюдается на крутых пластах при угле небольшой крепости со стороны восстания.
После внезапного выброса в массиве образуется характерная полость. Интенсивность внезапных выбросов различна — от нескольких тонн до 15 тыс т угля с выделением до 500 тыс. м3 и более газа. Наблюдались случаи, когда волной газа опрокидывалась струя воздуха и прилегающие выработки заполнялись газом. Выработка, где произошел выброс, бывает на десятки метров заполнена углем под самую кровлю.
Внезапные выбросы могут возникать в очистных и подготовительных выработках. Наиболее интенсивные выбросы наблюдаются при вскрытии пластов квершлагами, стволами.
Считается, что явление выброса обусловливается взаимодействием ряда факторов: давлением горных пород, давлением заключенного в угле газа, физико-механическими свойствами угля, а на крутом падении — гравитационными силами, которые способствуют развитию полости от внезапного выброса по восстанию пласта.
Пласты, склонные к внезапным выбросам угля и газа, подразделяются на особо опасные, опасные и угрожаемые.