Что такое газодинамическое явление

Действия при возникновении ГДЯ

Различают три вида газовыделений:

1. Обычное – медленное непрерывное газовыделение из мелких трещин и пор породы.

2. Суфлярное – местное повышенное газовыделение из трещин и всякого рода пустот, вскрытых горными выработками, в большинстве случаев кратковременное ( от нескольких часов, до нескольких минут).

3. Внезапное – местное выделение большого (по сравнению с обычным) количества газа из мест локального скопления с одновременным нарушением приконтурной части массива, а иногда смещением его (вывал, обрушение).

Различают три вида скопления метана:

1. Местное – скопление небольших объемов метана, которые наблюдаются вблизи работающего оборудования.

2. Слоевое – в виде тонкого слоя у кровли выработки.

3 Полное загазирование выработки.

ПДК: на рабочем месте 0%

При разработке промышленных пластов на шахт полях калийных рудников в условиях ВКМКС могут происходить газодинамические явления (ГДЯ) следующих видов:

1) внезапный выбросы соли и газа;

2) внезапное обрушения пород кровли, стенок выработки, разрушение пород почвы, сопровождающиеся газовыделением;

3) явления комбинированного типа- разрушение пород кровли или почвы с последующим развитием выброса пород газа.

Предупредительные признаки ГДЯ (геология):

1) локальные замещения соляных пород глиняным материалом;

2) резкое изменение мощности пластов ( в 2 и более раз на расстояние по длине выработки менее 10м);

3) зоны перехода сильвинита в карналлитовую породу на пластах АБ и Вс;

4) разрывы сплошности пласта каменной соли В-Г;

5) открытые трещины, вскрытые горн выработками;

6) подрезка в кровле выработки пласта каменной соли Б-В, В-Г на мощность более 0,4м в забое или по любой из стенок выработки (кроме случаев проходки уклонов на пласт В и совместной отработки пласта В сильвинитового состава и пласта АБ).

Предвестники ГДЯ (шум + геология):

1) потрескивание массива;

2) отскакивание кусочков породы;

3) повышенное выделение газа из шпуров (скважин) и трещин;

4) выброс штыба и газа при бурении скважин и шпуров;

5) развивающийся в течении короткого промежутка времени (1-2 мин) прогиб кровли или поднятие почвы горной выработки с образованием открытых (зияющих) трещин;

6) локальные зоны дробления пород пластов АБ и Б-В;

7) резкое погружение пластов А- Кр1, А, Б и Б-В под углом 70° и более;

8) подрезка в кровле выработке пласта каменной соли Б-В и В-Г на мощность более 0,6 м в забое по любой из стенок выработки (кроме случаев проходки уклонов на пласт В и совместной отработки пласта В сильвинитового состава и пласта АБ).

Действия при обнаружении предупредительных признаков ГДЯ (геология):

1) машинист комбайна обязан следить за пластом;

2) в случае обнаружения предупредительных признаков ГДЯ- прекратить работу, вызвать горного мастера и с ним осмотреть забой;

3) горный мастер ставит в известность начальника участка;

5) после продвигания на один БП или С/В, комбайн остановить, произвести совместный осмотр горн выработки;

7) при повторном подтверждении предупреждающих признаков ГДЯ, горным мастером и машинистом комбайна выполняются действия согласно п. 4 и 5 повторно;

Действия при обнаружении предвестников ГДЯ:

1) немедленно прекратить работу;

2) удалиться в безопасное место и вывести людей из опасной зоны;

3) сообщить об обнаружении горному мастеру;

4) оградить опасную зону;

5) отключить электроэнергию (кроме вентиляторных установок).

*( Прекратить- удалиться- вывести-сообщить-оградить- отключить.)

Горный мастер после подтверждения предвестников признаков ГДЯ, ограждает опасную зону.

Начальник участка решает вопрос о дальнейшей работе, создаётся комиссия.

Действия при возникновении ГДЯ

Отличительными признаками возникновения ГДЯ являются:

-быстроразвивающееся разрушение пород выработки, с отбросом (смещением) горной массы и выделением газа, образование в приконтурном массиве полости, звуковые эффекты, воздушная волна.

При возникновении ГДЯ в выработке, необходимо:

1) отключить электроэнергию;

2) сообщить диспетчеру рудника, начальнику участка и горному мастеру;

Источник

Газодинамические явления, их классификация

Страницы работы

Содержание работы

В формировании и развитии газодинамических явлений главная роль отводится горному давлению газа. В классификациях было принято деление газодинамических явлений на три основные группы:

1) явления, в которых основную роль играет давление газа;

2) явления, происходящие при совместном влиянии давления газа и давления горных пород;

3) явления, которые происходят под воз­действием главным образом давления горных пород.

Многолетний опыт изучения газодинамических явлений показал, что этот принцип, классификации в наибольшей степени отвечает поставленной задаче.

Определение понятия «газодинамическое явление» принято да­вать в следующей общей форме: газодинамическое явление представ­ляет собой быстропротекающее разрушение призабойной части газо­носного угольного пласта под действием горного и газового давления, сопровождающееся отбросом угля в горную выработку и необычно высоким удельным газовыделением. Из определения видно, что рассматриваемое явление имеет несколько отличительных при­знаков: характер действующих сил, отброс угля и повышенное газовыделение. Этих признаков достаточно, чтобы выделить газоди­намические явления среди других явлений, происходящих в угольных шахтах.

Классификация газодинамических явлений, основанная на ха­рактере действующих сил, приводится в таблице.

Классификация газодинамических явления в угольных шахтах

Преимущественное действие давления газа

1. Суфлярные выделе­ния газа

3. Выброса газа с угольной мелочью

II. Внезапные выбро­сы угля и газа

Совместное действие горного давления и давления газа

1. Внезапные выбросы угля и газа при вскрытии пластов горными выработка­ми

2. Внезапные выбросы угля и газа при проведении подготовительных выра­боток

3. Внезапные выбросы угля и газа при очистной выемке угля

III. Внезапные про­явления гор­ного давления (с попутным газовыделением)

Преимущественное действие фактора горного давления

1. Внезапные обруше­ния (высыпания) угля

2. Внезапные выдав­ливания (отжимы) угля

3. Горные удары на газоносных пла­стах

К внезапным газовыделениям принято относить те газодинамиче­ские явления, которые происходят под преимущественным действием газового давления. Само явление представляет собой поток расши­ряющегося газа с попутным выносом угольной пыли или угольной

Источник

Газодинамическое явление. Внезапный выброс угля и газа

Газодинамические явления происходят при ведении горных работ на газоносных пластах и представляют собой быстрое протекание разрушения призабойной части угольного массива, сопровождающееся отбросом или смещением угля (породы) в горную выработку и повышенным газовыделением.

Внезапный выброс угля – это сложное газодинамическое явление, проходящие в пять стадий:

1. Накопление потенциальной энергии упругих деформаций угольного пласта и вмещающихся пород. Переход угольного пласта в предельно напряжённое состояние;

2. Быстро развивающееся разрушение напряжённой части пласта, сопровождающееся образованием трещин, дроблением угля с интенсивным выделением метана, приводящим к увеличению энергии свободного газа;

3. Лавинно развивающееся разрушение горного массива под воздействием горного и газового давления.

4. Вынос разрушенного угля в потоке расширяющегося газа;

5. Прекращение процесса разрушения угольного массива и постепенное затухание газовыделения.

Внезапному выбросу угля и газа, как правило, предшествуют предупредительные признаки:

1. В угольном массиве слышны удары, шум, треск;

2. От забоя отскакивают маленькие кусочки угля;

3. Увеличивается давление на крепь;

4. Изменяется прочность угля, его цвет и структура;

5. Наблюдается зажатие бурового инструмента при бурении шпуров или выброс штыба и газа при бурении шпуров;

6. Резкое увеличение газовыделения в выработку.

Отличительными признаками выброса являются:

1. Отброс угля от забоя;

2. Повышенное(по сравнению с обычным) газовыделение;

3. Образование в массиве угля характерной полости.

Дополнительными признаками ещё могут быть:

— повреждение крепи и отброс оборудования;

— наличие тонко измельчённой угольной пыли на откосе выброшенного угля.

Дата добавления: 2015-02-13 ; просмотров: 1732 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Охрана труда

Газодинамические явления (ГДЯ), происходящие при строительстве и эксплуатации шахт, оказывают существенное влияние на технологические процессы проведения выработок и добычи угля и являются одним из основных и специфичных факторов смертельного травматизма. Предотвращение газодинамических явлений является самой сложной и до конца не решенной проблемой в угольной промышленности.

Газодинамические явления обусловлены изменением (перераспределением) напряжённо-деформированного и газодинамического состояния угольных пластов и вмещающих пород при ведении горных работ, наличием в пластах и породах газа, особенностями структуры и физико-механических свойств угля и пород и отличаются между собой степенью участия перечисленных факторов в подготовке и протекании явлений.

Каждый из этих факторов, в свою очередь, зависит от множества других, менее значимых факторов, которые можно разделить на природные, влияющие на предрасположенность пласта (пород) к газодинамическим явлениям, технологические, отражающие изменение напряженного и газодинамического состояния призабойной части пласта (пород) в процессе его разработки и геомеханические, характеризующие изменение напряженно-деформированного и газодинамического состояния угленосной толщи в зависимости от пространственно-временных соотношений развития горных работ на разрабатываемом и соседних пластах.

Сочетание указанных факторов обуславливают разнообразие газодинамических явлений, к которым согласно «Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа» относятся внезапные выбросы угля и газа (выдавливания угля); внезапные обрушения угля с попутным газовыделением; внезапные выбросы породы и газа. В «Инструкции…» внезапные выбросы угля и газа также подразделяются на выбросы угля и газа, происшедшие впервые на шахтопластах ранее считавшиеся неопасными; выбросы угля и газа, происшедшие на выбросоопасных шахтопластах, на которых предусмотрено применение прогноза или способа предотвращения выбросов; выбросы угля и газа, происшедшие при производстве сотрясательного взрывания; выбросы угля и газа, происшедшие при выемке угля механизмами с дистанционным управлением; внезапные выдавливания угля с повышенным газовыделением.

Дополнительно к «Инструкции…» в классификационный перечень газодинамических явлений отраслевых «Методических указаний по расследованию и технической экспертизе газодинамических явлений на шахтах Донбасса» добавлены относительно редко происходящие на шахтах Донбасса горные удары и внезапные прорывы газа из почвы выработки.

Предложенные МакНИИ классификационные характеристики и признаки газодинамических явлений с некоторой их корректировкой приведены в таблице 21.1, а наиболее характерные случаи их проявления на эскизах рисунка 21.1. Приведенная классификация и признаки газодинамических явлений и др. требует некоторых пояснений и дополнений.

Рисунок 21.1 – Эскизы мест наиболее характерных случаев газодинамических явлений

В настоящее время, несмотря на принятую нормативную терминологию, необходимо четко выделять категорию внезапных газодинамических явлений, под которой следует понимать, что возникновения данного газодинамического явления является неожиданным и не допускается технологией ведения горных работ, так как практически всегда сопровождается тяжелыми последствиями для работающих. Наиболее же многочисленные выбросы угля и газа при производстве сотрясательного взрывания, безлюдной выемке угля, дистанционном бурении скважин и т. п. фактически не относятся к категории внезапных, так как возможность их возникновения предусматривается (допускается) технологией ведения работ. Эти выбросы угля и газа, особенно многочисленные выбросы при сотрясательном взрывании, сдерживают темпы ведения горных работ, приводят к материальным потерям и затратам на ликвидацию последствий, связаны с осложнениями и ухудшением безопасности труда при переходе полостей выбросов и др., но при соблюдении предусмотренного технологического режима не приводят (не должны приводить) к травматизму.

В этом плане, следует также отметить на некоторую условность понятия внезапные выбросы породы и газа, так как до настоящего времени все выбросы песчаников и газа на шахтах Донбасса происходили только при взрывных работах в режиме сотрясательного взрывания и не сопровождались травматизмом.

Источник

Лекция на тему «Газодинамические явления»

1. Внезапное обрушение (высыпание) угля с повышеннымгазовыделением

При этом газодинамическом явлении в угольном массиве образуется куполообразная полость. Обрушившийся уголь располагается у полости под углом откоса.

2. Внезапное выдавливание угля с повышенным газовыделением

Представляет смещение раздавленного угля в выработку на небольшое расстояние. При этом в угольном массиве образуется трещина, заполненная мелким углем.

Признаки внезапного выброса

Отличительными признаками внезапного выброса угля и газа являются:

а) отброс угля от забоя на расстояние, превышающее протяженность возможного размещения его под углом естественного откоса;

б) образование в угольном массиве полости;

в) смещение угля в выработку;

г) повышенное по сравнению с обычным выделение газа в горную выработку, при котором относительное газовыделение больше разности между природной газоносностью пласта и остаточной газоносностью выброшенного угля.

Дополнительными признаками внезапных выбросов угля и газа могут быть повреждение и отброс оборудования, наличие тонкой угольной пыли на откосе выброшенного угля и на крепи.

Внезапному выбросу угля и газа могут предшествовать предупредительные признаки: резкое увеличение газовыделения в выработку, шелушение забоя, появление пылевого облака на груди забоя, удары и трески в массиве, выдавливание или высыпание угля из забоя, отслаивание кусочков угля от забоя, зажим, выталкивание или втягивание бурового инструмента в шпур (скважину), вынос газа и штыба при бурении.

При обнаружении признаков, предшествующих внезапным выбросам, все работающие должны быть немедленно выведены из выработки.

Дальнейшее ведение работ может быть возобновлено по письменному разрешению технического руководителя шахты.

Отличительными признаками выброса породы и газа являются:

а) образование в массиве полости, оконтуренной породой, расслоившейся на тонкие чешуеобразные пластинки;

б) отброс породы от забоя и дробление значительной ее части до размеров крупнозернистого песка;

в) повышенное выделение газа в выработку.

Для безопасной разработки выбросоопасных и угрожаемых угольных пластов предусматривают следующие меры:

а) прогноз выбросоопасности;

б) опережающую отработку защитных пластов;

в) способы предотвращения внезапных выбросов угля и газа и контроль их эффективности;

г) систему разработки и технологию в очистных и подготовительных забоях, снижающих вероятность возникновения внезапных выбросов угля и газа;

д) мероприятия по обеспечению безопасности работающих.

Региональные способы предотвращения внезапных выбросов предназначены для заблаговременной обработки угольного массива впереди очистных и подготовительных забоев.

К региональным способам относятся: опережающая отработка защитных пластов, дегазация угольных пластов, увлажнение угольных пластов.

Региональные способы предотвращения внезапных выбросов угля и газа:

а – использование защитного пласта; б – увлажнение угольного пласта:

Дегазация угольных пластов

Проводится с целью снижения газоносности угольного пласта. Для этого бурятся скважины и через них с помощью вакуумных насосов производится откачивание метана. Применяются различные схемы расположения дегазационных скважин. Скважины могут буриться с поверхности, с откаточных горизонтов, с выемочных штреков, в пласт, в вмещающие породы, в породы над сводом обрушения и т.д.

Схема комплексной дегазации выемочных участков лав №№ 353-355 при разработке пологого пласта на шахте «Чертинская» (Кузбасс):

1, 2, 3 – кусты фланговых дегазационных скважин; 4 – вертикальные дегазационные скважины; 5, 6 – соответственно вентиляционный и конвейерные штреки лавы №355; 7 – конвейерный штрек лавы №353;

8 – вентиляционный уклон; 9 – газодренажный уклон; 10 – участковый газопровод диаметром 100 мм; 11 – магистральный газопровод диаметром 200 мм

Эффективность комплексной дегазации может достигать 80% и более.

Локальные способы предназначены для приведения призабойной части угольного массива в невыбросоопасное состояние. Их осуществляют со стороны очистных или подготовительных забоев. К локальным способам относятся: гидрорыхление, низконапорное увлажнение, низконапорная пропитка, гидроотжим.

Поведение рабочих при обнаружении признаков внезапного выброса

— Немедленно оповестить рабочих в выработке;

— Выйти вместе с ним на свежую струю;

— Сообщить горному диспетчеру;

— Выходить из опасной зоны по маршруту, определенному планом ликвидации аварий.

Правила поведения при внезапных выбросах

Основные требования к поведению рабочих при внезапном выбросе угля и газа:

— Необходимо немедленно включиться в изолирующийсамоспасатель, выходить кратчайшим свободным путем на свежую струю и отключить напряжение на электрооборудовании в зоне выброса.

— Если в результате аварии пути выхода перекрыты, следует включиться в средства самоспасения и ждать прихода горноспасателей.

— Для предотвращения взрыва метана запрещается пользоваться переключающими устройствами светильника.

Понятие о горном ударе

Толчок – проявляется в разрушении пласта угля (породы) в глубине массива без выброса в горную выработку. Толчок сопровождается звуком, сотрясением массива, появлением пыли.

Стреляние – проявляется в отталкивании от угольного пласта (пород) отдельных кусков и сопровождается резким звуком.

Признаки, предшествующие горному удару

Горному удару предшествуют следующие признаки:

1. Усиленное давление на крепь.

2. Удары и треск в массиве угля различной силы и частоты.

3. Зажатие бурового инструмента.

5. Стреляние отслоившихся кусочков угля (породы).

При появлении предупредительных признаков, необходимо:

1. Оповестить работающих в выработке;

2. Выйти вместе с ними из выработки;

3. Сообщить горному диспетчеру.

Прогноз удароопасности угольных пластов

По степени опасности возникновения горных ударов пласты подразделяются на опасные и угрожаемые.

К опасным – относятся пласты на тех горизонтах шахтного поля, в пределах которого происходили горные удары, а также пласты на нижележащих горизонтах того же шахтного поля.

К угрожаемым – относятся пласты с глубины не менее 150м.

Определение категории удароопасности по выходу буровой мелочи

Бурят шпуры, собирают буровую мелочь с каждого метра шпура. По количеству буровой мелочи с помощью специальной номограммы определяют категорию удароопасности пласта.

Определение категории удароопасности по изменению естественной влажности

При бурении шпуров отбирают пробы штыба и лабораторным путем определяют влажность каждой пробы. По величине средней влажности определяют категорию удароопасности пласта.

Определение категории удароопасности по сейсмоакустической активности

Под действием напряжений в массиве сейсмоакустические колебания улавливаются датчиками сейсмоакустической станции.

Мероприятия по предупреждению горных ударов

Для безопасного ведения горных работ предусматривается:

Опережающая отработка защитных пластов;

Специальные схемы вскрытия, подготовки и отработки пластов.

Создание защитных зон в при забойной части угольного пласта

Опережающая отработка защитных пластов

Применение опережающей отработки позволяет снизить горное давление на угольный пласт подверженный горным ударам.

При разработке свиты пластов в первую очередь разрабатывают защитный пласт. Если в свите пластов все пласты, опасные по горным ударам разрабатывают в первую очередь пласт, обеспечивающий наибольшую эффективность защиты.

Специальные схемы вскрытия, подготовки и отработки ударных пластов

Снижение удароопасности пластов достигается не только специальными способами, но и соответствующим выбором технологии ведения горных работ. Раскройка шахтных полей должна обеспечивать планомерную отработку угольных пластов. Если при раскройке полей не будут учтены основные принципы предотвращения горных ударов, то в процессе разработки угольных пластов появятся зоны с повышенной удароопасностью.

Создание защитной зоны

Применяется в тех случаях, когда опережающая отработка защитных пластов невозможна.

Способы создания защитной зоны следующие:

— бурение разгрузочных скважин большого диаметра;

— нагнетание воды в пласт.

Бурение разгрузочных скважин

Такое взрывание вызывает внутри горного массива без видимого воздействия на выработку. Это обеспечивает разгрузочное действие в массиве. При применении комуфлетного взрывания бурят скважины длиной 10 м, диаметром 43 мм, заполняют зарядом ВВ наполовину длины скважины, остальную часть заполняют глиной или гидрозабойкой. Для обеспечения безопасности людей при взрывании они должны быть выведены на расстояние не менее 200 м.

Нагнетание воды в пласт

Для нагнетания воды в пласт, по пласту бурят скважины с некоторым опережением лавы. Объем нагнетания воды устанавливается в зависимости от естественной влажности угля.

Проявление горного удара в подготовительной выработке

Выработка до горного удара

После горного удара

Проявление горного удара в очистной выработке

Выработка до горного удара

После горного удара

Зона влияния горного удара на сопряжении лавы со штреком

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Источник