Научные проблемы борьбы с газодинамическими проявлениями в угольных шахтах Кузбасса

В.С. Зыков, (директор по научной работе ООО «НТЦ Восточный», ведущий научный сотрудник Института угля СО РАН, доктор технических наук, профессор, г. Кемерово)

№ 3-2011

Журнал Маркшейдерия и Недропользование

Шахтами Кузнецкого бассейна добываются наиболее ценные марки угля, удовлетворяющие по своим качественным показателям как отечественных покупателей, так и зарубежных. Угольная промышленность является крупной доходной отраслью региона. В то же время шахты Кузбасса являются одними из самых опасных в мире. Это связано со сложными условиями отработки угольных пластов в регионе: сильной геологической нарушенностью пластов, высокой газоносностью, низкой газопроницаемостью, опасностью по газодинамическим явлениям (внезапным выбросам угля и газа, внезапным прорывам и экстремальным выделениям газа из под и надрабатываемых пластов, суфлярам и др.). Ниже обозначен ряд наиболее важных проблем, которые подлежат немедленному решению для обеспечения безопасной и эффективной подземной разработки активных по газодинамическим проявлениям угольных пластов Кузбасса.

Разработка горнопроходческих и горнодобывающих машин для работы на склонных к газодинамическим проявлениям пластах. В настоящее время практически нет проблемы увеличения добычи угля на пологих и наклонных угольных пластах с точки зрения производительности горной техники. Отечественными и зарубежными производителями разработаны и предлагаются на рынке мощные проходческие комбайны и механизированные комплексы для очистных забоев, обеспечивающие практически любую реальную производительность горных работ. Однако все они имеют существенный изъян. Они не предназначены для отработки газоносных и выбросоопасных угольных пластов.

Необходима разработка горнопроходческих и горнодобывающих машин с программным управлением, обеспечивающим безопасный гибкий режим их работы с уменьшением или увеличением темпа отбойки угля от массива в зависимости от проявления газодинамической реакции пласта на отбойку угля.

В частности, существует технология предупреждения внезапных выбросов угля и газа и внезапных выдавливаний угля с повышенным газовыделением, представляющая собой подвигание забоя выработки с невыбросоопасными параметрами [1-3]. Ее суть продемонстрирована на рис.1, где схематично показано изменение зоны влияния выработки на напряженное состояние призабойной части массива х во времени t при движении забоя, начиная от ее величины х, соответствующей остановке забоя на длительное (теоретически бесконечное) время.

 

Рис.1. Изменение во времени протяженности зоны влияния выработки на

напряженное состояние призабойной части пласта х в процессе подвигания забоя:

1 - выемка угля заходками; 2 - непрерывная выемка угля

Читать далее

© Журнал "Маркшейдерия и недропользование" № 3 - 2011г.