Вопросы безопасности при проведении камуфлетного взрывания

24.05.2018
При всей простоте и доступности применения камуфлетного взрывания для снижения удароопасности краевой части угольного пласта следует обратить внимание на безопасность проведения работ. Здесь возникает ряд вопросов: безопасное бурение шпуров или скважин в условиях напряженного пласта, продолжительность воздействия камуфлетного взрывания на сейсмоакустическую активность кромки угольного пласта, ликвидация невзорвавшихся камуфлетных зарядов длинных скважин.

Известно, что бурение шпуров в краевой части напряженного угольного пласта может служить инициирующим средством для развязывания микроударов и даже горных ударов. Однако до сих пор не решен вопрос безопасного бурения шпуров на удароопасных пластах. Институтом «Пермгипрогормаш» по техническому заданию ВНИМИ создается агрегат АДБР для дистанционного бурения шпуров, исключающий присутствие людей в районе бурения.

Бурение скважин в напряженных участках удароопасного пласта сопряжено со значительными трудностями, вызванными неравномерностью распределения нагрузок, высокими упругими свойствами и хрупкостью угля. В моменты проявления толчков процесс бурения беспрерывно нарушается либо зажатием бурового инструмента, либо проскакиванием его без приложения усилий подачи с последующим зажатием инструмента.

Из-за зажатия бурового инструмента при бурении скважин в лаве № 273н шахты «Центральная» не удалось обезопасить ведение очистных работ. В результате 4 апреля 1964 г. произошел горный удар большой разрушительной силы. Можно привести еще много примеров, когда из-за высокой напряженности краевой части пласта не удавалось бурение скважин требуемой длины. Это приводило к необходимости вести очистные работы без достаточно разрыхленной краевой части пласта и, как следствие, вело к горным ударам.

Планирование горных работ должно предусматривать такое заблаговременное приведение угольного пласта в неудароопасное состояние, при котором с подходом очистных работ краевая часть пласта не испытывала бы повышенных, опасных концентраций напряжений.

При отсутствии такой возможности борьба с зажатием бурового инструмента на удароопасных участках пластов должна вестись в следующих направлениях:

1) применение специального режима бурения; при этом тщательно регулируется скорость подачи инструмента. В момент появления хлопка подача инструмента прекращается и производится только вынос штыба, расштыбовывание. После прекращения выхода значительного количества штыба происходит подача инструмента на 5—10 см, затем весь процесс повторяется;

2) применение искусственных способов по снижению повышенных концентраций напряжений в краевой части пласта с помощью метода постепенного приближения.

Суть метода постепенного приближения заключается в том, что первоначально разбуриваются шпуры на такую длину, которая удается без зажатия бурового инструмента. Эти шпуры заряжаются и взрываются. После этого можно разбурить шпуры на большую длину. Их снова заряжают и взрывают. И так процесс бурения шпуров продолжается до тех пор, пока не удается достичь необходимой длины. Таким образом был обработан камуфлетным взрыванием участок сильно напряженного пласта в условиях шахты им. Калинина (лава № 326);

3) применение конструктивных изменений в буровом инструменте, которые привели бы к разнице в диаметрах скважины и буровых штанг не менее чем в 10—12 мм. Это достигается путем увеличения диаметра резца до 50—55 мм или уменьшения диаметра штанг (следует применять полые круглые или шестигранные штанги диаметром 28—32 мм). Применение воды для промывки скважины значительно облегчает процесс бурения.

Когда происходит камуфлетное взрывание, нельзя допускать людей в забой в течение определенного времени после производства взрыва. Проведенные исследования (некоторые из них показаны на рис. 129) подтвердили предписание § 24 «Инструкции по горным ударам», где предусмотрено не допускать людей в забой в течение 30 мин после взрыва. Исследования показали повышенную опасность угольного забоя в течение первых 20 мин после камуфлетного взрывания (за исключением случаев взрывания в целиках угля, где опасный промежуток времени после взрыва значительно больше).

Особую опасность представляют отказы — невзорвавшиеся камуфлетные заряды при применении длинных скважин. Трудность заряжания подобных скважин, особенно в условиях наклонного и крутого падения, когда при длине скважины 15—20 м приходится проталкивать зарядником одновременно до 10 кг BB, создает опасность порыва электропроводной магистрали и, как следствие, появления отказов. Кардинального решения вопроса ликвидации отказов в длинных скважинах в настоящее время пока нет. Следует отметить положительный опыт борьбы с отказами, примененный в условиях шахты № 62-Капитальная, когда в одну скважину закладывались не один, а два патрона-боевика.