Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений - Миронов К.В.
Скачать (прямая ссылка):
4 Заказ 1153
49
В последние годы при освоении глубоких горизонтов Донецкого бассейна «(глубже 750 м) проявляются внезапные выбросы песчаников с выносом в выработки от 20 до 2100 т породы, разрушенной на листообразные пластинки. Во всех случаях при этом отмечалась высокая концентрация метана.
Пыленосность и пневмокониозоопасность. При бурении шпуров, взрывных работах, комбайновой разработке, а также погрузке добытого угля в атмосфере шахт и разрезов образуется значительное количество угольной и породной пыли. Угольная пыль, как правило, является взрывоопасной. Не взрывчатой является пыль углей с выходом летучих веществ на горючую массу (V1") менее 10%, при нарастании выхода летучих веществ происходит увеличение степени взры-ваемости угольной пыли. Взрываемость угольной пыли существенно повышается при наличии в рудничной атмосфере метана. Поэтому во всех шахтах, разрабатывающих угли с выходом летучих веществ (V) более 10% , осуществляются специальные мероприятия по подавлению пыли.
Попадая в легкие человека, пыль вызывает их заболевание — пневмоко-ниоз (антракоз — от угольной, силикоз — от породной пыли, содержащей свободную кремнекислоту). По санитарно-гигиеническим нормам количество пыли в рудничной атмосфере не должно превышать 2 мг/м3.
Силикозоопасны все кварцевые песчаники, алевролиты и другие породы с содержанием свободного кремнезема более 10%. Несиликозоопасны известняки, углистые аргиллиты.
Самовозгорание углей. Явления самопроизвольного возгорания углей в горных выработках шахт и разрезов имеют довольно широкое распространение. Основной причиной самовозгорания углей считается адсорбция ими кислорода и повышение температуры за счет протекания в угле химических реакций с образованием продуктов окисления, полукоксования и т. п. При изоляции углей от доступа кислорода самовозгорание их не происходит. Скрытая стадия развития процесса самовозгорания — от возникновения предпосылок к окислению угля до собственно самовозгорания происходит в течение 2—3 месяцев.
Возникновение эндогенных пожаров от самовозгорания углей обусловливается природными и горно-техническими предпосылками. К природным предпосылкам относятся: мощность угольных пластов и условия их залегания, вещественный и гранулометрический состав угля и степень, его метаморфизма. При прочихТравных условиях эндогенные пожары чаще возникают на пластах с повышенной мощностью и при крутых углах их падения в связи с увеличением зон обрушения и сдвижения вышележащих пород, что увеличивает доступ воздуха к оставшемуся в забоях углю. Способность к окислению возрастает с уменьшением крупности зерен угля, в частности с этим связано увеличение пожароопасности при тектонической раздробленности угольных пластов, повышенной их трещиноватости в зонах выветривания угля. Склонность к самовозгоранию более высока у фюзенизированных разностей угля и при повышенном содержании микрокомпонентов с отчетливо выраженной клеточной структурой. Высокоактивные к самовозгоранию бурые угли, умеренноактивные — каменные, малоактивные — антрациты. Опасность возникновения эндогенных пожаров во многом определяется способами подготовки и системами разработки месторождений, режимом и схемами вентиляции и другими горнотехническими факторами.
Геотермические условия. Распределение температуры на поверхности земли определяется внешними условиями. На глубине >• 15 м сезонные колебания температуры составляют доли градусов, и ее значения в основном определяются внутренними условиями. С глубиной повсеместно наблюдается нара-
стание температуры горных пород; скорость ее повышения в различных районах неодинакова и зависит от коэффициента теплопроводности пород и плотности теплового потока, на которую оказывают влияние циркуляция грунтовых вод, геологическое строение, близость вулканических очагов, химические реакции, протекающие в земной коре. Геотермический градиент — нарастание температуры на 100 м глубины по вертикали — колеблется на площадях основных угольных бассейнов от 1 до 4 0C (в среднем 2,5° С), повышаясь в областях поднятий и снижаясь в областях прогибов. Напряженность геотемпературного поля на площадях бассейнов крайне неравномерна — наблюдается общая закономерность в повышении температур на одном и том же горизонте от синклиналей к сводовым частям антиклинальных складок, на участках с повышенной угленасыщенностью и на площадях с тепловыми аномалиями, где температуры превышают фоновые значения на 5—10° С.
Геотермические условия оказывают существенное влияние на ведение горно-эксплуатационных работ. Согласно «Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах» (1964 г.) температура воздуха в горных выработках не должна превышать 25° С. Превышение этого предела вызывает необходимость применения усиленной вентиляции и искусственного охлаждения воздуха.
Гидрогеологические условия являются важнейшим природным фактором при решении вопросов о промышленном освоении месторождений полезных ископаемых. Они формируют приток воды в систему горных выработок, воздействие вод на горные породы изменяет их физико-механические свойства, обусловливая снижение прочностных свойств, проявление пучения и текучести, возникновение процессов суффозии и оползания и т. п.
