Переход на стартовую страницу книги Гликмана А.Г.
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En
 приобрести книгу 

VIII.2. Прогнозирование внезапных выбросов угля и газа

     Внезапный выброс угля и газа - это очень грозное явление, жертвами которого постоянно становится много шахтеров. И если, скажем, предотвратить внезапное обрушение пород кровли, пусть дорого, но возможно, то для шахтеров, работающих в шахтах, опасных по выбросу угля и газа, это явление как Дамоклов меч.
     Уголь, который выбрасывается в выработку из угольного пласта, находится в состоянии пыли. Причем пыль это не простая, а весьма мелкодисперсная. Она выглядит как мука мельчайшего помола. Шахтеры ее и называют бешеной мукой. Такая пыль, когда ее много, ведет себя буквально как паста. И часто бывает так, что в результате выброса эта угольная "паста" буквально запечатывает выработки прямо вместе с находящимися там людьми.
     По своему характеру, по своим проявлениям внезапный выброс предполагает наличие объекта, подобного уже рассмотренному нами выше котлу высокого давления. Однако поскольку в угольном пласте не представимо наличие герметично изолированной полости, в которой бы находился газ под высоким давлением, то здесь рабочей гипотезой до сих пор являлись процессы накопления энергии и связанные с этим зоны повышенного напряженного состояния пород. Понятно, что этим и определяется эффективность (а правильно сказать, неэффективность) прогнозирования этого явления. В самом деле, нельзя же успешно прогнозировать реальные события, привлекая некие эфемерные, мифические, экспериментально нерегистрируемые субстанции.
     Поиск механизмов, способствующих формированию в угольном пласте объектов типа герметичного котла высокого давления, увенчался успехом именно в результате учета свойств этой самой "бешеной муки".
     Исследования с помощью электронных микроскопов ([22]) показали, что каждая такая пылинка имеет размер, практически не превышающий величину молекулы угля. Известно, что муку тонкого помола испокон веков путешественники использовали как герметизатор. Если судно терпело бедствие, то для того, чтобы сохранить самые важные документы, их клали в мешок с мукой, и морская вода проникала в муку только на очень небольшую глубину.
     В породах, характеризующихся отсутствием упругих деформаций, а, следовательно, неспособных на формирование герметичного "котла", роль герметизатора играет бешеная мука, которая образуется в угольном пласте при определенных геолого-структурных факторах задолго до начала эксплуатации месторождения.
     Заполняя поры и трещины в угле и в породах, бешеная мука создает как бы корочку, непроницаемую для газа, и при этом обладающую пластичностью.
     В работе [23] показан процесс образования бешеной муки и ее роль в механизме возникновения в угольном пласте герметично закрытых объектов, заполненных газом, находящимся под очень высоким давлением. Эти объекты становятся центрами формирования внезапного выброса угля и газа. Выброс в выработанное пространство происходит в результате того, что при ведении добычных или проходческих работ уменьшается толщина, а следовательно, прочность стенки этого природой созданного "котла".
     Таким образом, для прогноза выброса вполне достаточно иметь информацию о близости к выработанному пространству полости, заполненной метаном, находящимся под повышенным давлением. Имея эту информацию, нетрудно обеспечить плавное снижение давления в этом объекте, то есть ликвидировать условия, необходимые для выброса.
     Проблема прогнозирования выбросов угля и газа оказалась близкой к своему разрешению, поскольку в результате ряда шахтных экспериментов, выполненных еще в 1980 году [24], было выяснено, что наличие в угольном пласте газовой полости вблизи выработки во много раз увеличивает звукопроводность угольного пласта. И действительно, шахтерам известно, что предвыбросная ситуация характеризуется аномально высокой звукопроводностью угольного пласта. Кроме того, как показано в работе [23], предвыбросная ситуация характеризуется еще и повышенной скоростью расслоения кровли.
     Таким образом, прогноз выброса угля и газа сводится к применению спектрально - сейсморазведочных измерений для выявления участков угольного пласта с аномально высокой звукопроводностью, а также примыкающих к этим участкам горных выработок с повышенной скоростью расслоения пород кровли.
     В настоящее время, на каждой шахте, опасной по выбросу, оборудованы точки наблюдения за шумностью в угленосной толще. Для этого в выработках стоят микрофоны, на поверхности в специальных помещениях - студиях круглосуточно ведется прослушивание и запись всех звуков. Предполагается, что со временем специалисты, ведущие прослушивание, обнаружат какой-нибудь акустический признак - предвестник внезапного выброса, и тогда станет возможным его прогнозирование2. Ну, а пока что эти работы дают много дополнительных рабочих мест. Поэтому постановка систематических исследований, направленных на реальное прогнозирование выбросов, в соответствии с изложенной здесь идеей, положительного отношения к себе не вызвало.
     С одной стороны, понятно, что никто не будет бросаться на исполнение неизвестно чьих идей. Однако к тому времени в выбросоопасных регионах уже хорошо была известна наша репутация, созданная высокоэффективными применением аппаратуры "Резонанс".


2 Есть только один, но отнюдь не положительный выход от этой работы. После выброса оказываются записанными предсмертные крики погребенных рабочих. Эти записи затем похищаются их родственниками, медленно сводя с ума тех, кто их потом слушает.


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"


Rambler's Top100 Rambler's Top100

Реклама на сайте:


Туристическая компания mouzenidis - авиабилеты в Грецию онлайн.