автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Разработка методов определения угрожаемых и опасных участков по газу на горных отводах ликвидируемых шахт

На правах рукописи

РгВ Од

КРАВЧЕНКО АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГРОЖАЕМЫХ И ОПАСНЫХ УЧАСТКОВ ПО ГАЗУ НА ГОРНЫХ ОТВОДАХ ЛИКВИДИРУЕМЫХ ШАХТ

Специальность -05.26.01 "Охрана труда"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2000

Работа выполнена в Государственном Восточном научно-исследовательском институте по безопасности работ в горной промышленности (ВостНИИ).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Мурашев Вячеслав Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Сурков Александр Васильевич

кандидат технических наук,

профессор

Лудзиш Владимир Станиславович

Ведущее предприятие Открытое Акционерное Общество «Угольная Компания «Кузбассуголь»

На заседании диссертационного совета К 135.02.01 при Государственном Восточном научно-исследовательском институте по безопасности работ в горной промышленности (ВостНИИ) по адресу 650002, г. Кемерово, ул. Институтская, 3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВостНИИ. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес совета.

Защита состоится

Автореферат разослан

2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

/

кандидат технических наук

■х ^ €

да хи ун

7/-Л-/7Я? /О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из основных направлений реструктуризации угольной отрасли, осуществляемой в настоящее время, является закрытие нерентабельных и неперспективных угольных шахт.

Не имея достаточных научно обоснованных проработок, процесс закрытия шахт выявил целый ряд проблем, связанных с обеспечением безопасности при ликвидации и после ликвидации угольных предприятий.

К таким проблемам, в первую очередь, необходимо отнести разработку мероприятий по предотвращению проникновения вредных шахтных газов в жилые и производственные помещения, расположенные на горных отводах ликвидируемых шахт, в период и после их ликвидации, а также в действующие шахты, имеющие общие границы и аэродинамические связи с ликвидируемыми.

Решение этих вопросов имеет особую важность, поскольку непосредственно связано не только с угрозой жизни и здоровью населения, проживающего как на горных отводах ликвидируемых шахт, так и в непосредственной близости к ним. Это обусловлено тем, что до настоящих исследований отсутствовала необходимая нормативная база, позволяющая комплексно решать ряд вопросов, связанных с процессами сдвижения, эндогенной пожароопасности и динамики метановыделения.

В этом и заключается актуальность настоящей работы, т.к. отсутствие нормативных документов приводит к выдаче научно необоснованных рекомендации и созданию опасных и аварийных ситуаций.

Диссертационная работа выполнена на основе НИОКР по тематическим планам ВостНИИ 1994 -2000 гг. в рамках отраслевых планов Минуглепрома РФ и отраслевой программы "Уголь России". Автор при-

нимал участие в выполнении 4 таких работ в качестве ответственной: исполнителя.

Целью работы является разработка метода определения угрожаемых и опасных по газу участков, комплексно учитывающего горногеологические условия, процессы сдвижения, эндогенную пожароопас-ность и данные газодинамического мониторинга.

Идея работы состоит в использовании закономерностей выхода газов на земную поверхность по сложной геомеханической среде, сформировавшейся в результате многолетнего протекания процессов обрушения и сдвижения горного массива в процессе эксплуатации шахты, для выявления угрожаемых и опасных участков на период ее ликвидации.

Задачи исследований.

- установить закономерности выхода газов на поверхность шахты на основе горно-геологической и горнотехнической документации;

- установить степень влияния депрессии естественной тяги на динамику выделения рудничных газов на поверхность;

- исследовать влияние изменений атмосферного давления на динамику выделения рудничных газов на поверхность;

- изучить влияние скорости затопления шахты на интенсивность выделения газов из выработанных пространств на земную поверхность;

- исследовать динамику концентраций почвенных газов на горных отводах ликвидируемых шахт;

- разработать математическую модель истечения газовоздушно! смеси из выработанных пространств на поверхность в зависимости от геологических свойств подработанного (нарушенного) горного массива \ атмосферных факторов;

-разработать "Методику установления мест, угрожаемых и опасных

.по выделению метана на земную поверхность горного отвода шахт" и "Инструкцию о порядке контроля за выделением газов на земную поверхность при ликвидации (консервации) шахт".

Методы н объекты исследований. При выполнении работы использованы теоретический и экспериментальный методы исследований, включающие анализ и научное обобщение опыта решения проблемы выхода газов на поверхность шахты с компьютерной интерпретацией результатов исследований и статистической обработки полученной информации.

Объектами исследований являются поверхности горных отводов ликвидируемых шахт.

Научные положения, представленные к защите:

- формирование коллекторов движения газов из выработанных пространств шахты на поверхность обусловлено газоносностью горного массива, системой горных выработок, процессами сдвижения массива и временем отработки шахты;

- скорость затухания концентрации опасного газа в коллекторе уменьшается с возрастанием объема пустот горного массива и увеличивается с увеличением амплитуды и частоты колебания барометрического давления на поверхности;

- выделение газов из ликвидируемой шахты к поверхности происходит из выработанных пространств выемочных участков, отработанных в последние 5-7 лет до начала ликвидации шахты в местах поверхности, определяемой по углам разрывов;

- снижение концентраций газов, выходящих на поверхность горного отвода шахт, ликвидированных полным затоплением, до минимальных значений происходит в течение 10 и более лет. На этом основании не следует ожидать скорого прекращения выделений газов на по-

верхность земли на подработанных участках.

Научная новизна работы заключается:

- в установлении размеров участков, угрожаемых по выходу газов на поверхность ликвидированных шахт, по углам разрывов от выработанных пространств выемочных участков, отработанных в последние 5 -7 лет до начала ликвидации шахты;

- в определении многократно подработанной краевой части толщи вмещающих пород как наиболее вероятных путей выхода газов на земную поверхность;

- в разработке математической модели миграции шахтных газов на поверхность.

- в разработке научно обоснованного мониторинга за выделением газов на земную поверхность при ликвидации (консервации) шахт.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в работе, базируется на статистической обработке большого числа замеров концентраций газов, характеризующих опасные участки по выходу газов на поверхность ликвидируемых шахт, и подтверждается соответствием прогнозных оценок по выделению опасных участков фактически установленным.

Научное значение работы состоит в установлении закономерностей выделения газов на поверхность ликвидируемых шахт в зависимости от горно-геологических и горнотехнических показателей, позволивших разработать методы выделения угрожаемых и опасных участков по газу на горных отводах ликвидируемых шахт.

Практическая ценность работы заключается в разработке рекомендаций по обеспечению безопасности рабочих, занятых на работах, связанных с ликвидацией шахты, и населения, проживающего как на горных

отводах ликвидируемых шахт, так и в непосредственной близости к ним.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты исследований реализованы при разработке ТЭО ликвидации 36 шахт Кузбасса.

Основные положения диссертации использованы также при разработке "Инструкции о порядке контроля за выделением газов на земную поверхность при ликвидации (консервации) шахт" (1998 г.).

Апробация работы. Основные научные положения и практические результаты диссертации докладывались, обсуждались и получили одобрение на международных научно-практических конференциях: "Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию" (г. Кемерово, 1999), "Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности" (Кемерово, 2000), технических советах ГУРШ (1999-2000 гг.), ЗАО «Гипроуголь» (1997-2000 гг.), ОАО «Кузбассгипрошахт» (1998-2000 гг.), а также на шахтах, подлежащих ликвидации.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 4 печатных работы.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов и заключения, содержит 149 страниц машинописного текста, 33 рисунка, 14 таблиц, список использованной литературы из 57 наименований и 1 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1 Состояние вопроса, цель и задачи исследований

В первой главе приводятся общие сведения по проблеме выделения газов из ликвидируемых шахт на поверхность земли, рассмотрены основные подходы и методы прогноза участков, угрожаемых и

опасных по газопроявлениям.

В основу диссертации положены теоретические представления по образованию путей миграции газа в трещиноватом массиве, изложенных в работах Канлыбаевой Ж.М., Лвершина С.Г., Борисова A.A., Мурашева В. И., Егорова П.В., а также по аэродинамике горного массива (работы Цыбулько В.И., Соколова Э.М., Рыжикова И.Г., Круль Л.А., Баймухаме-това С.К., Мясникова A.A., Бонецкого В.А. Ванжа Ю.П., Фролова В.Н., Колмакова В.А., Портола В.А. и др.).

Создание надежных методов определения угрожаемых и опасных участков по газу на горных отводах ликвидируемых шахт является одним из основных условий обеспечения безопасности населения и производственного персонала промышленных зданий и сооружений, находящихся на горных отводах шахт. Решением этой проблемы для действующих шахт занимались Василянский Н.П., Бусыгин К.К., Касимов О.И., Деев Ю.В.,. Печук И.М., А.Э.Петросян А.Э. Ермеков М.А. В результате этих исследований в различных угольных бассейнах были выявлены закономерности миграции газов к земной поверхности по газопроводящим породам действующих шахт. Однако для ликвидируемых шахт надежного метода определения угрожаемых и опасных участков разработано не было. Не был установлен и научно обоснованный порядок контроля за выделением газов на земную поверхность при ликвидации (консервации) шахт.

2 Формирование газовой опасности при ликвидации шахт

При переходе на рыночные отношения в Российской Федерации возникла необходимость законсервировать или закрыть ряд угольных шахт, которые являются неперспективными на долгий период времени из-за нерентабельности или отсутствия средств на вскрытие и подготов-

ку новых горизонтов.

Поскольку большинство этих шахт являются опасными по метану, то в период закрытия и после этого могут возникнуть опасные газовые ситуации, для предотвращения которых необходимо проводить соответствующие мероприятия.

В комплекс мероприятий по закрытию или консервации шахты входят: прекращение ведения горных работ по добыче угля; выдача из шахты оборудования и материалов для дальнейшего использования; прекращение водоотлива и проветривания шахты; изоляция всех выработок, имеющих выход на земную поверхность; мероприятия по предотвращению опасных газовых ситуаций в период прекращения проветривания и изоляции выработок; мероприятия по снижению опасности выделения метана на земную поверхность в период закрытия и после этого; порядок контроля за газовой ситуацией.

Важнейшим фактором, влияющим на газовую ситуацию в шахте и на ее поверхности, является способ закрытия или консервации шахты. В настоящее время существуют следующие способы ликвидации (консервации) шахт: "мокрый", при котором шахта затапливается до уровня самоистечения шахтных вод; "сухой", при котором вода в шахте откачивается установленными на нижнем горизонте водоотливными установками, и промежуточный (комбинированный), при котором шахта затапливается до определенного уровня. Каждый из этих способов при сравнении имеет преимущества и недостатки. В частности, при "мокром" способе происходит вытеснение метана к земной поверхности водой, давление на объемы метана в выработках и выработанных пространствах которых могут достигать десятков атмосфер. При этом может наблюдаться интенсивное выделение метана на некоторых участках

земной поверхности, что является недостатком данного способа. Однако при использовании соответствующих мер по снижению опасности поступление метана на земную поверхность затопленная шахта не будет в дальнейшем представлять опасности ни по какому фактору (газовому, пожарному, снижению уровня грунтовых вод и т.д.). При "сухом" же способе закрытия или консервации шахты, когда имеется возможность направлять ее воды к водоотливным установкам соседней шахты или откачивать погружными насосами, интенсивность поступления метана к земной поверхности может быть незначительной, поскольку в данном случае возможно обеспечить выход метана через трубы, проложенные в перемычках выработок, имеющих выход на земную поверхность. Это является существенным преимуществом данного способа по сравнению с указанным выше. Достоинством этого способа является также возможность после закрытия или консервации шахты осуществить промышленное использование выделяющегося из нее метана. Недостатком этого способа является необходимость принятия мер безопасности и контроля при использовании метана или выпуске его в атмосферу.

Одной из основных опасностей при ликвидации газообильных угольных шахт является возможность проникновения метана из ранее отработанных пространств в здания и сооружения, построенные в пределах горного отвода закрываемой шахты. В связи с этим для разработки мер по обеспечению газовой безопасности эксплуатируемых технических строений и жилых помещений, расположенных на территории шахтного поля, необходимо выяснение источников, механизма и путей движения метана из выработанного пространства на поверхность.

Определение основных закономерностей и условий формирования опасных выделений газов на поверхность производилось на основе ликви-

дации следующих шахт:

- шахта "Южная", отрабатывавшая наклонные пласты угля и ликвидируемая "мокрым" способом;

- шахта "Западная", отрабатывавшая наклонные пласты угля и ликвидируемая "сухим" способом:

- шахта имени "Калинина", отрабатывавшая пласты угля крутого падения и ликвидируемая "комбинированным" способом.

Шахта "Южная" ОАО УК "Кузбассуголь" отрабатывала пласты Кемеровский, Волковский и Владимировский. Мощность пластов колебалась от 1,0 до 7,6м, угол падения - от 0 до 50°.Угольные пласты газоносные и склонны к самовозгоранию.

Метанообильность шахты составляла 4,3 м3/мин.

Общий объем выработанных пространств и поддерживаемых выработок составлял 323,8 тыс.м'.

Шахта "Западная" ОАО УК "Беловоуголь" отрабатывала пласты 2, 3, 4 и 5. Мощность пластов колебалась от 1,5 до 2,8м , угол падения - от 5 до 60°. Угольные пласты газоносные и опасные по внезапным выбросам угля и газа.

Метанообильность шахты составляла - 13,3 м'/мин.

Общий объем выработанных пространств и поддерживаемых выработок составлял 618,35 тыс. м'

Шахта имени "Калинина" ОАО УК "Прокопьевскуголь" отрабатывала девять угольных пластов мощностью от 1,0 м (пласт Спорный) до 9,5 м (пласт Мощный). Угол падения пластов - от 55 до 85°. Угольные пласты газоносные и склонные к самовозгоранию.

Метанообильность шахты составляла - 15,74 м3/мин. Общий объем выработанных пространств и поддерживаемых выработок составлял 732,3 тыс.

В местах отработки пластов пологого падения нарушенность горного отвода обусловлена зонами прогибов подработанной толщи пород с образованием на границах мульды сдвижения зияющих трещин и уступов, по которым метан и другие вредные газы могут поступать на дневную поверхность.

В местах отработки угольных пластов с углом падения 55° и более нарушенность рельефа поверхности главным образом сформирована зонами провалов. При этом к зоне провалов прилегает зона больших трещин, также являющихся проводниками вредных газов на земную поверхность.

3 Теоретические исследования закономерностей выделения вредных газов на земную поверхность при ликвидации угольных шахт

Главной движущей силой миграции шахтных газов на поверхность следует считать перепад давления между газовым коллектором и атмосферой. Рост давления в коллекторе может возникать по следующим причинам:

- уменьшение объема коллектора в процессе затопления шахты;

- суточное и сезонное колебания барометрического давления на поверхности;

- уменьшение объема коллектора в процессе сдвижения и усадки пород горного массива;

- выделение метана в коллектор за счет его десорбции из угля, имеющего с ним аэродинамическую связь.

Для установления математической зависимости между дебитом шахтных газов на земную поверхность и указанными факторами рас-

смотрен изолированный газовый коллектор. Введем обозначения

_ Р

KS

B = —fP„-, Л 0 =

р

V

р. '

Р - давление газовоздушной смеси в коллекторе, приведенное к

уровню поверхности, Па; Рит - атмосферное давление на поверхности, Па; Р„ - нормальное среднегодовое давление, Па; V - активный объем пустот коллектора, м^; К - газопроницаемость пород газопроводящих путей, м2; // - вязкость газовоздушной смеси Пас ; 5 " эффективное сечение газопроводящих путей, м2 ; / " длина газопроводящих путей, м; / ' время, с.

Vо ' начальный объем пустот коллектора.

Искомое выражение для определения давления в коллекторе в зависимости от изменения атмосферного давления и объема коллектора будет в виде

Значение дебита газов в зависимости от перечисленных выше факторов в момент времени ? описывается выражением

Объем мигрирующего газа Q„c,,-i за время от t, до tr-i определяется интегралом

(1)

q - дебит газовоздушной смести на поверхность, м7с;

q(t)=B(P(t)-f(t)).

(2)

о ос,,= (')</'. (3)

Разработанный математический аппарат позволяет исследовать процесс взаимодействия газового коллектора с поверхностью для каждого конкретного случая при известных параметрах коллектора, а также при известных закономерностях затопления шахты и изменения атмосферного давления на поверхности.

В процессе затопления активный объем газового коллектора уменьшается. При этом вытесняемый водой шахтный газ скапливается все в меньшем объеме. При наличии аэродинамической связи коллектора с поверхностью процесс затопления приводит к росту газового давления и увеличению интенсивности миграции шахтных газов на поверхность.

Известно, что атмосферное давление на поверхности постоянно меняется как в течение суток, так и в течение недели, месяца, сезона, колеблясь с достаточно значительной амплитудой и переменной частотой в течение года.

Эти колебания около среднегодового, характерного для данной местности и климата, значения с определенной степенью точности повторяются из года в год. Однако среднемесячные значения, а также частота и амплитуда колебания атмосферного давления изменяются от сезона к сезону.

Колебания барометрического давления при постоянном объеме коллектора приводят либо к миграции шахтного газа на поверхность при падении давления, либо наоборот - к поступпению атмосферного воздуха б коллектор при росте барометрического давления.

В процессе затопления, в период подъема уровня воды, оба эти фактора накладываются друг на друга и вопрос в том будет ли поступать атмосферный воздух в коллектор при росте барометрического давления и в каких

количествах, зависит, прежде всего, от соотношения интенсивности затопления и скорости и амплитуды роста барометрического давления, а также от проницаемости воздухопроводящих путей, соединяющих газовый коллектор с поверхностью.

Однако при интенсивном затоплении шахты процесс вытеснения водой шахтных газов из коллектора на поверхность доминирует над процессами газообмена за счет колебания барометрического давления. Поэтому в данный период колебанием атмосферного давления можно пренебречь, а концентрации шахтных газов, замеренные в зонах выделения (опасная зона) с достаточно высокой достоверностью считать равными исходным концентрациям газов в коллекторах.

При прекращении затопления взаимодействие газового коллектора с поверхностью происходит под действием колебания барометрического давления.

Следуя разработанной модели, необходимо определить изменение концентрации контролируемого газа в контрольной точке поверхности, связанной с коллектором, если известны все параметры, входящие в модель.

На практике в процессе мониторинга контролируемыми параметрами являются концентрация газа и барометрическое давление. В то же время параметры путей миграции опасных газов можно определять весьма условно. Разработанная модель позволяет, используя данные мониторинга, давать прогноз времени существования потенциальной газовой опасности в контролируемых точках поверхности.

Анализ полученного решения позволяет сделать вывод, что скорость затухания концентрации опасного газа в коллекторе, а, следовательно, и на поверхности уменьшается с возрастанием объема пустот кол-

лектора и увеличивается с увеличением амплитуды и частотой колебания барометрического давления на поверхности. При этом начальная концентрация контролируемого газа в коллекторе может быть определена по наибольшей его концентрации в контролируемой точке поверхности в момент наиболее интенсивного затопления шахты.

4 Исследование динамики выделения рудничных газов на земную поверхность

Динамика выделения газов на поверхность шахты в период ее ликвидации изменяется под влиянием процессов, происходящих как в недрах ликвидируемой шахты, так и под влиянием внешних факторов, происходящих в атмосфере земли.

Влияние интенсивности затопления на процесс выделения вредных газов из шахты, отрабатывающей пологие и наклонные пласты угля, исследовалось в условиях шахты "Западная" ОАО УК "Беловоуголь" и шахты "Южная" ОАО УК "Кузбассуголь".

Шахта "Западная" приступила к затоплению 29.10.99 (уровень воды на начало затопления -71 м, наименьшая отметка ведения горных работ по пласту 5-му составляет —102 м и уже 31.07.2000 года уровень затопления достиг проектной отметки +20 м , поднявшись в течение 9 месяцев на 91 м. Среднемесячные темпы затопления при этом составили - 14,4 м/мес.

Концентрация СН4 в точках наблюдения при различной интенсивности затопления достигает 2%. В частности, в центральном вентиляционном и центральном путевом бремсбергах 501 (рис.) 2%-ная концентрация достигается при интенсивности затопления 2,5-3,0 м/мес. В восточном фланговом бремсберге 501, имеющем связь с выработанным

пространством одном верхней лавы, 2%-ная концентрация достигается уже при 19 м/мес, в клетевом стволе - при 32 м/мес. Промежуточное положение занимают вентиляционный ствол - 9 м/мес , вентиляционная печь 101-9 м/мес, западный фланговый бремсберг - 8 м/мес и скважина на квершлаг 8-11 м/мес. Фактическая максимальная интенсивность затопления шахты составила 15,81 м/мес, при средней - 14,4 м/мес.

-

= 5 к

ч с

та m

о. та

1- а

ш С п

а.

60 40 20 0 -20 -40 -60 -80

-/ > ч. / /'i 2 ->г \ -

/ v| ■к, 3 1 >J ч ч --

ч. > Ч

/ \ / \ •

4 \ - \ Г \ ■

5 [/ -vj г \ гч„

40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0

Дата

s с

Рис. Динамика концентраций СН4, ССЬ, градиента атмосферного давления, интенсивности затопления и депрессии естественной тяги в центральном путевом бремсберге 501 :

1 - депрессия естественной тяги; 2 - интенсивность затопления, м/сут; 3 — градиент атмосферного давления; 4 - концентрация ССЬ; 5 - концентрация СН4

Исследованиями, выполненными на шахте "Южная" ОАО УК "Кузбассуголь", которая была ликвидирована полным затоплением с са-моизливом через выработку, выходящую на поверхность, установлено, что

влияние интенсивности затопления на концентрации газов в выработках, выходящих на поверхность, несколько меньше установленных по шахте "Западная".

Например, в скважине №2 концентрация метана достигла 2% при интенсивности затопления 20 м/мес., а в скипо-клетевом и клетевом стволах - при 30,3 м/мес.

Таким образом, на различных шахтах темп затопления по-разному сказывается на содержании метана в выработках, выходящих на земную поверхность, и определяется величиной абсолютной газообильности на момент их закрытия.

Влияние изменений атмосферного давления на динамику выделений рудничных газов на поверхность горного отвода шахт исследовалось в условиях шахты "Южная" ОАО УК "Кузбассуголь", шахты "Западная" ОАО УК "Беловоуголь" и шахты имени Калинина ОАО УК "Прокопьевскуголь".

В связи с тем, что ликвидируемая шахта, а точнее та часть горного массива, которая расположена выше уровня затопления, имеет определенный объем трещин, заполненных газовоздушной смесью и обладающих значительным аэродинамическим сопротивлением как в массиве, так и между выработанным пространством и поверхностью земли, наиболее характерными для исследования влияния атмосферного давления на выделения газов на поверхность земли являются его максимальные по абсолютным значениям перепады.

Как известно, наиболее изменчива погода, а вместе с тем и атмосферное давление в межсезонье, когда в осенний переходный период от более низкого давления к более высокому (в весенний период наоборот) -нередки значительные перепады давления в течение суток и даже часов.

С точки зрения появления потенциальной опасности загазирования зданий и сооружений, именно эти периоды требуют пристального внимания.

В процессе исследовательских работ установлено, что пробы воздуха из газодренажных труб, отобранные в зимний период времени, отличаются от проб воздуха в летний период. Если в зимний период года фиксируется значительный прирост газовыделения из недр шахты, то в летний период сколько-нибудь заметного газовыделения практически не зафиксировано. Это связано с тем, что в летний период не наблюдается резких колебаний атмосферного давления.

Поскольку при ликвидации шахты весь массив горных пород, включая выработанные пространства, участвует в процессе миграции газов на поверхность, его необходимо рассматривать как единую пористую среду с переменным коэффициентом проницаемости и как аккумулятор газовоздушной среды с постоянным усредненным давлением. В результате этого при снижении атмосферного давления происходит постепенное, вследствие высоких сопротивлений аэродинамических связей "выработанное пространство - поверхность", выравнивание давлений, сопровождающееся выделением газовоздушной среды на поверхность.

Немаловажное значение в этом несоответствии играет и тот фактор, что время отбора проб воздуха и производства замеров концентраций газов часто не соответствует времени максимальных падений давления воздуха.

Выделения газов в период снижения атмосферного давления зависят от изоляции выработок, выходящих на поверхность. Поэтому, если не обеспечен свободный выход газов на поверхность, то газ под действием перепада давлений, в частности атмосферного, движется через трещины

техногенного характера, геологические нарушения, либо по газопроводя-щим породам на поверхность земли.

Исследованиями установлено, что определяющим фактором изменения концентраций газов, выделяющихся на поверхность в период после затопления шахты до установленной отметки, является градиент падения атмосферного давления, имеющий непостоянный характер во времени в отличие от равномерного действия депрессии естественной тяги, носящей сезонный характер. Резкие перепады атмосферного давления приводят к изменению объема газовоздушной смеси, сосредоточенной в незаполненных водой выработанных пространствах.

Объем выделяющегося или поступающего газа и величина создаваемого перепада давления между атмосферой и заперемыченным пространством зависят от качества изоляции или фильтрующей способности засыпных пород. Особенно в случаях, когда не обеспечен свободный выход газа.

Для условий рассматриваемых шахт в настоящий момент сложно говорить о влиянии депрессии естественной тяги на интенсивность газовыделения на поверхность в связи с тем, что величина депрессии естественной тяги несущественна в сравнении с действующими в наблюдаемый период градиентом атмосферного давления и интенсивностью затопления. Кроме того, незначительный перепад высот на исследуемых шахтах не позволяет депрессии естественной тяги оказать существенное влияние на газовыделение.

5 Практические рекомендации по безопасному ведению работ на различных стадиях закрытия

Исходя из предположения, что для пород средней крепости и раз-

меров обнажений, вызвавших сдвижение поверхности, стабилизация уплотнения подработанной толщи пород происходит примерно через 4-6 лет, было принято, что коллекторами метана в данном случае могут являться, прежде всего, выработанные пространства выемочных участков, отработанные не позднее 5 лет. Несмотря на то, что эти участки изолированы перемычками от действующей сети горных выработок, создающееся в них избыточное давление при подъеме уровня воды при ликвидации шахты "мокрым" способом или при резком перепаде атмосферного давления при ликвидации шахты "сухим" или комбинированным способами, метан из этих коллекторов выделяется не только в горные выработки шахты, но в некоторых случаях также по образовавшимся трещинам и на земную поверхность через горный массив.

Границы угрожаемых участков, где по образовавшимся трещинам, выходящим под наносы, метан из этих коллекторов может проникать на земную поверхность, устанавливаются по углам разрывов (3", у", Pi" и 5", значения которых для условий Кузбасса приведены в "Методике прогноза участков земной поверхности, угрожаемых и опасных по выделению метана".

Исследованиями ВНИМИ установлено, что хотя процесс уплотнения обрушившихся пород в основном завершается на сравнительно небольшом расстоянии за забоем (50-150 метров), т.е. в течение 3-6 месяцев, однако уплотнение всего подработанного массива в зависимости от состава пород междупластья происходит более продолжительное время (иногда при подработке крепких песчаников и известняков с образованием зияющих межблоковых щелей процесс уплотнения длится десятки лет).

Подработанный массив выемочных участков, отработанных в пос-

ледние 5-6 лет, не принимает своего естественного состояния по фильтрационным свойствам. В нем имеется значительный объем пустот, в сумме достигающий 20-50% от объема добытого угля. Кроме того, при выемке угольных пластов столбами по простиранию (падению) с меж-лавными целиками выработанные пространства со всех сторон примыкают к целикам угля, на границе с которыми могут длительное время сохраняться неподбученные или недостаточно подбученные пустоты.

К угрожаемым следует относить и те участки земной поверхности, в контуре которых отработка угольных пластов хотя и произведена раньше - за 5-6 лет перед ликвидацией шахты, но со значительными потерями угля в виде целиков, оставленными в зонах геологических нарушений, в местах эндогенных пожаров - профилактические целики, по простиранию пластов для разделения и изоляции отработанных пространств и т.д. Часто целики изрезаны подготовительными выработками, а со стороны выработанного пространства сохранились неподбученные или недостаточно подбученные пустоты, заполненные метаном и другими вредными газами, в том числе и пожарными. Этими же газами заполнены и сохранившиеся подготовительные выработки. При разрушении целиков или их сползании с последующим разрушением (а этот процесс в зависимости от мощности целиков растягивается на долгие годы) могут образоваться дополнительные провалы с прилегающими к ним трещинами, по которым вредные газы, скопившиеся в пустотах, а также выделяющиеся из разрушенного угля, будут проникать на земную поверхность.

Кроме того, к угрожаемым следует отнести участки земной поверхности в радиусе 25 м от оси горных выработок, выходящих на земную поверхность и в сторону падения пород от устья (начала) на

расстоянии 50 ctg а (где а - угол наклона выработки). Сюда относятся устья шурфов, ходков и уклонов, расположенных на выходах пластов под наносы. Все эти типы горных выработок аэродинамически связаны с отработанным пространством. А так как отработка пластов производилась с оставлением целиков угля размером не менее б м, то можно предположить, что при таких размерах многие целики до сих пор оказались нераз-давленными или раздавлены частично. Из горной практики известно, что в этих условиях вдоль оставленных целиков со стороны отработанного пространства сохраняются пустоты, многие из которых могут сохраняться десятилетиями. Сохраняются десятилетиями и подготовительные выработки, охраняемые целиками. Эти пустоты, заполненные метаном и другими вредными газами, одновременно служат и как пути возможного перемещения метана до вентиляционных штреков верхних (первых) горизонтов, имеющих связь со всеми видами выработок, выходящих на земную поверхность. При нормальном режиме работы шахты и практически неизменном сопротивлении ликвидированных устьев выработок, выходящих на земную поверхность, установилось определенное равновесие между давлением воздуха в шахте и сопротивлением выработок. В этих условиях если какая-то часть газовоздушной смеси и проникала через устья ликвидированных выработок на земную поверхность, то она была столь незначительной, что практически не вызывала каких-либо осложнений. В случае же нарушения этого равновесия, а это может произойти либо при подъеме воды, когда газовоздушная смесь будет испытывать некоторое избыточное давление, либо при резком перепаде атмосферного давления, проникновение метана и других вредных газов в контуре угрожаемой зоны у устьев выработок, выходящих на дневную поверхность, может значительно возрасти.

Из вышесказанного следует, что по всем угрожаемым зонам, выделенным по углам разрывов при разработке проекта ликвидации шахты, где отработка угольных пластов производилась не позднее 5-6 лет, имеют место участки с выделением метана на земную поверхность. Наблюдается выделение метана в зоне влияния шурфов, а также геологоразведочных скважин. В то же время не было зафиксировано выделений метана на выходах пластов под наносы. Это, видимо, связано с тем, что угольные пласты на выходах под наносы на шахте "Западная" были отработаны в 1954-68 гг., а по шахте "Южная" еще ранее (1941-1950 гг.) и за это время подработанный массив под влиянием горного давления приобрел свое естественное (природное) состояние по фильтрационным свойствам.

На основании выполненных исследований разработана "Методика прогноза участков земной поверхности, угрожаемых и опасных по выделению метана", результаты которой включены в "Инструкцию о порядке контроля за выделением газов на земную поверхность при ликвидации (консервации) шахт".

Заключение

В диссертационной работе решена актуальная научная задача пс разработке метода установления мест, угрожаемых и опасных по выделению метана на земную поверхность горного отвода шахт.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Разработана "Методика установления мест, угрожаемых и опасных по выделению метана на земную поверхность горного отвода шахт".

2. Определены места и периодичность контроля за выделением

вредных газов на земную поверхность горного отвода шахт в период и после ликвидации шахт.

3. В рассматриваемых шахтах, отрабатывающих пологие и наклонные пласты угля, депрессия естественной тяги не оказывает существенного влияния на интенсивность выделения газов на земную поверхность.

4. Установлено, что определяющим фактором изменения концентраций газов, выделяющихся на поверхность земли в период после затопления шахты до установленной отметки, является градиент атмосферного давления. Поэтому после прекращения проветривания шахты, в период и после ее затопления частоту контроля за выделением газов необходимо устанавливать в зависимости от изменения параметров (частота и амплитуда колебаний) атмосферного давления.

5. В ликвидируемых шахтах после затопления, для периодов года (осень, весна) с резкими колебаниями атмосферного давления, в случае сохранения тенденции падения градиента атмосферного давления свыше 6 мм рт. ст./сут. в течение более трех часов частота контроля должна увеличиваться до ежедневного, на все время угрожаемого периода плюс одни сутки.

6. Интенсивность затопления шахты, отрабатывающей пологие и наклонные пласты, оказывает влияние на динамику изменения концентраций газов, выделяющихся на поверхность горного отвода шахты.

7. Процесс выделения вредных газов в условиях шахты, поддерживающей уровень воды на определенной отметке, во многом зависит от периодичности включения в работу водоотливных установок, что, несомненно, должно учитываться при подготовке графика отбора проб воздуха.

8. Выделения вредных газов на земную поверхность происходят, I основном, на участках горного отвода шахты, под которыми произведена отработка угольных пластов не позднее 5-6 лет перед ликвидациег шахты и где мощность наносов не превышает 25 м.

9. Наибольшую опасность по выделению вредных газов на поверхность имеют краевые части угрожаемых участков, выделенных на плане поверхности на стадии разработки проекта ликвидации шахты.

10. Выделение вредных газов на земную поверхность происходит е зоне влияния горных выработок, выходящих на земную поверхность, г также в геологические и технические скважины и в зоне их влияния.

11. Скорость снижения концентраций газов, выделяющихся не поверхность, зависит от объема коллектора и колебания барометрического давления на поверхности (чем больше объем коллектора и чс\ меньше колебания барометрического давления, тем медленнее снижается концентрация вредных газов, мигрирующих на поверхность).

12. Прогнозирование ситуации с изменением концентраций газов выходящих на поверхность земли, позволяет установить сроки, по прошествии которых ограничение в использование поверхности шахт мо жет быть снято или существенно снижено.

Основные положения, методы исследований, результаты прове денных экспериментов, выводы и практические рекомендации диссерта ционной работы опубликованы в следующих 4 научных работах.

1. Сирош М.К., Тимошенко A.M., Кравченко А.И. Оценка проявления газового фактора и пожароопасное™ при ликвидации шахт способом затопления // Предупреждение травматизма и аварий в угольных шахтах и на разрезах: Сб. науч. тр./ ВостНИИ.-Кемерово, 1999. - С. 10-15.

2. Мурашев В.И., Тимошенко A.M., Кравченко А.И. Проблемы борьбы с выделениями рудничных газов при ликвидации угольных шахт // Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию: Труды международной научно-практической конференции.-Т. 1.- Кемерово, 1999.-С. 163-168.

3. Сирош М.К., Ремезов A.B., Кравченко А.И. Управление газовыделением средствами вентиляции и дегазации при бесцеликовой отработке угольных пластов в условиях Ленинского района Кузбасса. // Предупреждение травматизма и аварий в угольных шахтах и на разрезах: Сб. науч. тр./ ВостНИИ.-Кемерово, 1999. - С. 1-10.

4.Тимошенко A.M. Кравченко А.И. Беляев В.И. Исследование условий формирования газовой опасности на горных отводах ликвидированных шахт Кузбасса // Безопасность угольных предприятий: Сб. науч. тр./ ВостНИИ. -Кемерово, -2000. -С. 18-25.

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Общие проблемы ликвидации угольных шахт

1.2 Анализ факторов, влияющих на процесс выделения газов из выработанных пространств ликвидируемых шахт на земную поверхность

1.2.1 Влияние интенсивности затопления выработанных пространств на выделение газов из ликвидируемой шахты

1.2.2 Влияние барометрического давления и депрессии естественной тяги на выделение газов из ликвидируемых шахт

1.3 Управление газовыделением на поверхность из ликвидируемых

1.4 Динамика газовыделения из недр ликвидируемых шахт

1.5 Процессы миграции газов к поверхности

1.5.1 Исследование сдвижения толщи пород, процессов сдвижения и разрыхления слагающей толщи пород как возможных путей миграции газов к поверхности

1.5.2 Миграция газов к поверхности

1.6 Контроль за газовой ситуацией

1.7 Цель и задачи исследований

2 ФОРМИРОВАНИЕ ГАЗОВОЙ ОПАСНОСТИ

2.1 Способы ликвидации шахт

2. 2.Метод оценки вредного влияния на окружающую среду в пределах горных отводов при ликвидации шахт различными способами 26 2.2.1 Общая характеристика рассматриваемых шахт и принятый способ ликвидации

2.2.2 Газовыделение и его распределение по сети горных выработок в период ликвидации шахт

2.2.3 Коллекторы и объемы метановоздушной смеси в них перед ликвидацией шахт

3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВЫДЕЛЕНИЯ ВРЕДНЫХ ГАЗОВ НА ЗЕМНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ УГОЛЬНЫХ ШАХТ

3.1 Математическая модель миграции шахтных газов на поверхность

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ВЫДЕЛЕНИЯ РУДНИЧНЫХ ГАЗОВ НА ЗЕМНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ

4.1 Процесс затопления шахты и его влияние на интенсивность выделения газов из выработанных пространств на земную поверхность

4.2 Влияние изменений атмосферного давления на динамику выделений рудничных газов на поверхность

4.2.1 Влияние изменений атмосферного давления на динамику выделений рудничных газов на поверхность в условиях шахты "Западная"

4.2.2 Влияние изменений атмосферного давления на динамику выделений рудничных газов на поверхность в условиях шахты "Южная"

4.2.3 Влияние изменений атмосферного давления на динамику выделений рудничных газов на поверхность в условиях шахты им. Калинина

4.3 Влияние депрессии естественной тяги на динамику выделений рудничных газов на поверхность

Актуальность работы. Одним из основных направлений реструктуризации угольной отрасли, осуществляемой в настоящее время, является закрытие нерентабельных и неперспективных угольных шахт.

Не имея достаточных научно обоснованных проработок, процесс закрытия шахт выявил целый ряд проблем, связанных с обеспечением безопасности при ликвидации и после ликвидации угольных предприятий.

К таким проблемам, в первую очередь, необходимо отнести разработку мероприятий по предотвращению проникновения вредных шахтных газов в жилые и производственные помещения, расположенные на горных отводах ликвидируемых шахт, в период и после их ликвидации, а также в действующие шахты, имеющие общие границы и аэродинамические связи с ликвидируемыми.

Решение этих вопросов имеет особую важность, поскольку непосредственно связано не только с угрозой жизни и здоровью населения, проживающего как на горных отводах ликвидируемых шахт, так и в непосредственной близости к ним. Это обусловлено тем, что до настоящих исследований отсутствовала необходимая нормативная база, позволяющая комплексно решать ряд вопросов, связанных с процессами сдвижения, эндогенной пожароопасно-сти и динамики метановыделения.

В этом и заключается актуальность настоящей работы, т.к. отсутствие нормативных документов приводит к выдаче научно необоснованных рекомендаций и созданию опасных и аварийных ситуаций.

Диссертационная работа выполнена на основе НИОКР по тематическим планам ВостНИИ 1994 -2000 гг. в рамках отраслевых планов Компании "Росуголь" и отраслевой программы "Уголь России". Автор принимал участие в выполнении 4 таких работ в качестве ответственного исполнителя.

Целью работы является разработка метода определения угрожаемых и опасных по газу участков, комплексно учитывающего горно-геологические условия, процессы сдвижения, эндогенную пожароопасность и данные газодинамического мониторинга.

Идея работы состоит в использовании закономерностей выхода газов на земную поверхность по сложной геомеханической среде, сформировавшейся в результате многолетнего протекания процессов обрушения и сдвижения горного массива в процессе эксплуатации шахты, для выявления угрожаемых и опасных участков на период ее ликвидации.

Задачи исследований:

- установить закономерности выхода газов на поверхность шахты на основе горно-геологической и горнотехнической документации;

- установить степень влияния депрессии естественной тяги на динамику выделения рудничных газов на поверхность;

- исследовать влияние изменений атмосферного давления на динамику выделения рудничных газов на поверхность;

- изучить влияние скорости затопления шахты на интенсивность выделения газов из выработанных пространств на земную поверхность;

- исследовать динамику концентраций почвенных газов на горных отводах ликвидируемых шахт;

- разработать математическую модель истечения газовоздушной смеси из выработанных пространств на поверхность в зависимости от геологических свойств подработанного (нарушенного) горного массива и атмосферных факторов;

- разработать "Методику установления мест, угрожаемых и опасных по выделению метана на земную поверхность горного отвода шахт" и "Инструкцию о порядке контроля за выделением газов на земную поверхность при ликвидации (консервации) шахт".

Методы и объекты исследований. При выполнении работы использованы теоретический и экспериментальный методы исследований, включающие анализ и научное обобщение опыта решения проблемы выхода газов на поверхность шахты с компьютерной интерпретацией результатов исследований и статистической обработки полученной информации.

Объектами исследований являются поверхности горных отводов ликвидируемых шахт.

Научные положения, представленные к защите:

- формирование коллекторов движения газов из выработанных пространств шахты на поверхность обусловлено газоносностью горного массива, системой горных выработок, процессами сдвижения массива и временем отработки шахты;

- скорость затухания концентрации опасного газа в коллекторе уменьшается с возрастанием объема пустот горного массива и увеличивается с увеличением амплитуды и частоты колебания барометрического давления на поверхности;

- выделение газов из ликвидируемой шахты к поверхности происходит из выработанных пространств выемочных участков, отработанных в последние 5-7 лет до начала ликвидации шахты в местах поверхности, определяемой по углам разрывов;

- снижение концентраций газов, выходящих на поверхность горного отвода шахт, ликвидированных полным затоплением, до минимальных значений происходит в течение 10 и более лет. На этом основании не следует ожидать скорого прекращения выделений газов на поверхность земли на подработанных участках.

Научная новизна работы заключается:

- в установлении размеров участков, угрожаемых по выходу газов на поверхность ликвидированных шахт, по углам разрывов от выработанных пространств выемочных участков, отработанных в последние 5-7 лет до начала ликвидации шахты;

- в определении многократно подработанной краевой части толщи вмещающих пород как наиболее вероятных путей выхода газов на земную поверхность;

- в разработке математической модели миграции шахтных газов на поверхность;

- в разработке научно обоснованного мониторинга за выделением газов на земную поверхность при ликвидации (консервации) шахт.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в работе, базируется на статистической обработке большого числа замеров концентраций газов, характеризующих опасные участки по выходу газов на поверхность ликвидируемых шахт, и подтверждается соответствием прогнозных оценок по выделению опасных участков фактически установленным.

Научное значение работы состоит в установлении закономерностей выделения газов на поверхность ликвидируемых шахт в зависимости от горно-геологических и горнотехнических показателей, позволивших разработать методы определения угрожаемых и опасных участков по газу на горных отводах ликвидируемых шахт.

Практическая ценность работы заключается в разработке рекомендаций по обеспечению безопасности рабочих, занятых на работах, связанных с ликвидацией шахты, и населения, проживающего как на горных отводах ликвидируемых шахт, так и в непосредственной близости к ним.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты исследований реализованы при разработке ТЭО ликвидации 36 шахт Кузбасса.

Основные положения диссертации использованы также при разработке "Инструкции о порядке контроля за выделением газов на земную поверхность при ликвидации (консервации) шахт" (1998 г.).

Апробация работы. Основные научные положения и практические результаты диссертации докладывались, обсуждались и получили одобрение на международных научно-практических конференциях: "Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию" (г. Кемерово, 1999), "Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности" (Кемерово, 2000), технических советах ГУРШ (1999-2000 гг.), ЗАО "Гипроуголь" (1997-2000 гг.), ОАО "Кузбассгипро-шахт" (1998-2000 гг.), а также на шахтах, подлежащих ликвидации.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 4 печатных работы.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов и заключения, содержит 149 страниц машинописного текста, 33 рисунка, 14 таблиц, список использованной литературы из 57 наименований и 1 приложение.

132 Выводы

1 Выполнена оценка возможности поступления вредных газов и уточнены границы зон, опасных по выделению газов на дневную поверхность через горный массив в условиях шахт "Южная", "Западная" и им. Калинина.

2 Установлена закономерность поступления вредных газов на дневную поверхность через горный массив.

3 Установлены критерии для выявления участков земной поверхности, угрожаемых и опасных по выделению метана.

4 Разработан метод определения участков земной поверхности, угрожаемых и опасных по выделению метана.

Заключение

В диссертационной работе решена актуальная научная задача по разработке метода установления мест, угрожаемых и опасных по выделению метана на земную поверхность горного отвода шахт.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1 Разработана "Методика установления мест, угрожаемых и опасных по выделению метана на земную поверхность горного отвода шахт".

2 Определены места и периодичность контроля за выделением вредных газов на земную поверхность горного отвода шахт в период и после ликвидации шахт.

3 Депрессия естественной тяги в период и после затопления шахты не оказывает существенного влияния на интенсивность выделения газов на земную поверхность. В то же время она должна учитываться в период прекращения проветривания и ликвидации горных выработок, выходящих на земную поверхность.

4 Установлено, что определяющим фактором изменения концентраций газов, выделяющихся на поверхность земли в период после затопления шахты до установленной отметки, является градиент атмосферного давления. Поэтому после прекращения проветривания шахты, в период и после ее затопления частоту контроля за выделением газов необходимо устанавливать в зависимости от изменения параметров (частота и амплитуда колебаний) атмосферного давления.

5 В ликвидируемых шахтах после затопления, для периодов года с резкими колебаниями атмосферного давления (осень, весна), в случае сохранения тенденции падения градиента атмосферного давления свыше 6 мм рт. ст./сут в течение более трех часов, частота контроля должна увеличиваться до ежедневного на все время угрожаемого периода плюс одни сутки.

6 Интенсивность затопления шахты, отрабатывающей пологие и наклонные пласты, оказывает влияние на динамику изменения концентраций газов, выделяющихся на поверхность горного отвода шахты.

7 Процесс выделения вредных газов в условиях шахты, поддерживающей уровень воды на определенной отметке, во многом зависит от периодичности включения в работу водоотливных установок, что, несомненно, должно учитываться при подготовке графика отбора проб воздуха.

8 Выделения вредных газов на земную поверхность происходят, в основном, на участках горного отвода шахты, под которыми произведена отработка угольных пластов не позднее 5-6 лет перед ликвидацией шахты и где мощность наносов не превышает 25 м.

9 Наибольшую опасность по выделению вредных газов на поверхность имеют краевые части угрожаемых участков, выделенных на плане поверхности на стадии разработки проекта ликвидации шахты.

10 Выделение вредных газов на земную поверхность происходит в зоне влияния горных выработок, выходящих на земную поверхность, а также в геологические и технические скважины, и в зоне их влияния.

11 Скорость снижения концентраций газов, выделяющихся на поверхность, зависит от объема коллектора и колебания барометрического давления на поверхности (чем больше объем коллектора и чем меньше колебания барометрического давления, тем медленнее снижается концентрация вредных газов, мигрирующих на поверхность).

12 Прогнозирование ситуации с изменением концентраций газов, выходящих на поверхность земли, позволяет установить сроки, по прошествии которых ограничение в использование поверхности шахт может быть снято или существенно снижено.

Основные положения, методы исследований, результаты проведенных экспериментов, выводы и практические рекомендации диссертационной работы опубликованы в следующих четырех научных работах.

1. Сирош М.К., Тимошенко A.M., Кравченко А.И. Оценка проявления газового фактора и пожароопасности при ликвидации шахт способом затопления // Предупреждение травматизма и аварий в угольных шахтах и на разрезах: Сб. науч. тр./ ВостНИИ.-Кемерово, 1999. - С. 10-15.

2. Мурашев В.И., Тимошенко A.M., Кравченко А.И. Проблемы борьбы с выделениями рудничных газов при ликвидации угольных шахт // Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию: Труды международной научно-практической конференции. -Т. 1,- Кемерово, 1999. - С. 163-168.

3. Сирош М.К., Ремезов A.B., Кравченко А.И. Управление газовыделением средствами вентиляции и дегазации при бесцеликовой отработке угольных пластов в условиях Ленинского района Кузбасса // Предупреждение травматизма и аварий в угольных шахтах и на разрезах: Сб. науч. тр./ ВостНИИ.-Кемерово, 1999. - С. 1-10.

4.Тимошенко A.M. Кравченко А.И. Беляев В.И. Исследование условий формирования газовой опасности на горных отводах ликвидированных шахт Кузбасса // Безопасность угольных предприятий: Сб. науч. тр./ ВостНИИ. -Кемерово. -2000.-С. 18-25.

1.Кевин Оньонз. Экологические последствия закрытия британских угольных шахт // Экологические проблемы угледобывающей отрасли при переходе к устойчивому развитию: Труды международной научно-практической конференции -Т.1. -Кемерово, 1999. -С. 155-163.

2. S.Kershaw. Предупреждение или устранение эмиссии газа на поверхность закрывшихся шахт / Российско-Британский Центр. -М., 2000. -22 с.

3. Петросян А.Э. К вопросу об удалении газа из выработанных пространств // Сборник трудов по дегазации угольных пластов. -М.: Госгортехиз-дат, 1961.

4. Исследовать динамику газовыделения на земную поверхность и разработать рекомендации по контролю газовой опасности на поле шахты "Черкасовская" в период ее затопления: Отчет о НИР / ВостНИИ. -Кемерово, 1997.

5. Цыбулько В.И. Результаты экспериментальных наблюдений за колебаниями атмосферного давления на поверхности и в шахте // Тр. Днепропетровского ин-та геотехн. механики. -Днепропетровск, 1971. -№2. -С. 122-126.

6. Соколов Э.М., Рыжикова И.Г., Круль Л.А. Газовый режим выработанных пространств // Строительные машины и агрегаты. -Тула, 1975.-С. 121-135.

7. Баймухаметов C.K. Влияние атмосферного давления на газовыделение в пределах выемочного участка // Тр. Карагандинского политехнического института. -Т. IY. -Караганда, 1979.

8. Мясников A.A., Богатырев В.Д., Бонецкий В.А. Влияние колебаний давления воздуха на аэродинамический режим выработанного пространства // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. -1980. -№3. С.85-89.

9. Эйкер X. Процесс газовыделения из стволов остановленных шахт и управление им // Глюкауф. -1988. -№10. -С. 30-34.

10. Зборщик М.П. Охрана выработок глубоких шахт в выработанном пространстве -Киев: Техника, 1978. -176с.

11. Канлыбаева Ж.М. Закономерности сдвижения горных пород в массиве. По данным наблюдений в Карагандинском бассейне. -М.: Наука, 1968. -106 с.

12. Канлыбаева Ж.М. Пути повышения точности замера сдвижения пород в массиве методом радиоактивных изотопов // Горное давление и сдвижение пород на рудниках Казахстана. -Алма-Ата, 1969.

13. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождения. -М.: Недра, 1981.-297 с.

14. Ермеков М.А. О вероятной стационарности процесса вековой миграции газов из угольных месторождений к земной поверхности // Способы управления газовыделением на шахтах Карагандинского бассейна. -Вып. 2. -М.: Недра, 1971-С. 6-9.

15. Ермеков М.А. О видах миграции газов в недрах угольных месторождений // Способы управления газовыделением на шахтах Карагандинского бассейна. -Вып. 2. -М.: Недра, 1971. -С. 3-6.

16. Забигайло В.Е., Широков А.З. Проблемы теологии газов угольных месторождений / Академия наук УССР; Институт геотехнической механики. -Киев, 1972.-172 с.

17. Портола В.А. Влияние подземных пожаров на состав атмосферы // Экологические проблемы угледобывающей отрасли при переходе к устойчивому развитию: Труды международной научно-практической конференции -Т.2. -Кемерово, -1999.-С. 156-163.

18. Кузнецов C.B. ,Трофимов В.А. Природа и механизм формирования газопроницаемых зон в угольных пластах // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. -1999. -№1.-С. 21-27.

19. Портола В.А. О газовых аномалиях над источниками подземных газовыделений // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. -1996, -№ 6. -С. 110-117.

20. Печук И.М. Защита помещений от проникновения метана // Безопасность труда в промышленности. -1959. -№3. С. 6-8.

21. Мясников A.A., Павлов А.Ф., Бонецкий В.А. Повышение эффективности и безопасности горных работ. -М.: Недра, -1979. -216с.

22. Ванжа Ю.П., Фрянов В.Н., Колмаков В.А. Исследование закономерностей интеграции реологических и газодинамических процессов углевме-щающего горного массива // Горный журнал. -1995. -№2.- -С.76-78.

23. Ванжа Ю.П., Фрянов В.Н., Колмаков В.А. Исследование зоны дегазации при разработке свиты угольных массивов // Горный журнал. -1992. -№6. С.20-24.

24. Ванжа Ю.П., Фрянов В.Н., Колмаков В.А. Метод расчета деформационно-фильтрационных параметров массива горных пород // Горный журнал.-1995.-№1.-С.49-54.

25. Портола В.А., Киренберг А.Г. Надповерхностный способ оценки газовой ситуации в выработанном пространстве // Безопасность труда в промышленности. -1996. -№12.-С.31-33.

26. Громов В.В. Высота зоны обрушения над залежами ограниченных размеров пологого и наклонного падения // Сдвижение горных пород: Тр. ВНИМИ. -Сб. 100. -Л., 1976. -С. 88-93.

27. Трифонов A.B. Опыт подработки бесстыковых железных дорог в Донбассе // Совершенствование методов маркшейдерского и гидрологического обеспечения горнодобывающих предприятий: Тр. ВНИМИ. -JL, 1989. -С. 125-128.

28. Инструкция по защите зданий от проникновения метана / МакНИИ. -Макеевка, 1986. -60с.

29. Инструкция о порядке контроля за выделением газов на земную поверхность при ликвидации (консервации) шахт / ВостНИИ. -Кемерово, 1998. -35с.

30. Айруни А.Т., Йофис М.А. Повышение эффективности дегазации вы-бросоопасных угольных пластов при их подработке и надработке // ФТПРПИ. -1980. -№3. -С. 74-80.

31. Ушаков К.З. Рудничная вентиляция: Справочник. -М.: Недра,-1988. -С 113-118.

32. Исследование механических свойств горных пород Донецкого бассейна. -М.: Углетехиздат, 1951.

33. Авершин С.Г. Сдвижение горных пород при подземных разработках. -М. :Углетехиздат, 1947. -244с.

34. Борисов A.A. Механика горных пород и массивов. -М. : Недра, 1980. -360с.

35. Борисов A.A. Расчеты горного давления в лавах пологих пластов. -М. : Недра, 1964. -278с.

36. Вылегжанин В.Н., Егоров П.В., Мурашев В.И. Структурные модели горного массива в механизме геомеханических процессов. -Новосибирск:1. Наука, 1990. -292с.

37. Мурашев В.И. и др. Состояние и проблемы борьбы с газодинамическими явлениями на шахтах России / В.И. Мурашев, B.C. Зыков, B.C. Лудзиш // Безопасность труда в промышленности. -1993. -№12. -С. 17-20.

38. Мурашев В.И. и др. Методические указания по классификации газодинамических явлений наугольных шахтах. -М., 1991. -16с. -(ЦБНТИ).

39. Егоров П.В. и др. Прогнозирование опасных газопроявлений в шахтах Ленинского района Кузбасса. -Кемерово, 2000. -138с.

40. Егоров П.В. и др. Региональный прогноз выбросоопасности угольных пластов Кузбасса. -Кемерово, 1997. -120с.

41. Егоров П.В. и др. Выбросоопасность на гидрошахтах Кузбасса. -Кемерово, 2000.-152с.

42. Авершин С.Г. Горные удары. -М.: Углетехиздат, 1955. -233с.

43. Канлыбаева Ж.М., Клиновицкий. Ф.И. Сдвижение горных пород при повторных подработках в условиях Карагандинского бассейна // Труды ИГД АНКазССР. -Т. 14. -Алма-Ата: 1964.-С. 71-81.

44. Канлыбаева Ж.М. Величина наибольшего оседания в Карагандинском бассейне // Труды ВНИМИ. -Сб. 29. -М.: Углетехиздат, -1954.

45. Канлыбаева Ж.М., Жукова С.Г. О величине шага обрушения на шахтах Промышленного и Саранского участков Карагандинского бассейна // Изв.АН КазССР, серия "Горное дело". -1961. -Вып. 1 (14).

46. Potts Е. Current investigations in rock mechanics and strata control. Fourth international conference strata control and rock mechanics. N. Y., Columbia Univerity. N. Y., -1964.

47. Слесарев В.Д. Разработка свиты пластов. -М.: Углетехиздат, 1948.

48. Ефремов К.А., Суркова М.Н. Случаи проникновения метана в жилые помещения в Прокопьевско-Киселевском районе Кузбасса // -Труды Вос-тНИИ. Т. XI. М.: -Недра, 1969. -С. 17-22.140

49. Вермов Г.П. Проникновение метана в здания и сооружения в различных районах Донбасса // Уголь Украины. 1958. -№4

50. Печук И.М.Проникновение газов по трещиноватым породам в помещения и выработки. -Киев: Изд-во АН УССР, 1962.

51. Печук И.М, Карагодин J1.H. Газовыделение на поверхность // Сборник научных статей. №3 / МакНИИ. Макеевка, 1959.

52. Кузьмин В.И. Влияние глубины разработки пластообразных залежей на характер и параметры процесса сдвижения земной поверхности. Сб. LXXXIX -ВНИМИ, -Л., -1973.

53. Правила безопасности в угольных шахтах. -Самара, 1995.-245с.

54. Руководство по контролю за загрязнением атмосферы. Госкомгидро-мет СССР. 01.07.91.