Kniga1

После завершения «режима ожидания» производятся работы по физической ликвидации шахты, которые включают в себя:

!"ликвидацию стволов и скважин, других горных выработок; !"разборку зданий и сооружений на поверхности; !"демонтаж оборудования на поверхности;

!"монтаж, демонтаж и наладку общешахтных машин и механизмов в период ликвидации;

!"благоустройство.

Решение по объектам ликвидируемой шахты принимается на основе характеристики горных выработок, зданий и сооружений, стационарного оборудования, поверхностных технологических комплексов, электрооборудования поверхностных коммуникаций, узлов связи с использованием материалов инвентаризации основных фондов и др., представляемых заказчиков в качестве исходных данных.

2.3.Условия обеспечения гидробезопастности соседних действующих шахт

В связи с закрытием шахт одной из актуальных и сложных проблем является обеспечение гидробезопастности горных работ на соседних действующих предприятиях.

Несмотря на принимаемые меры (реконструкция и расширение, строительство новых водоотливов, перевод шахт на водоотливный режим и др.) внезапные прорывы шахтных вод происходят. Так, например, после прекращения работы водоотлива на шахте «Панфиловская» п.о «Донецуголь» возникла аварийная ситуация на шахте «Октябрьский рудник» из-за прорыва воды (260 м3/ч) и затопления зумпфа скипового ствола.

Дело в том, что многолетняя разработка недр Донбасса привела к возникновению многочисленных аэрогидравлических связей между шахтными полями, образованию прямых связей (сбоек) с выработками соседних шахт. Последние проводились с целью дренирования затопленного выработанного пространства старых шахт, для создания безопасных условий ведения горных работ на нижележащих горизонтах, а также для улучшения проветривания отдельных участков путем проведения вентиляционных выработок на соседние шахты.

Эти водоспускные и вентиляционные выработки служат надежными гидрососудами и спустя десятилетия. Кроме того, прямые гидросвязи обеспечивают незатампонированные или плохо затампонированные скважины различного назначения, а также вертикальные стволы, шурфы, имеющие водопроницаемую крепь или большое количество спряжений с горизонтальными и наклонными выработками. В некоторых случаях роль

30

гидросвязей выполняют тектонические нарушения и породы с высокой степенью проницаемости (чаще всего в зонах выветренных трещиноватых пород).

Отмеченные гидросвязи оказывают существенное влияние на принятие решений о ликвидации водоотливов закрываемых шахт, на обеспечение гидрогеологической безопасности эксплуатации действующих предприятий.

Прогнозные исследования, предпроектные и проектные проработки, имеющийся опыт позволили специалистам «Донгипрошахта» прийти к следующему заключению: наилучшим образом обеспечивается гидробезопастность действующих шахт, предотвращается подтопление земной поверхности при работе шахты в водоотливном режиме с сохранением существующего водоотлива и с ликвидацией участковых водоотливов при расположении прямых гидросвязей с соседними шахтами выше уровня центрального водоотлива, когда по экономическим и техническим условиям перепуск воды в выработки соседних шахт расценен как нецелесообразный. При этом не меняется сложившийся гидрогеологический режим на поле шахты, не требуются дополнительные капитальные вложения в реконструкцию водоотлива, но зато эксплуатационные расходы для обеспечения долговременной (пока эксплуатируются соседние шахты) работы водоотлива будут значительными.

Перенос центрального водоотлива на более высокий горизонт применим в тех же условиях, имеет практически те же положительные стороны, но требует дополнительных капиталовложений на его сооружение.

При расположении прямых гидросвязей с соседними шахтами выше уровня центрального водоотлива и нецелесообразности перепуска воды в соседние шахты эффективным может быть водоотлив с помощью погружных насосов, установленных в одном из стволов, как это описано в 2.1, или в специально в пробуренных скважинах. В этом случае уменьшаются эксплуатационные расходы на водоотлив, но необходимы дополнительные капиталовложения на его сооружение.

Перепуск шахтных вод в соседнюю шахту через существующие или специально пройденные водоспускные выработки с реконструкцией водоотлива на действующей шахте целелесообразно осуществлять при расположении прямых гидросвязей с соседними шахтами ниже уровня центрального водоотлива и нецелесообразности по экономическим причинам содержать водоотлив. В этом случае не меняется сложившийся гидрогеологический режим на поле шахты, отсутствуют эксплуатационные расходы на работу водоотлива, но необходимы дополнительные капиталовложения на реконструкцию водоотлива действующей шахты.

Сооружение изолирующих перемычек в горных выработках, перерезывающих межшахтные целики, с затоплением выработок эффективно

31

при технической возможности обеспечения надежной изоляции затопляемого выработанного пространства от соседней шахты и исключения подтопления земной поверхности. Положительные стороны аналогичны предыдущему решению, но, во-первых, нужны дополнительные капиталовложения на сооружение изолирующих перемычек, во-вторых, сложно обеспечить водонепроницаемость сооружений, а в-третьих, возможно изменение гидрогеологического режима при поднятии уровня затопления до малой глубины от поверхности.

Изначально в Украине в проектах ликвидации шахт там, где это связано с обеспечением гидробезопасности действующих шахт, как правило предусматривалось строительство или расширение водоотливных комплексов. Это приводило к значительным затратам бюджетных средств не только на строительство, но и на содержание ликвидируемых шахт.

ВРоссии, как правило, гидробезопасность обеспечивается путем откачивания воды из закрытых шахт погружными насосами, либо сохранения на этих шахтах главных водоотливных комплексов.

Вмае 2001 года в Украине принята новая концепция обеспечения гидробезопасности действующих шахт путем откачивания воды из ликвидируемых шахт погружными насосами. Коннцепция одобрена Советом Минтопэнерго Украины. О целесообразности применения погружных насосов свидетельствует то, что затраты на строительство водоотливного комплекса с погружными насосами при наличии вертикального ствола или скважины в 2-5 раз ниже затрат на расширение водоотливных установок соседних шахт, а расходы на содержание такого комплекса в 2 раза ниже содержания подземной водоотливной установки.

Но практическая реализация принятой концепции связана пока с не-

которыми трудностями. Нужны погружные насосы для откачки воды в количестве более 1000 м3 с глубины 300-500 м. Украинские насосы Бердян-

ского завода «Южгипромаш» имеют максимальные параметры по напору 210м, по производительности – 300 м3/час. Кроме того они не предназначены для откачки богатых солями, кислотами и механическими примесями шахтных вод. Срок службы отечественных агрегатов в такой среде 2-5

месяцев. Предъявляемым требованиям удовлетворяют насосы немецкой фирмы КСБ – напор 400 м при производительности 1500 м3/час.

Но при этом надо иметь в виду, что погружные электронасосные агрегаты, предназначенные для использования на ликвидируемых угольных шахтах, как и любое горно-шахтное оборудование, должны иметь рудничное взрывобезопасное исполнение и допущены Госнадзорохрантруда к работе в угольных шахтах.

Для предотвращения скопления метана в стволе должна предусматриваться его надежная вентиляция. Для предупреждения проникновения СН4 в ствол все незатампонированные выработки, имеющие выход в ствол,

32

должны быть изолированы перемычками. Работа насосной станции должна быть автоматизирована.

При ликвидации шахт возникает и решается ряд геомеханических проблем, связанных с гидробезопасностью соседних действующих предприятий, важнейшей из которых является оценка состояния барьерных целиков, предотвращающих опасные прорывы воды в действующие выработки.

В соответствии с «Инструкцией по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок» ширина барьерных целиков в пластах мощностью до 3,5 метров с углом падения α ≤ 30° должна быть не менее величины

d ≥ 5m + 0,05H + l,м

(2.3)

где H – глубина расположения целика (расстояние по вертикали от земной поверхности до опасной зоны), м.;

m – вынимаемая мощность пласта, м.;

l - погрешность положения затопленной выработки (ширина зоны разрушения барьерного целика). Зависит от суммарной протяженности подземных теодолитных ходов – l, используемых для определения контура затопленных выработок. l = 0,001 l

Если вычисленная по формуле (2.3) величина d меньше 20 метров, то ее следует принимать равной 20 метрам.

В Донецком бассейне ширина опасных зон (барьерных целиков) при α > 30° принимается равной:

а) d+20 м – для опасных зон (барьерных целиков), вытянутых по простиранию, при α от 45 до 70° ; при α > 70° барьерные целики не оставляются;

б) d+10 м – для опасных зон, вытянутых по падению, при α от 45 до 90° ; в) при α от 30 до 45° ширина опасных зон определяется интерполя-

цией между значениями, расчитаными при α ≤ 30°	и α > 45° .
У затопленной выработки, пройденной по породе, ширина опасной зо-
ны dп определяется по формуле (2.4), но принимается не менее 20 метров:
dп = 0,05H + 0,001 l +	(2.4)

Значение H и l те же, что и в формуле (2.3). Величина ∆ для опасной зоны, вытянутой по простиранию, принимаются при углах падения слоев пород 0–30° равной нулю и при углах падения слоев пород 45 – 90° – равной 10 метрам. При углах падения слоев пород 30–45° величина ∆ определяется интерполяцией.

У затопленных вертикальных стволов, шурфов и необсаженных технических скважин ширина опасных зон (барьерных целиков) рассчитывается по формуле:

33

dc = 0,05H + 0,001 l + 5 ,

(2.5)

где dс – ширина опасной зоны в плане, м;

H – вертикальное расстояние от земной поверхности до горизонта, на котором строится опасная зона, м;

l – то же, что в формуле (2.3).

Если вычисленная по формуле (2.5) величина dс меньше 20 метров, то ее следует принимать равной 20 метрам по всем направлением в плане.

Опасные зоны по возможному проникновению поверхностных вод через погашенные вертикальные стволы, шурфы и технические скважины в действующие выработки строятся на земной поверхности в форме окружности, проведенной из центра погашенной выработки. Радиус окружности принимается равным 20 + r, где r – радиус погашенной выработки, м.

Над погашенными наклонными стволами границы опасной зоны определяются как проекция ствола на земную поверхность до глубины 10hв с бермой шириной 20 м, где hв – высота выработке вчерне, м.

Затопление поверхностными водами опасных зон у погашенных вертикальных и наклонных выработок не допускается.

На сближенных пластах рассматриваются и оцениваются не только барьерные целики, но и предохранительные целики над и под затопленными выработками.

Границы барьерных и предохранительных целиков должны быть нанесены на планы горных выработок.

Если целик недостаточен или нарушен, то принимается решение о перепуске воды в выработанное пространство соседних шахт и увеличении в них мощности водоотливов. При оценке состояния барьерных целиков в свите пластов необходимо проведения специальных исследований.

В случае затопления выработанного пространства перед физической ликвидацией шахты выполняется проект затопления горных выработок, в котором приводится характеристика гидрологических связей между угольными пластами, соседними шахтами, прогнозируемый уровень затопления по отдельным пластам, ожидаемые притоки воды, время затопления, контроль за уровнем затопления, пути и величины перетока шахтных вод в соседние шахты, химсостав и радиоактивность воды, границы опасных зон (барьерных и предохранительных целиков, а при необходимости и место бурения контрольных скважин).

Проект затопления горных выработок, выполненный проектной организацией, согласовывается с МакНИИ, теруправлением Госнадзорохрантруда и государственной экологической инспекцией.

34

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Какие способы физической ликвидации шахт используются на практике?

2.В чем сущность «мокрой» ликвидации шахты? Каковы последствия применения этого способа?

3.Назовите сравнительные достоинства и недостатки способов «сухой», «мокрой» и комбинированной ликвидации шахт.

4.Каковы пути уменьшения затрат на физическую ликвидацию шахт?

5.В каком случае и для каких целей вводится период содержания ликвидируемой шахты в «режиме ожидания»? Какова хозяйственно-экономическая деятельность шахты в этот период?

6.Изложите сущность основных методов обеспечения гидробезопастности соседних (смежных) действующих шахт.

35

3. ПРОЕКТ ЛИКВИДАЦИИ ШАХТЫ

Всоответствии с требованиями «Правил безопасности в угольных шахтах» при разработке проектов ликвидации шахт следует предусматривать мероприятия по:

а) предотвращению возможного неконтролируемого проникновения на поверхность метана и других газов;

б) предупреждению опасных сдвижений земной поверхности после ликвидации шахты;

в) оценке опасности заражения токсичными веществами атмосферы, поверхностных вод и соседних шахт;

г) оценке опасности возможного подтопления земной поверхности и смежных шахт.

При составлении проекта ликвидации шахт пользуются «Эталоном проекта ликвидации угольной шахты», в котором учтены позиции МакНИИ, Управления округа Госнадзорохрантруда, института экономикоправовых исследований НАН Украины и других специализированных организаций. В соответствии с этим документом в проекте ликвидации выполняется анализ фактического состояния шахты и определяются основные решения по ее ликвидации, сроку ликвидации, обеспечению экологической безопасности, социально-экономическим вопросам, а также необходимые затраты, включая затраты на преодоление негативных со- циально-экономических последствий и охрану окружающей среды. "Эталон…" устанавливает общие требования, структуру и содержание проекта ликвидации угольных шахт, выполняемого проектными организациями любой формы собственности. В «Эталоне…» и новой редакции «Проекта ликвидации угольных шахт» приведен перечень законодательных, нормативных документов и стандартов, требования которых учитываются при разработке проекта (приложение Б).

Стадийность проектных работ такова:

Разрабатывается ТЭО нецелесообразности дальнейшей работы шахты.

На основании ТЭО разрабатывается проект ликвидации (заказчик Минтопэнерго, ГХК, ПО; созаказчик – УГКР).

На основании технических решений утвержденного проекта разрабатывается рабочая документация. В некоторых случаях по решению экспертирующих и утверждающих организаций разрабатываются рабочие проекты ( заказчик – УГКР).

Всоответствии с «Эталоном …» составляется пояснительная записка к проекту.

36

3.1 Содержание проекта

Содержание проекта в общем и целом вытекает из сущности понятия «ликвидация угольной шахты», которая предопределяет выполнение комплекса работ, связанных с ликвидацией вертикальных и наклонных стволов и скважин; демантажем оборудования и конструкций, разборкой предназначенных к ликвидации зданий и сооружений на поверхности; решением вопросов обеспечения экологической безопасности и преодолением негативных социально-экономических последствий, вызванных закрытием шахт.

Проект ликвидации угольной шахты выполняется в виде пояснительной записки, комплекта чертежей и сметной документации. В проекте дается обоснование и описание проектных решений по ликвидации или сохранению основных элементов шахтного хозяйства, приводятся объемы работ и стоимость их осуществления.

Собственно проект содержит описание технологии и оборудования поверхности, горную, электромеханическую, строительную, транспортную

иэкономическую части, а также организацию работ по ликвидации шахты.

Всоответствии с «Эталоном…» проект включает введение, 17 разделов и паспорт ликвидации шахты.

Во введении приводится основание для разработки проекта, краткое содержание и выводы ТЭО (ТЭР), обосновывающие необходимость ликвидации шахты; материалы и предложения согласующих организаций, выданные при получении разрешения на ликвидацию шахты; основные сведения о шахте, ее местоположение, запасы и состояние технологических звеньев; основные технологические решения проекта и его основные ТЭП. Приводится структура затрат по ликвидации шахты и данные о ее правопреемнике.

Впервом разделе излагаются краткие сведения о фактическом состоянии шахты: общая характеристика района расположения шахты; объекты, входящие в комплекс шахты (основная площадка, площадки стволов и отвалов; перечень горных выработок, выходящих на поверхность); геологическая и гидрогеологическая характеристики шахтного поля; вскрытие, подготовка и системы разработки, механизация очистных и подготовительных работ; вентиляция и дегазация, результаты последней газовой и депрессионных съемок; подъем, транспорт, электроснабжение, водоотлив, охрана труда и промсанитария, технологический комплекс поверхности, сигнализация и связь, породное хозяйство, пруды-отстойники шахтных вод, анализ узких мест в работе шахты.

Второй раздел посвящается анализу финансово-хозяйственной деятельности, в нем дается оценочная стоимость имущества шахты и на этом основании делаются выводы и формулируются предложения.

37

Втретьем разделе указываются причины и основания ликвидации шахты (приказы, проекты и др.), обосновывается режим работы шахты до

ееликвидации («режим ожидания», подготовительный период).

Вчетвертом разделе даются проектные технические решения по работе шахты в период ожидания как в целом, так и по объектам ликвидируемого предприятия. Решаются вопросы вентиляции, транспорта, подъема, водоотлива, электроснабжения; определяются затраты на содержание шахты в этот период, разрабатываются возможные направления хозяйственноэкономической деятельности шахты.

Впятом разделе приводятся технические решения по подземным и поверхностным объектам, подлежащем или не подлежащим ликвидации, определяется последовательность их ликвидации. Пятый раздел является центральным в части проекта физической ликвидации шахты и ее объектов.

Всоответствии с постановлением Кабмина Украины от 27.08.97г. №939 «О порядке ликвидации убыточных угледобывающих предприятий Минуглепрома» в состав работ по физической ликвидации входят и природоохранные, направленные на разрешение проблем водоотлива, сдвижений земной поверхности и выхода газа, тушение и озеленение отвалов, проведение рекультивационных работ. Более того, согласно «Порядку ликвидации убыточных углеперерабатывающих предприятий Минуглепрома» (в редакции Постановления Кабмина Украины от 29.06.99г. № 1164) работы по физической ликвидации предприятия начинаются лишь «при условии защиты территорий и водоносных горизонтов от вредного влияния, связанного с восстановлением уровня подземных вод и гидроэкологической безопасности…»

К числу наиболее важных экологических ограничений при ликвидации шахт относятся: сохранение безопасности населения; сохранение пахотных земель, лесов, рекреационных зон; защита почв, подземных и поверхностных вод, атмосферы от загрязнения; обеспечение нормального функционирования существующих промышленных объектов и коммуникаций; сохранение полезных ископаемых; безаварийная ликвидация шахты; соблюдение нормативных предельно допустимых сбросов шахтных вод и выбросов в атмосферу.

Контроль соблюдения требований экологической безопасности при ликвидации угледобывающих предприятий осуществляют облгосадминистрации и Министерство экологии и природных ресурсов Украины. Начинается контроль с проведения государственной экологической экспертизы проектов закрытия шахт.

Вшестом, седьмом, восьмом и девятом разделах проекта рассматривается энергетическая часть, связь и сигнализация, породное хозяйство, пруды-отстойники шахтных вод и илонакопители. Оцениваются ликвидируемые и сохраняемые объекты энергоснабжения, приводятся решения по общешахтной телефонной сети и внешним линиям связи;

38

общешахтной телефонной сети и внешним линиям связи; разрабатываются технические решения по отвалам, проекты их тушения, переформирования, озеленения. Даются обоснования ликвидации или использования пру- дов-отстойников, решаются вопросы утилизации или захоронения иловых отложений.

Десятый раздел посвящен проектным решениям по рекультивации и использованию земель, одиннадцатый – противопожарной защите, двенадцатый – охране труда и промсанитарии, тринадцатый – оценке воздействия на окружающую среду (охрана недр, предотвращение неуправляемого проникновения газа на поверхность, мероприятия по предотвращению вредного влияния шахтных вод на водный бассейн и рельеф, отходы производства). Определяются пути и способы нормализации состояния окружающей среды и обеспечения требований экологической безопасности при ликвидации шахты (воздушная среда, водная среда, нарушение земель, радиационная обстановка).

Четырнадцатый раздел представляет собой проект организации работ по ликвидации шахты, в пятнадцатом рассматриваются социальноэкономические последствия ликвидации шахты. Приводятся сведения о работах подготовительного периода, разрабатывается стройгенплан и календарный план ликвидации шахты, продолжительность ликвидации, методы производства работ; меры социальной зашиты работников, увольняемых в связи с ликвидацией шахты.

Шестнадцатый раздел отражает технико-экономическую часть проекта, где определяется численность трудящихся и затраты на содержание шахты в период ликвидации, расходы на ликвидацию, возвратные суммы, основные (а их 32) расчетные технико-экономические показатели. Последние включают и затраты на обеспечение экологической безопасности; постоянные затраты, вызванные последствиями ликвидации шахты, расходы на научно-исследовательские и проектно-изыскательские работы и др.

Структура затрат по проекту ликвидации горного предприятия приведена в таблице 3.1.

Всоответствии с постановлением Кабмина Украины от 22.06.99 № 1164 «О внесении изменений в Порядок ликвидации убыточных угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий» затраты на ликвидацию шахты состоят из двух частей:

первая – затраты на физическое закрытие и природоохранные мероприятия в период физического закрытия;

вторая – затраты на социальную защиту трудящихся, создание новых рабочих мест, обеспечение жильем очередников, выплату пособий по безработице, и т. д.

Всвою очередь вторая часть затрат подразделяется на две:

39