Газовый режим при разработке калийных и рудных месторождений

В калийных рудниках России выделяется смесь метана и водорода, а в аналогичных рудниках Германии, кроме того, выделяются сероводород и углекислый газ.

Газы находятся в виде микровключений в кристаллах соли, а также в свободном состоянии заполняют трещины и пустоты.

Микровключенные газы освобождаются из кристаллов при их дроблении, и особенно при растворении в воде, количество их достигает, например, в Верхнекамском месторождении на сильвинитовых пластах 90—170 см³ на 1 кг сильвинита.

Свободные газы делятся на внутрипластовые и приконтактные. Внутрипластовыми считаются газы, содержащиеся в микротрещинах, порах, а также встречающиеся в виде гнездовых скоплений. Гнездо­вые скопления заключены в пустотах, образовавшихся при тектони­ческих процессах внутри карналлитовых пластов. Приконтактные (коржевые) газы приурочены к глинистым прослойкам и контактам пластов калийных солей с каменной солью. Содержание поровых газов в сильвинитах зависит от микротрещиноватости пород, оно может доходить до 10 л на 1 m³ породы.

Как и в угольных месторождениях, в калийных и каменносоляных рудниках наблюдается три вида выделения газов: обыкновенное, суфлярное и внезапное.

Обыкновенное газовыделение возникает при разрушении и измельчении соли. При этом выделяется газ, заклю­ченный в микротрещинах. Количество его незначительно.

С у ф л я р н ы е выделения происходят главным образом из трещин и пустот в карналлитовых пластах. Число суфляров велико, продолжительность действия их в большинстве случаев не превышает 30 мин, но иногда выделение продолжается больше месяца. Этот вид газовыделения является главной причиной загазования атмосферы Верхнекамских рудников.

Внезапные выделения газа происходят главным обра­зом из кровли и стенок выработки при обрушении соли в результате взрывных работ. При этом, как и в случаях выбросов угля, обра­зуются пустоты. Средняя интенсивность обрушения на разных пла­стах различна. Наиболее значительные выбросы наблюдаются в ка­лийных рудниках Германии, где количество выброшенной соли в отдель­ных случаях достигает 15 000 т, а количество выделившегося газа — 200 000 м³.

Вследствие того, что горючие газы выделяются главным образом в процессе буро-взрывных работ, относительная газообильность калийных рудников невелика и, например, для Соликамского руд­ника колеблется от 0,15 до 0,35 м³/т, а абсолютная газообильность составляет около 2000 м³1сутки.

Выделение метана в смеси с другими газами, в частности с водо­родом, наблюдается и при разработке ряда других месторождений. Так, горючие газы выделяются в рудниках комбината «Апатит» на Кольском полуострове, в полиметаллических рудниках Северного Кавказа, в рудниках Норильского комбината, на алмазных и железо­рудных месторождениях Якутии, при разработке золотоносных месторождений Западной Сибири, Урала, Восточного Забайкалья и на ряде других месторождений.

Происхождение метана в этих случаях различно. Так, на Урупских медноколчеданных месторождениях газ выделяется из минераль­ных источников, в кимберлитовых трубках Якутии — из включений твердых битумов, в рудниках Норильского комбината — из подсти­лающих рудное тело угленосных отложений.

Рудные шахты, как и угольные, делятся на категории по количе­ству горючих газов (в условном метане), выделяющихся в сутки на 1 м³ среднесуточной добычи горной массы. При подсчете количества выде­ляющегося условного метана 1 м³ водорода приравнивается 2 м³ метана.

К I категории относятся рудники с относительной газообиль­ностью до 7 м³1т, ко II от 7 до 14 м³/т, к III от 14 до 21 м³;т, а к сверхкатегорным — рудники, в которых выделяется более 21 м³/т горючих газов, а также происходят внезапные выбросы газа и суфлярные выделения.

РУДНИЧНАЯ ПЫЛЬ