Шахтеры ДТЭК впервые в Украине пересекли горной выработкой крупнейшее геологическое нарушение
Проходчики шахты Самарская ДТЭК ШУ Терновское впервые успешно пересекли горной выработкой крупнейшее в Западном Донбассе геологическое нарушение – Богдановский сброс. Тем самым сделан первый шаг к подготовке нового поля шахты с запасами угля 10 млн тонн. Этим горняки продлят жизнь шахты Самарская как минимум на 15 лет.
Проходчики ДТЭК ШУ Терновское преодолели самое большое разрывное нарушение Западного Донбасса – огромную трещину в земных недрах длиной 50 км, которая называется Богдановский сброс. Эта трещина «разорвала» горизонтально залегающие угольные пласты: перепад глубины между разорванными частями горного массива составляет по вертикали около 300 м. Во всем мире нет успешного опыта прохождения таких крупных тектонических нарушений: есть примеры прохождения разрыва пластов, края которых уходят вверх или вниз максимум на 10 м.
Шахтеры Самарской отрабатывали пласт С1, и геологическая разведка установила, что по другую сторону Богдановского сброса, на той же глубине, залегает часть другого разорванного угольного пласта, переход которого и откроет доступ к 10 млн т угля. Для подготовки этих запасов требовалось пройти выработкой сброс – в чем и заключалась сложность. Ранее, в конце прошлого века, две попытки приблизиться к Богдановскому сбросу подготовительными выработками были неудачны и привели к аварийным ситуациям с потерей проходческого оборудования.
В мае 2015 года экспертно-аналитическая группа из 20 человек, в числе которых – 6 профессоров горного профиля из Национального горного университета и Института геотехнической механики им. Н. С. Полякова НАН Украины, а также другие ведущие ученые в области геомеханики и специалисты ДТЭК, начала работу над проектом по проведению беспрецедентно сложной и опасной горной выработки, которая проложит путь сквозь сброс у к новому угольному пласту. Был проведен комплекс исследований и разработана новая безопасная технология крепления, которая позволяет проходить малоизученные и непредсказуемые участки шахтного поля.
Михаил Барабаш, и.о. директора по добыче угля ДТЭК Энерго: «У нас не было точных данных о состоянии горного массива внутри Богдановского сброса – обводненности, трещиноватости, устойчивости пород. Даже самая детальная разведка геологического нарушения не может их предоставить. Также мы не знали точной геометрии нарушения и будущего места встречи нарушения при прохождении выработки. Плюс к этому – над сбросом залегали водонасыщенные пески, а на поверхности была река, что создавало риск водопритока в выработку. В любой момент могла хлынуть вода и затопить весь горизонт. Проходчики шли в неизвестность и могли столкнуться с чем угодно – внезапные обрушения, выбросы метана, вспучивание почвы, деформации пород, вода. Именно поэтому пересечение горными выработками крупных геологических нарушений считается самым сложными процессом в угледобыче и вершиной горного искусства. Для наших условий длина опасной зоны, в которую нарушение попадет наверняка, составляла 70 м. В этой зоне мы предусмотрели все возможные меры обеспечения безопасности ведения горных работ, а также мощное и надежное крепление».
Для обеспечения безопасности проведения выработки была разработана и впервые реализована процедура мониторинга состояния горного массива, включающая бурение опережающих скважин и ежедневные замеры смещений пород кровли и почвы. На основе данных этого мониторинга ежедневно принимались решения о соответствии нашей технологии фактическому состоянию горного массива. Суть новой технологии, при помощи которой была пройдена выработка сквозь Богдановский сброс, – в многоуровневом укреплении пород. Крепление осуществлялось в несколько этапов. В забое устанавливалась опережающая анкерная крепь, затем – мощные металлические арки. Пустоты между арками и горным массивом заполнялись быстротвердеющим бетоном, а затем в трещиноватый массив закачивались высокопрочные полимерные смолы.
Виталий Пилюгин, начальник отдела по науке и инновациям ДТЭК Энерго: «Мониторинг горного массива при проведении выработки стал для нас, образно говоря, «глазами и ушами», благодаря чему мы могли полностью контролировать ситуацию. А комбинированная система крепления позволила полностью устранить опасность притока воды в выработку и снизить до минимума смещения пород. Наблюдения за состоянием выработки показали, что она противостоит всем возможным геологическим явлениям и не деформируется на протяжении минимум 15 лет – это «срок эксплуатации» для шахтных выработок».
Василий Снигур, директор ДТЭК ШУ Терновское: «В мировой практике один из недавних примеров прохождения подобного нарушения был в Германии. При проведении выработки произошло два прорыва шламовых породных масс и ряд более мелких аварийных ситуаций. И если немецкие шахтеры проходили выработку со средней скоростью 2 см в сутки, то наши проходчики двигались в 100 раз быстрее – проходили по 2 м в сутки. Работы выполняла опытная бригада проходчиков из 42 человек. Разумеется, проведение такой выработки потребовало большего количества работ, материалов, техники: если обычная выработка обходится в среднем в 15-20 тыс. грн за 1 метр, то эта обошлась раза в 2 дороже. Зато теперь мы имеем уникальный опыт, проверенную технологию работы – и открытый доступ к большим залежам угля, которых хватит на много лет вперед».
В 2015 году шахтеры перешли нарушения одной выработкой. В дальнейшем через Богдановский сброс будут проведены еще три выработки, после чего шахтеры начнут добывать уголь.
