Войти в ЛК

Приказ Ростехнадзора № 515 от 10.12.2020 ​

Коротко: федеральные нормы и правила устанавливают порядок прогноза динамических явлений (ДЯ) — горных ударов, внезапных выбросов угля (породы) и газа, внезапных выдавливаний угля, динамических разрушений пород почвы — и мониторинга массива горных пород при подземной отработке угольных месторождений (п. 3, 6). Действуют вместе с Правилами безопасности в угольных шахтах (приказ Ростехнадзора № 507); события, предшествующие ДЯ, и сами ДЯ расследуются по Порядку технического расследования аварий (приказ Ростехнадзора № 503); персонал угледобывающих организаций проходит обучение по промышленной безопасности.

Полное наименование. Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 10 декабря 2020 г. № 515 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности „Инструкция по прогнозу динамических явлений и мониторингу массива горных пород при отработке угольных месторождений“».

Орган-издатель. Ростехнадзор.

Регистрация в Минюсте. 30 декабря 2020 г., регистрационный № 61949.

Срок действия. Действует с 1 января 2021 г. до 1 сентября 2032 г. (п. 2 приказа, в редакции приказа Ростехнадзора № 49 от 20.02.2026, действует с 26.04.2026 — этим приказом срок действия продлён; тем же приказом одновременно изменены приказ № 429 и приказ № 436 по угольной промышленности).

Редакция. С изменениями от 20 февраля 2026 г. (приказ Ростехнадзора № 49, зарегистрирован в Минюсте 14.04.2026 № 86038, действует с 26.04.2026).

О чём документ ​

Инструкция обязательна для угледобывающих организаций, ведущих подземную добычу угля (горючих сланцев), и распространяется на предотвращение четырёх видов динамических явлений: горных ударов, внезапных выбросов угля (породы) и газа, внезапных выдавливаний угля, внезапных динамических разрушений пород почвы (п. 2–3). Документ устанавливает категории опасности угольных пластов и горных пород по ДЯ («склонные», «угрожаемые», «опасные», «особоопасные»), виды прогноза (региональный, перед вскрытием, локальный, текущий, прогноз пород), методы каждого вида прогноза с конкретными формулами, номограммами и пороговыми значениями, меры предотвращения ДЯ, методы контроля их эффективности, а также лабораторные и скважинные методики определения прочности угля, выхода буровой мелочи и начальной скорости газовыделения, на которых строятся все методы прогноза.

Ключевые положения и сроки ​

  • Запрет и возобновление горных работ (п. 18–19) — на участках угольного пласта категории «опасно» ведение горных работ по проведению выработок и выемке угля запрещено; работы возобновляются только после выполнения мер по предотвращению ДЯ и контроля их эффективности.
  • Расследование событий-предвестников ДЯ (п. 26) — в течение 24 часов комиссией во главе с главным инженером шахты; сами ДЯ расследуются по Порядку № 503, информация о них наносится на горную графическую документацию.
  • Ежегодная категоризация пластов (п. 25) — распорядительным документом руководителя угледобывающей организации при подготовке плана развития горных работ угольные пласты и горные породы относятся к категориям по ДЯ, утверждаются опасные зоны и комплекс мер на планируемый год; документ направляется в территориальный орган Ростехнадзора не позднее 1 января планируемого года.
  • Глубина, с которой пласт считается угрожаемым по внезапным выбросам (п. 45, таблица № 3 приложения № 3) — от 150 м (Прокопьевско-Киселёвский район) до 500 м (Анжерский район) в зависимости от угольного бассейна; для не указанных в таблице бассейнов (кроме Донецкого) — 150 м.
  • Пороговая начальная скорость газовыделения gкр (п. 119) — 4,0 л/мин для большинства бассейнов; для Донецкого бассейна — от 4,0 до 5,0 л/мин в зависимости от выхода летучих веществ Vdaf.
  • Периодичность прогноза — локальный прогноз удароопасности вне опасных зон — не реже чем через 75 м подвигания забоя (п. 80); текущий прогноз удароопасности — не реже чем через 2 м (на угрожаемых пластах — 3 м, п. 95); локальный и текущий прогноз выбросоопасности — не реже чем через 4 м подвигания забоя (п. 105, 117); в поддерживаемых выработках — не реже раза в год, спустя год после проведения (п. 87).
  • Контроль эффективности мер (п. 180, 183) — проводится непосредственно после выполнения мер предотвращения ДЯ (для гидрорыхления — не ранее чем через 30 минут после его окончания); увлажнение угольного пласта считается эффективным при влажности угля во всех пробах не менее 6%.

Частые вопросы ​

Что делать, если участок угольного пласта отнесён к категории «опасно»? ​

Ведение горных работ по проведению выработок и выемке угля на нём запрещено (п. 18). Работы возобновляются только после выполнения одной или нескольких мер по предотвращению ДЯ (приложение № 4) и контроля их эффективности методом, соответствующим применённой мере (приложение № 5, п. 19, 176).

Как часто нужно проводить текущий прогноз удароопасности при проведении выработки? ​

Не реже чем через 2 м подвигания забоя подготовительной (очистной) выработки; на угрожаемых по горным ударам угольных пластах — не реже чем через 3 м (п. 95). Текущий прогноз выбросоопасности — не реже чем через 4 м подвигания забоя (п. 105, 117).

Сколько времени даётся на расследование события, предшествующего динамическому явлению? ​

24 часа — расследование проводит комиссия во главе с главным инженером шахты, по порядку, утверждённому техническим руководителем угледобывающей организации (п. 26). Сами произошедшие горные удары и внезапные выбросы расследуются по общему Порядку технического расследования аварий, инцидентов и случаев утраты взрывчатых материалов (приказ Ростехнадзора № 503).

Связь с другими НПА ​

Связки с базой знаний ​

Официальный источник ​

Приказ № 515 на pravo.gov.ru (номер опубликования 0001202012300131, зарегистрирован в Минюсте 30.12.2020 № 61949); изменения — приказ Ростехнадзора № 49 от 20.02.2026 (рег. Минюст № 86038).

Полный текст документа ​

Приведён по тексту официальной публикации с учётом изменений от 20 февраля 2026 года. Документ насыщен расчётными формулами (около 60), многие из которых в использованной выгрузке справочной системы заменены пометкой «[изображение]» — сами уравнения не восстановлены, переменные и их физический смысл, а также итоговые пороговые значения и условия категорирования приведены по тексту источника полностью; отсутствующие формулы отмечены по месту и сведены в .problemy.yaml. Номограммы (графики) также приведены в источнике только изображениями и не воспроизведены — их назначение описано текстом.

Приказ, основные положения, признаки динамических явлений (главы I–II, пункты 1–36)

Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 10 декабря 2020 г. № 515 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности „Инструкция по прогнозу динамических явлений и мониторингу массива горных пород при отработке угольных месторождений“»

1. Утвердить прилагаемые Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Инструкция по прогнозу динамических явлений и мониторингу массива горных пород при отработке угольных месторождений».

2. Настоящий приказ вступает в силу с 1 января 2021 г. и действует до 1 сентября 2032 г. (в редакции с 26 апреля 2026 г. — приказ Ростехнадзора № 49 от 20.02.2026).

Руководитель А.В. Алёшин

Зарегистрировано в Минюсте России 30 декабря 2020 г., регистрационный № 61949.

Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Инструкция по прогнозу динамических явлений и мониторингу массива горных пород при отработке угольных месторождений»

I. Основные положения

1. Инструкция разработана в соответствии с ФЗ-116 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

2. Инструкция распространяется на угледобывающие организации и обязательна для их руководителей и работников, надзорных органов, профессиональных аварийно-спасательных служб (формирований) (ПАСС(Ф)), а также для работников иных организаций, посещающих шахты.

3. Инструкция направлена на предотвращение динамических явлений (ДЯ): горных ударов; внезапных выбросов угля (породы) и газа; внезапных выдавливаний угля; внезапных динамических разрушений пород почвы.

4–5. Признаки ДЯ и предшествующие им события приведены в главе II; виды произошедших ДЯ определяются по совокупности признаков.

6. Инструкция устанавливает требования к порядку: проведения прогноза горных ударов, внезапных выбросов, внезапных выдавливаний угля, динамических разрушений почвы; применения мер предотвращения ДЯ; контроля эффективности этих мер; проведения мониторинга массива горных пород; расследования и учёта ДЯ.

7–9. Категории опасности по ДЯ: для угольных пластов — «склонные к горным ударам» → «угрожаемые» → «опасные» (удароопасные); «склонные к внезапным выбросам угля и газа» → «угрожаемые» → «опасные» (выбросоопасные) → «особовыбросоопасные» (в зонах активных тектонических нарушений, ПГД, перехода целиков); «склонные к динамическому разрушению пород почвы» → «угрожаемые» → «опасные»; «склонные к внезапному выдавливанию угля» → «угрожаемые» → «опасные»; для горных пород — «склонные к горным ударам» и «склонные к выбросам породы и газа». Участки угольного пласта делятся на категории «опасно» (не исключена возможность ДЯ) и «неопасно» (методами прогноза установлено исключение ДЯ). Пласт (порода) относится к «угрожаемым» по ДЯ, если на шахтном поле выявлен участок «опасно» или произошло ДЯ.

10. При проектировании строительства шахты учитываются результаты геодинамического районирования шахтного поля (глава III).

11–17. Виды прогноза ДЯ: региональный (по геологоразведке и по сейсмоакустическим наблюдениям); перед вскрытием; локальный; текущий; прогноз удароопасности и выбросоопасности пород. Область применения, назначение и методы прогноза — приложение № 1; схемы прогноза внезапных выбросов и горных ударов — приложение № 2. Региональный прогноз по геологоразведке — для отнесения пластов к «угрожаемым»; по сейсмоакустике — для выявления зон активизации сейсмических процессов на удароопасных пластах. Прогноз перед вскрытием — для разработки мер безопасного вскрытия. Локальный прогноз — на склонных к горным ударам и угрожаемых по выбросам пластах, для выявления участков «опасно». Текущий прогноз — в каждом цикле выемки угля, в опасных зонах и на участках после выявления «опасно». Прогноз пород — при проведении выработок по породам, склонным к ДЯ (не проводится при буровзрывных работах в режиме сотрясательного взрывания).

18–20. Запрещено вести горные работы на участках категории «опасно»; возобновление — после мер предотвращения ДЯ и контроля их эффективности. Метод прогноза выбирается по категории опасности пласта; допускается применение нескольких методов и видов прогноза (приложение № 1) — участок относится к «опасно», если хотя бы один метод дал такой результат. Прогноз может не проводиться при выполнении мер предотвращения и контроля эффективности.

21–22. На склонных к ДЯ пластах выявляются опасные зоны (зоны ПГД, влияния геологических нарушений, расщепления пласта, работ в направлении выработанного пространства или передовой выработки, отработки целиков, для Воркутинского месторождения — участок от монтажной камеры на шаг первой посадки кровли; для выбросоопасных пластов — незащищённая нижняя часть горизонта, зоны влияния нарушений и ПГД); зоны наносятся на графическую документацию. На шахтах, отрабатывающих опасные по горным ударам и (или) выбросам пласты, проводится геофизический мониторинг массива горных пород по проектной документации, утверждённой главным инженером.

23–26. Методы прогноза, меры предотвращения и контроля включаются в документацию по ведению горных работ. Прогноз и контроль выполняют ИТР службы прогноза ДЯ. Ежегодно распорядительным документом руководителя организации пласты и породы относятся к категориям по ДЯ, утверждаются опасные зоны и меры на год; документ направляется в территориальный орган Ростехнадзора не позднее 1 января планируемого года. ДЯ расследуются и учитываются по Порядку № 503 (приказ Ростехнадзора от 08.12.2020); события, предшествующие ДЯ, расследуются в течение 24 часов комиссией во главе с главным инженером шахты.

II. Признаки динамических явлений и события, предшествующие динамическим явлениям

27. Признаки горного удара: мгновенное разрушение целика или краевой части пласта и пород; резкий звук; ударная воздушная волна и сейсмические волны; отброс/выдавливание угля крупнообломочной фракцией; щель между пластом и кровлей; пыль; разрушение (сдвиг) крепи, машин, оборудования; повышенное газовыделение.

28. Признаки внезапного выброса угля и газа: быстрое разрушение призабойной части пласта; отброс угля за пределы угла естественного откоса; полость с шириной меньше глубины; относительное газовыделение выше природной газоносности; воздушный толчок и звук; повреждение оборудования; угольная пыль на откосе.

29. Признаки внезапного выдавливания угля: быстрое смещение призабойной части в выработку; полость с шириной больше глубины; трещины между пластом и породами; крупнообломочная фракция; газовыделение меньше разности природной и остаточной газоносности.

30–31. Признаки динамического разрушения пород почвы: разломы почвы, звук и сотрясение, интенсивное газовыделение при надработке, повреждение крепи, пыль. Признаки внезапного выброса породы и газа: быстрое разрушение пород, отброс породы фракцией 1,25–2,5 мм под углом менее естественного откоса, чешуеобразные пластины в полости, повышенное газовыделение.

32–36. События, предшествующие горному удару: повышенное горное давление на крепь; удары, трески, толчки; стреляние кусков; повышенный выход буровой мелочи и зажатие инструмента. Предшествующие выбросу угля и газа: удары и трески в массиве; выдавливание и высыпание угля; вынос буровой мелочи и газа; выталкивание/зажатие инструмента; снижение прочности угля; шелушение забоя. Предшествующие выдавливанию: повышенное давление на крепь, повышенный выход мелочи, звуковые эффекты. Предшествующие разрушению почвы: удары в породах почвы, повышенное пучение, давление на крепь. Предшествующие выбросу породы и газа: повышенное дробление пород при взрывных работах, увеличение коэффициента использования шпуров.

Геодинамическое районирование и региональный прогноз (главы III–VI, пункты 37–63)

III. Геодинамическое районирование участка недр

37–38. Геодинамическое районирование проводится для выявления блочной структуры массива, оценки напряжённого и динамического состояния, активных геодинамических зон — на основе геологических, геофизических материалов, дешифрирования снимков, морфометрического анализа, полевых наблюдений. Результат: блочная структура и динамика взаимодействия блоков; потенциально опасные зоны (активные разломы, узлы их пересечения, тектонически напряжённые зоны); математическое моделирование напряжённо-деформированного состояния; уточнение геологических данных; картографирование. Выявленные зоны наносятся на графическую документацию, координаты вносятся в каталог, границы увязываются с маркшейдерской сетью; результаты используются при раскройке шахтного поля и проектировании.

IV. Проведение регионального прогноза по данным геолого-разведочных работ

39–52. По геологоразведочным данным устанавливаются глубины Hгор.уд (угрожаемые по горным ударам), Hвыб (угрожаемые по выбросам) и глубины для выдавливания угля и разрушений почвы, а также глубины отнесения пород к «склонным». Используются методы, основанные на пределе прочности угля/пород на сжатие, мощности пласта и кровли, природной газоносности, выходе летучих веществ, толщине пластического слоя, показателе метаморфизма угля. К «угрожаемым по ДЯ» относятся пласты с глубины, на которой произошли предшествующие ДЯ события или ДЯ на соседних шахтах. Отнесение к «угрожаемым по горным ударам» — по параметру склонности (формулы 1–3, не воспроизведены — переменные Р1–Р4 из таблиц 1–2 приложения № 3), либо по коэффициенту удароопасности Куд ≥ 70% (пласт сложного строения — Куд.пл.сл.стр ≥ 70%), либо по показателю интенсивности разрушения Ки < 0,9 (склонность к ударам). Отнесение к «угрожаемым по внезапным выбросам» — с глубины Hвыб по таблице № 3 приложения № 3 (от 150 до 500 м в зависимости от бассейна; для не указанных бассейнов, кроме Донецкого, — 150 м); для пластов с газоносностью от 15 м³/т и более — по формулам (8)–(11) через глубины по газовому фактору и напряжённому состоянию; для Донецкого бассейна — по показателям Vdaf, М, X (таблица № 4 приложения № 3), пласт невыбросоопасен при М>27,7 или lgρ<3,2. По фазово-физическим свойствам угля (показатель сорбционной пористости Gмг, влага) — пласт угрожаем по ударам при Gмг>0,5 в 70% мощности, по выбросам — при наличии пачки от 0,2 м (Печорский бассейн — 0,1 м) с Gмг<0,5. К «угрожаемым по внезапному выдавливанию» относятся угрожаемые по выбросам пласты при fср.уг≥1, прочности кровли σпор.сж≥70 МПа и мощности кровли от 10 м. К «угрожаемым по разрушению почвы» — по условиям близости газоносного пласта и прочности пород (для Воркутинского месторождения — по условной ширине выработки, формула 54). Горные породы «склонны к горным ударам» при σпор.сж≥80 МПа на глубине более 500 м с признаками дискования керна или соотношением прочности на сжатие/растяжение более 25; «склонны к выбросам породы и газа» — на глубине от 600 м при дисковании керна.

V. Проведение регионального прогноза по непрерывным сейсмоакустическим наблюдениям

53. Основан на мониторинге сейсмостанциями (регистрация времени, координат, энергии сейсмических событий). При выявлении опасных зон в краевых участках пласта дополнительно выполняется локальный или текущий прогноз удароопасности. Выделение зон активизации — по данным не менее 3 месяцев наблюдений; пороговые значения параметров — по данным не менее 6 месяцев, включаются в проектную документацию на сейсмосистему и проверяются не реже раза в год.

VI. Проведение прогноза ДЯ в месте вскрытия склонных к ДЯ угольных пластов и горных пород

54–57. Разведка пласта — из забоя вскрывающей выработки при подходе на 10 м и менее по нормали, не менее двух скважин (длиной свыше 10 м при угле залегания менее 18°, свыше 25 м — при 18° и более); разведка на 5 м вперёд от забоя. Прогноз в месте вскрытия — с расстояния не менее 3 м, не менее двух скважин, пересекающих пласт не менее чем в 1 м от контура выработки. Участок относится к «опасно» при выявлении такой категории, при событиях-предвестниках во время бурения, или если скважины не пробурены на заданную глубину. Результаты — акт определения выбросоопасности пласта в месте вскрытия (приложение № 7).

58. Прогноз удароопасности в месте вскрытия — методом локального прогноза по выходу буровой мелочи (глава VII, п. 66).

59–62. Прогноз выбросоопасности в месте вскрытия — по бассейнам: Кузнецкий — по показателю выбросоопасности Пв (формула 14, не воспроизведена; «опасно» при Пв≥0); Печорский, Партизанское месторождение, Сахалин — по давлению газа в скважинах (опасно при ≥1,0 МПа); Донецкий — по начальной скорости газовыделения g2, йодному показателю ΔJ и коэффициенту крепости fуг.min (пласт «неопасен» при одновременном g2≤2,0 л/мин, ΔJ≤3,5 мг/г, fуг.min≥0,6 у.е.). При вскрытии стволами буровзрывным способом с полным обнажением пласта за одно взрывание прогноз не проводится; при пологом пласте с «неопасно» — применяется текущий прогноз.

63. Прогноз удароопасности и выбросоопасности пород перед вскрытием — по делению керна на диски (главы X, XIII); скважина бурится в середине выработки длиной не менее мощности вскрываемой породы.

Методы и проведение локального прогноза удароопасности угольных пластов (главы VII–VIII, пункты 64–92)

VII. Методы локального прогноза удароопасности угольных пластов

64–65. Локальный прогноз — для выявления участков «опасно»; методы: по выходу буровой мелочи (каменноугольные, антрацитовые пласты), по изменению естественной влаги (буроугольные), геофизические (сейсмоакустическая активность, электромагнитные импульсы, амплитуда наведённого электромагнитного поля).

66–67. Прогноз по выходу буровой мелочи — скважины диаметром 42–44 мм; категория определяется по номограммам (рис. 4–5) и/или формулам (15)–(20), сопоставляющим объём/массу буровой мелочи с 1 м скважины с отношением расстояния до конца интервала к мощности пласта; при значениях на разграничительной линии или выше — «опасно». Длина скважины lскв > n+b (n — ширина защитной зоны по номограмме рис. 6, b — подвигание забоя за цикл); при невозможности пробурить на такую длину или зажатии инструмента с сейсмоакустическими импульсами — «опасно». Результаты — в журнал (приложение № 8), проверяется начальником участка аэрологической безопасности ежесуточно.

68–69. Прогноз по естественной влаге — пробы через 0,5–1 м, крупность до 1 мм, в герметичных ёмкостях; категория — по номограмме (рис. 7) отношения средней влаги к максимальной влагоёмкости. Результаты — журнал (приложение № 9).

70–77. Геофизические методы (сейсмоакустическая активность, электромагнитные) применяются при установленных пороговых значениях параметров, утверждённых техническим руководителем и согласованных с разработчиком метода; без пороговых значений — используются только для мониторинга. Методы: по естественной (ЕАЭ) и вызванной (ВАЭ) акустической эмиссии — рост активности и доли высокоамплитудных импульсов на удароопасных участках; показатель KВАЭi по формуле (22, не воспроизведена). Электромагнитные — по естественному (ЕЭМИ, показатели Qb, Qn по формулам 23–24, «опасно» при превышении пороговых Qbk, Qnk) и вызванному (ВЭМИ) излучению — способами дипольного зондирования и профилирования (показатель Qs по формуле 29, не воспроизведена).

78. Результаты локального прогноза — в журнал регистрации результатов прогноза ДЯ и контроля эффективности мер.

VIII. Проведение локального прогноза удароопасности угольных пластов

79. Проводится на склонных к горным ударам пластах: в проводимых подготовительных выработках, в выработках действующих выемочных участков, в поддерживаемых выработках.

80–82. Первое определение — после вскрытия пласта или не позднее 3 суток до начала проведения выработки; далее — не реже чем через 75 м подвигания забоя вне опасных зон. На участке засечки — скважины длиной lскв≥n+b (в опасной зоне — на участках не менее 2n). В забой — не менее 2 скважин (выработка уже 5 м) или 3 (шире 5 м) плюс по 2–3 скважины в каждый борт; расстояние между скважинами — не менее 1,5 м.

83–86. В выемочных участках — скважины в оконтуривающих выработках (lскв≥n) и очистных (lскв≥n+b), с детальной схемой размещения по зонам опорного давления (ширина зоны — по номограмме рис. 8). На остановленных более 3 суток очистных забоях — прогноз перед возобновлением работ. Периодичность в выемочных участках — подвигание забоя между прогнозами не более 25 м. Участок — «опасно», если хотя бы по одной скважине выявлена такая категория; размер зоны «опасно» увеличивается на половину расстояния между скважинами с разными результатами.

87–92. В поддерживаемых выработках — прогноз через год после проведения, не реже раза в год; интервалы — не более 100 м (не более 25 м у целиков угля), у сопряжений — не более 10 м; по выходу буровой мелочи — на глубину не менее n. Также проводится перед перекреплением, перед погашением выработки и на участках, прилегающих к месту произошедшего горного удара (протяжённостью не менее l).

Текущий прогноз удароопасности, прогноз пород, локальный прогноз выбросоопасности (главы IX–XI, пункты 93–108)

IX. Методы текущего прогноза удароопасности угольных пластов

93–95. Проводится методами локального прогноза (глава VII) либо методом текущего прогноза выбросоопасности по параметрам искусственного акустического сигнала (глава XII); на участках, отнесённых к опасным зонам, и после выявления «опасно»; не реже чем через 2 м подвигания забоя (на угрожаемых пластах — 3 м).

96–97. Ширина опасной зоны d рассчитывается по формулам (30)–(43) в зависимости от типа объекта (тектоническое нарушение, передовая выработка, выработанное пространство) и отработанности вышележащих горизонтов — от 0,5l до 6n. Прогноз продолжается до выхода забоя за границы опасной зоны; после приведения в неудароопасное состояние — контроль не менее чем на двух циклах подвигания забоя.

98. Результаты — в журнал по приложению № 8.

X. Методы прогноза удароопасности горных пород

99–102. Выполняется при проведении выработок по породам с σпор.сж≥80 МПа на глубине более 500 м; периодичность бурения — с опережением не менее 2 м относительно суточного подвигания. Отнесение к «склонным к горным ударам» — по кварцу в составе, дискованию керна, отношению прочности на сжатие/растяжение (глава IV), уточняется методом вдавливания жёстких штампов — коэффициент хрупкости Kхр (не менее 10 определений); при максимальном Kхр≥3 порода — угрожаемая по горным ударам.

XI. Проведение локального прогноза выбросоопасности угольных пластов

103–105. Проводится по средней прочности угля qср.уг (глава XXI); разведочные наблюдения — при засечке, после вскрытия, не более чем через 300 м подвигания. Прогноз — по наиболее выбросоопасным пачкам; на пологих и наклонных пластах в подготовительных выработках — не более чем через 4 м; на крутых — в подготовительных и очистных, тоже 4 м. При невозможности выдержать интервал 4 м с плановыми темпами — прогноз не проводится при условии текущего прогноза (глава XII).

106–108. При qср.уг≤75 у.е. — не менее 5 циклов текущего прогноза по начальной скорости газовыделения g2 или разведочных наблюдений в 10-метровой зоне. Места наблюдений — по типу забоя и системе разработки (0,5–1,0 м от борта, кутки уступов и печей и т. д.). Результаты — журнал (приложение № 10), проверка начальником участка АБ ежесуточно.

Текущий прогноз выбросоопасности угольных пластов и горных пород (главы XII–XIII, пункты 109–153)

XII. Методы текущего прогноза выбросоопасности угольных пластов

109. Проводится на выбросоопасных пластах в подготовительных и очистных забоях; не проводится там, где выполняются меры предотвращения и контроль эффективности (возобновляется после установления «неопасно», глава XXIII); без предварительной разведки — при засечке от невыбросоопасного участка с актом по приложению № 7.

110–112. Методы: по структуре пласта; по начальной скорости газовыделения g2; по g2 и выходу буровой мелочи; по акустической эмиссии (АЭ) массива; по параметрам искусственного акустического сигнала; по данным систем аэрогазового контроля (АГК). На шахтах Кузбасса в очистных выработках — комплексный метод (текущий прогноз при проведении оконтуривающих выработок + геофизический мониторинг). Ряд условий крутого залегания, при которых участки признаются неопасными без прогноза (вентиляционный горизонт под выработанным пространством, спаренные выработки на пластах мощнее 1,8 м и т.д.).

113–115. По структуре пласта — измерение мощности пачек (±0,01 м) и средней прочности qcр.уг; потенциально выбросоопасная пачка — мощностью от 0,2 м (Печорский бассейн — 0,1 м) с qcр.уг≤75 у.е. При отсутствии таких пачек — участок на 4 м невыбросоопасен без прогноза; при наличии — не менее 5 циклов прогноза по g2.

116–122. Прогноз по начальной скорости газовыделения g2 — скважины по наиболее выбросоопасной пачке (от 0,2 м), длиной 5,5–6,5 м (для Донбасса — 3,5 м, интервалы бурения 2–2,7 м), с детальной схемой расположения по типу забоя. «Опасно» — при превышении g2 порогового значения gкр, невозможности добурить скважину или событиях-предвестниках. Пороговое gкр: для Донецкого бассейна 4,0–5,0 л/мин в зависимости от Vdaf, для остальных бассейнов — 4,0 л/мин. Не проводится при выполненных мерах предотвращения и контроле эффективности (приложение № 4). Результаты — журнал (приложение № 11).

123–124. Прогноз по g2 и выходу буровой мелочи — показатель выбросоопасности R по формулам (44)–(45) (для Воркутинского месторождения и для остальных бассейнов, на основе максимальных gmax и объёма буровой мелочи); при R<0 — неопасно, при R≥0 — дополнительно показатель ng (глава XXII): при ng>0,65 — невыбросоопасно, при ng≤0,65 — выбросоопасно. Учитывается наибольшее значение R по двум контрольным шпурам. Результаты — журнал (приложение № 12).

125–136. Прогноз по АЭ массива — геофонами, средняя активность Ncp за интервал осреднения (30 ч для очистных, 10 ч для подготовительных забоев, формула 46 не воспроизведена); «опасно» при превышении относительного увеличения активности qАЭ (пороги 5% или 10% в зависимости от Nсрi) или порогового значения Nкр (формулы 48–49). Возврат к «неопасно» — после выхода за зону запаса (не менее 6 м) с подтверждающим прогнозом. Результаты — журнал (приложение № 13).

137–145. Прогноз по параметрам искусственного акустического сигнала — программно-аппаратными средствами, геофоны в пласте/породах/крепи/секциях крепи (расстановка по типу забоя, не более 40–50 м от забоя/сопряжений); прогностические параметры — низко-/высокочастотные составляющие спектра и характерные частоты; пороговые значения утверждает технический руководитель, переутверждаются не реже чем через 300 м подвигания. Место наиболее опасного участка — по коэффициенту Kо.н (формула 50, не воспроизведена). Результаты — журнал (приложение № 14), хранятся в электронном виде весь период отработки.

146–149. Прогноз по данным систем АГК — для нисходящих выработок на крутых пластах, буровзрывной способ; используются фоновое, максимальное и текущее содержание метана и расход воздуха; пороговое содержание метана Cпор и эффективная газоносность Хэф рассчитываются по формулам (51)–(53, не воспроизведены); при Хэф≥4 м³/т — участок опасен по выбросам. Результаты — журнал (приложение № 15).

XIII. Методы прогноза выбросоопасности горных пород

150–153. Для Донецкого бассейна — по керну скважин, пробуренных по выбросоопасному слою с опережением не менее 2 м; наличие выпукло-вогнутых дисков в 1 м керна — порода выбросоопасна, отсутствие деления на диски — невыбросоопасна. Результат оформляется актом. Выработки по выбросоопасным породам проводятся с мерами предотвращения либо буровзрывным способом в режиме сотрясательного взрывания.

Прогноз разрушений почвы, выдавливания угля, мониторинг, меры предотвращения и контроль эффективности (главы XIV–XIX, пункты 154–193)

XIV. Проведение прогноза динамических разрушений пород почвы горных выработок

154–157. Применяется на шахтах, отрабатывающих пласт «Мощный» Воркутинского месторождения, в два этапа. Первый этап — геологоразведочные скважины с шагом не более 100 м, определение мощности и свойств пород почвы, границ опасных зон; потенциально опасные участки — где залегают слои мощностью от 0,5 м с σпор.сж≥50 МПа, по условию (56, не воспроизведено) с учётом условной ширины выработки aусл = a+2bразг (формула 54). Второй этап — выделение опасных участков по условию (57) с коэффициентом пригрузки χ (1,4 в зоне влияния очистной выработки, иначе — по номограмме рис. 11) и параметром σх (номограмма рис. 12); при нескольких слоях — средневзвешенные значения (формулы 58–60, не воспроизведены). Опасные зоны наносятся на графическую документацию.

XV. Метод прогноза внезапных выдавливаний угля

158–160. По параметрам искусственного акустического сигнала (глава XII); опасность — по коэффициенту Kg (амплитуда/частота сигнала); при Kg≥0,5 участок — «опасный по внезапному выдавливанию угля» (пороговое значение допускается корректировать с обоснованием НИИ). Результаты — журнал (приложение № 14).

XVI. Метод прогноза динамических разрушений пород почвы с интенсивным газовыделением

161–163. По параметрам искусственного акустического сигнала между выработкой и источником газовыделения; опасность — по коэффициенту Km (амплитуда на резонансной частоте); при Km≥0,7 породы — «опасные по прорывам метана». Результаты — журнал (приложение № 14).

XVII. Мониторинг массива горных пород

164–173. Проводится на шахтах, отрабатывающих опасные по горным ударам и (или) выбросам пласты, для оценки геодинамического состояния массива и выявления участков риска. На шахтах Кузбасса с Hг.р>Hвыб — геофизические и горно-геологические исследования выемочных участков до ввода в эксплуатацию. Методы определяются проектной документацией на строительство/реконструкцию/техперевооружение шахты. Включает систематические наблюдения (категорирование пластов, прогноз ДЯ, геофизические и горно-геологические исследования) и непрерывный геофизический мониторинг — по методике разработчика метода; параметры оценки утверждает технический руководитель для каждого шахтопласта.

XVIII. Меры предотвращения динамических явлений

174–175. Применяются на участках категории «опасно», особовыбросоопасных участках и при приведении целиков в неудароопасное состояние — по перечню приложения № 4 (региональные: отработка защитных пластов, увлажнение; локальные: бурение дренажных/разгрузочных скважин, гидрорыхление, каркасная крепь, камуфлетное взрывание, торпедирование, пропитка). Участок считается приведённым в неудароопасное состояние, если на всех циклах в защитной зоне и двух циклах после выхода из неё установлена категория «неопасно».

XIX. Контроль эффективности мер по предотвращению динамических явлений

176–179. Методы контроля — по приложению № 5 (соответствуют применённой мере и категории пласта). При оценке «неэффективно» — меры применяются повторно или заменяются, либо выработка проводится буровзрывным способом (на выбросоопасных пластах — в режиме сотрясательного взрывания). Контроль региональных мер — методами прогноза ДЯ (главы VII, X, XII) или по влажности пачек. Контроль мер при вскрытии — методами главы VI.

180–182. Контроль локальных мер — сразу после их выполнения (гидрорыхление — не ранее чем через 30 минут); методы — по g2, по g2 и выходу буровой мелочи (выбросы), по выходу буровой мелочи (горные удары); интервал контроля — по длине скважины за вычетом 1,5 м (выбросы) или 0,7n плюс зона 0,2l (удары).

183. Контроль эффективности увлажнения — по влажности потенциально опасных пачек (пробы через 10 м в очистном забое, первая — после цикла выемки после увлажнения, определение влажности не позднее суток); эффективно при влажности всех проб не менее 6%.

184–187. Контроль бурения разгрузочных скважин по параметрам искусственного акустического сигнала — геофон на 5–10 м от устья; прогностический параметр PE = Emax/Et (формула 61); пороговое значение PE = 3 (скважины короче 20 м) или 3,5 (от 20 м); эффективно при выполнении длины по проекту, непревышении порога по каждой скважине и среднем значении не более 2.

188–190. Контроль гидрорыхления по параметрам сигнала — геофон на 5–10 м от устья нагнетательной скважины; прогностический параметр — низкочастотная составляющая Aн; эффективно при снижении Aн более чем на 5% от максимума и давления жидкости более чем на 30%.

191–193. Контроль по динамике начальной скорости газовыделения — скважина до 4 м, поинтервальное бурение (первый интервал 1±0,05 м, далее 0,5±0,05 м) с измерением g2 на каждом интервале; меры эффективны при безопасной глубине выемки lб = lр−1,3 (формула 62) больше подвигания забоя за цикл b; значение зоны разгрузки lр определяется по факту снижения g2 на 10% или принимается 4,5–5,0 м при иных условиях.

Методики измерений: буровая мелочь, прочность угля, газовыделение, разведочные и контрольные наблюдения (главы XX–XXIII, пункты 194–224)

XX. Определение выхода буровой мелочи

194–196. Скважины — по наиболее прочной пачке пласта (метод глав XXI, п. 197–200); выход определяется поинтервально с каждого метра бурения, мерным сосудом (точность ±0,1 л) или взвешиванием (±0,1 кг).

XXI. Определение прочности и коэффициента крепости угля по Протодьяконову

197–200. Прочность угля qуг — прочностномером (динамическое внедрение стального конуса), тарируется не реже раза в год; не менее 5 внедрений со смещением от 10 см; qуг = 100 − lк (формула 63), где lк — глубина внедрения, мм; средняя прочность qср.уг — по формуле (64, не воспроизведена); для пласта из нескольких пачек — средневзвешенная по формуле (65, не воспроизведена).

201–203. Коэффициент крепости fуг по Протодьяконову — лабораторным дроблением проб или устройством испытания на резание в выработке; средний fср.уг и коэффициент для многопачечного пласта — по формулам (66)–(67), не воспроизведены.

XXII. Определение начальной скорости газовыделения

204–209. Скважина диаметром 42–44 мм, поинтервальное бурение (первый интервал 0,5±0,05 м, далее 1±0,05 м); после каждого интервала — герметизация скважины, проверка давления в камере герметизатора (не менее 0,1 МПа), измерение скорости истечения газа; расстояние герметизации от забоя — 0,5±0,05 м (Донбасс) или 1±0,05 м (другие бассейны); g2 — максимальная скорость за 2 минуты после бурения. На шахтах Кузбасса при g2>4 л/мин дополнительно измеряется g7 (через 7 минут) и рассчитывается ng = g7/g2; при ng≤0,65 — участок «опасно». Средства измерений — утверждённого типа, поверенные.

XXIII. Проведение разведочных и контрольных наблюдений на склонных к внезапным выбросам угля и газа угольных пластах

210–218. Разведочные наблюдения — после вскрытия при засечке, при локальном и текущем прогнозе, не более чем через 300 м подвигания и не менее 25 м по нормали к нарушению; определяются g2, qср.уг (fср.уг), мощности пачек/пласта; не менее 5 циклов, не чаще чем через 2 м подвигания; первое определение включает геологическое обследование (тектоническая структура — приложение № 6, типы нарушенности I–V, выбросоопасность растёт от II к V типу); выбросоопасные пачки — с qcp.yг≤75 у.е. и мощностью от 0,2 м (Печорский бассейн — 0,1 м). По итогам циклов вычисляются gmax, qср.уг (fср.уг), mср.пл, коэффициенты изменчивости Vq, Vm (формулы 68–76, часть не воспроизведена). Пласт «неопасен» при Vq≤20%, Vm≤10%, fср.уг≥0,6 у.е. (или qср.уг≥60 у.е.) и gmax<gкр.

219–224. Контрольные наблюдения устанавливают факт выхода забоя из участка «опасно»: определяются g2, fср.уг, мощности пачек/пласта; в подготовительной выработке — не менее 5 циклов через не более 2 м; в очистной — не менее 5 пунктов и 2 циклов. Показатели изменения Kf, Kmпл (формулы 10–11 приложения, не воспроизведены). Участок не относится к «опасно» при Vm<15%, Vf≤20% (или Vq≤20%) и g2<gкр. Результаты — журнал (приложение № 16); при установлении «неопасно» — акт (приложение № 17).

Приложения № 1–6 — область применения методов, схемы прогноза, параметры и меры предотвращения

Приложение № 1. Сводная таблица «область применения — назначение и виды прогноза — методы прогноза» по всем категориям пластов и пород: от «пласты и породы, на которых предусмотрено ведение горных работ» (региональный прогноз по геологоразведке и сейсмоакустике) через «угрожаемые» и «опасные» по горным ударам и выбросам (прогноз при вскрытии, локальный, текущий прогноз перечисленными в Инструкции методами) до «особовыбросоопасных участков» (только меры предотвращения, без отдельного прогноза), «склонных к выдавливанию угля» и «склонных к разрушению почвы с газовыделением» (прогноз по параметрам искусственного акустического сигнала) и горных пород (прогноз по минералогии/дискованию керна или по количеству дисков).

Приложение № 2. Графические схемы (изображения, не воспроизведены) проведения прогноза внезапных выбросов угля (породы) и газа и проведения прогноза горных ударов — последовательность видов прогноза от регионального до текущего.

Приложение № 3. Таблицы для расчёта категорий: таблица № 1 — параметр P2 (0,5–4,5) в зависимости от прочности пород кровли σпор.сж (до 50–130 МПа); таблица № 2 — параметр P3 (0,5–4,5) в зависимости от мощности прочных пород кровли (до 10–50 м); таблица № 3 — глубина Hвыб по 10 угольным бассейнам/районам: от 150 м (Прокопьевско-Киселёвский, Араличевский) до 500 м (Анжерский), Печорский бассейн — 400 м, Партизанское месторождение и Сахалин — 250 м; таблица № 4 — для Донецкого бассейна: Hвыб от 150 до 400 м в зависимости от сочетания выхода летучих Vdaf, показателя метаморфизма М и природной газоносности X.

Приложение № 4. Меры предотвращения ДЯ — таблица по категориям пластов/пород, объектам применения и виду меры: региональные (отработка защитных пластов, региональное и глубинное увлажнение, дегазация) и локальные (бурение дренажных и разгрузочных скважин, каркасная крепь, гидрорыхление, камуфлетное взрывание угля и почвы, торпедирование, низконапорная пропитка и увлажнение) — с указанием, для какой категории опасности и объекта применяется каждая мера.

Приложение № 5. Методы контроля эффективности каждой меры по приложению № 4 — таблица «вид прогноза — мера — категория опасности — метод контроля» (например, для регионального увлажнения — контроль по влажности пачек; для локального гидрорыхления — по параметрам искусственного акустического сигнала; для дегазации — по g2 и показателю ng).

Приложение № 6. Тектоническая структура угольного пласта — 5 типов нарушенности угля (I «ненарушенный» слоистая слаботрещиноватая структура — до V «землистый», тонкоперетёртый уголь, интенсивно осыпается) с характеристикой структуры и признаками устойчивости; используется при геологическом обследовании для оценки выбросоопасности пачек (глава XXIII).

Приложения № 7–17 — акты и журналы (образцы)

Рекомендуемые формы учётной документации, на которые ссылаются главы VI–XXIII. Приводится назначение каждой формы; разлиновка бланков не воспроизводится построчно.

  • Приложение № 7. Акт определения выбросоопасности пласта в месте вскрытия угольного пласта — утверждается техническим руководителем, фиксирует результаты прогноза перед вскрытием (глава VI).
  • Приложение № 8. Журнал регистрации результатов прогноза удароопасности участков угольного пласта и контроля эффективности мер по предотвращению горных ударов по выходу буровой мелочи при бурении скважин.
  • Приложение № 9. Журнал регистрации результатов прогноза удароопасности по изменению естественной влаги угля.
  • Приложение № 10. Журнал регистрации результатов определения выбросоопасности по локальному прогнозу.
  • Приложение № 11. Журнал регистрации результатов прогноза выбросоопасности по начальной скорости газовыделения g2.
  • Приложение № 12. Журнал регистрации результатов текущего прогноза по начальной скорости газовыделения g2 и выходу буровой мелочи.
  • Приложение № 13. Журнал регистрации активности акустической эмиссии и расчёта пороговых значений прогностических параметров.
  • Приложение № 14. Журнал регистрации результатов прогноза по параметрам искусственного акустического сигнала (используется также для прогноза выдавливаний угля и разрушений почвы с газовыделением, главы XV–XVI).
  • Приложение № 15. Журнал автоматизированного прогноза выбросоопасности системами аэрогазового контроля.
  • Приложение № 16. Журнал регистрации результатов разведочных и (или) контрольных наблюдений (глава XXIII).
  • Приложение № 17. Акт установления по результатам разведочных и (или) контрольных наблюдений неопасного по внезапным выбросам угля и газа участка угольного пласта.