Газодинамические явления, происходящие при строительстве и эксплуатации шахт, оказывают существенное влияние на технологические процессы проведения выработок и добычи угля и являются одним из основных и специфичных факторов смертельного травматизма. Предотвращение газодинамических явлений является самой сложной и до конца не решенной проблемой в угольной промышленности.

Газодинамические явления обусловлены изменением (перераспределением) напряжённо-деформированного и газодинамического состояния угольных пластов и вмещающих пород при ведении горных работ, наличием в пластах и породах газа, особенностями структуры и физико-механических свойств угля и пород и отличаются между собой степенью участия перечисленных факторов в подготовке и протекании явлений.

Каждый из этих факторов, в свою очередь, зависит от множества других, менее значимых факторов, которые можно разделить на природные, влияющие на предрасположенность пласта (пород) к газодинамическим явлениям, технологические, отражающие изменение напряженного и газодинамического состояния призабойной части пласта (пород) в процессе его разработки и геомеханические, характеризующие изменение напряженно-деформированного и газодинамического состояния угленосной толщи в зависимости от пространственно-временных соотношений развития горных работ на разрабатываемом и соседних пластах.

Сочетание указанных факторов обуславливают разнообразие газодинамических явлений, к которым согласно «Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа» относятся внезапные выбросы угля и газа (выдавливания угля); внезапные обрушения угля с попутным газовыделением; внезапные выбросы породы и газа. В «Инструкции…» внезапные выбросы угля и газа также подразделяются на выбросы угля и газа, происшедшие впервые на шахтопластах ранее считавшиеся неопасными; выбросы угля и газа, происшедшие на выбросоопасных шахтопластах, на которых предусмотрено применение прогноза или способа предотвращения выбросов; выбросы угля и газа, происшедшие при производстве сотрясательного взрывания; выбросы угля и газа, происшедшие при выемке угля механизмами с дистанционным управлением; внезапные выдавливания угля с повышенным газовыделением.

Дополнительно к «Инструкции…» в классификационный перечень газодинамических явлений отраслевых «Методических указаний по расследованию и технической экспертизе газодинамических явлений на шахтах Донбасса» добавлены относительно редко происходящие на шахтах Донбасса горные удары и внезапные прорывы газа из почвы выработки.

Предложенные МакНИИ классификационные характеристики и признаки газодинамических явлений с некоторой их корректировкой приведены в таблице 21.1, а наиболее характерные случаи их проявления на эскизах рисунка 21.1. Приведенная классификация и признаки газодинамических явлений и др. требует некоторых пояснений и дополнений.

Понятие категории «внезапные» исторически заимствовано и связано с первыми неожиданными и необычными по своей природе явлениями - фактически внезапными выбросами угля и газа, которые у специалистов Франции, Бельгии, Германии и других стран, в том числе России и СССР до 1948 г. характеризовались как внезапные выделения газа.

В настоящее время, несмотря на принятую нормативную терминологию, необходимо четко выделять категорию внезапных газодинамических явлений, под которой следует понимать, что возникновения данного газодинамического явления является неожиданным и не допускается технологией ведения горных работ, так как практически всегда сопровождается тяжелыми последствиями для работающих. Наиболее же многочисленные выбросы угля и газа при производстве сотрясательного взрывания, безлюдной выемке угля, дистанционном бурении скважин и т. п. фактически не относятся к категории внезапных, так как возможность их возникновения предусматривается (допускается) технологией ведения работ. Эти выбросы угля и газа, особенно многочисленные выбросы при сотрясательном взрывании, сдерживают темпы ведения горных работ, приводят к материальным потерям и затратам на ликвидацию последствий, связаны с осложнениями и ухудшением безопасности труда при переходе полостей выбросов и др., но при соблюдении предусмотренного технологического режима не приводят (не должны приводить) к травматизму.

Таблица 21.1 - Классификационные характеристики и признаки газодинамических явлений

В этом плане, следует также отметить на некоторую условность понятия внезапные выбросы породы и газа, так как до настоящего времени все выбросы песчаников и газа на шахтах Донбасса происходили только при взрывных работах в режиме сотрясательного взрывания и не сопровождались травматизмом.