На весь период доработки запасов угля гор.±0м ОАО “Шахта им.В.И.Ленина” прогнозируется как опасная по внезапным выбросам. В соответствии с проведеннымирасчетамиотносительнаягазообильность шахты в расчетном периоде составляет 32,1м3/т, абсолютная 360,35м3/мин.
Основными средствами борьбы с метаном являются эффективное проветривание горных выработок по надежной устойчивой схеме и комплекс мероприятий по снижению газообильности очистных и подготовительных забоев.
К основным мероприятиям предупреждения воспламенения и взрывов метана отнесены:
· использование для проветривания вентиляторной установки главного проветривания ВОД -40 с высокой производительностью и напором, обеспечивающей подачу расчетного количества воздуха в шахту и потребителям;
· дегазация разрабатываемых пластов при ведении очистных работ и при проведении подготовительных выработок;
· Изолированный отвод метановоздушной смеси (МВС) из выработанного пространства выемочных участков:
· для мощных пластов IV-V,VIипластаVIa– за счетобщешахтной депрессии;
· для пластов средней мощности XVI,XVII,XI- высокопроизводительными поверхностными газоотсасывающими установками по газодренажным скважинам или за счетобщешахтной депрессии;
· концентрация метана не более 1% при выдаче метановоздушной смеси в действующие выработки и неограниченная в газодренажных выработках, изолированных взрывоустойчивыми перемычками;
· возвратноточная схема проветривания выемочного участка с восходящим движением воздуха вдоль очистного забоя и подсвежение исходящих струй воздуха;
· постоянный автоматический контроль за газовой обстановкой в очистном и подготовительных забоях;
· контроль за состоянием всех вентиляционных сооружений, их регулярное обслуживание и ремонт, своевременное возведение новых вентиляционных сооружений;
· использование электрооборудования со степенью защиты, соответствующей категории опасности шахты по газу метану.
15. Мероприятия по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли
Взрывчатые свойства угольной пыли зависят:
1. От выхода летучих веществ. Наиболее опасной считается пыль с выходом летучих веществ от 17 до 32%;
2. От зольности пыли. Для газовых шахт пыль с содержанием золы свыше 75% считается не взрывчатой;
3. От влажности пыли. При отношении Т:Ж = 1:1 пыль считается не взрывчатой;
4. От крупности пыли. Наиболее опасна пыль с размерами частиц от 10 до 75 микрон;
5. От количества пыли в 1м³ воздуха. Нижний предел взрывчатости угольной пыли 16-20 г/м³, верхний предел взрывчатости угольной пыли 1700-2500 г/ м³. Чем выше концентрация метана, тем более нижний предел взрывчатости понижается. При концентрации метана 2,5% нижний предел взрывчатости составляет 3,5 г/м³.
На шахтах, разрабатывающих пласты, опасные по пыли (с выходом летучих веществ 15% и больше), должны проводиться мероприятия по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли.
Мероприятия по борьбе с пылью, основанные на применении воды, называются гидропылевзрывозащитными, основанные на применении инертной пыли – сланцевые пылевзрывозащитными, основанные на применении воды и инертной пыли – комбинированные пылевзрывозащитными. Мероприятия по предупреждению взрывов угольной пыли включают в себя:
1. Орошение (распыление орошающей жидкости должно производиться форсунками давлением не менее 0,5 МПа, а на проходческих и выемочных комбайнах давлением не менее 1,2 мПа);
2. Нагнетание воды в пласт;
3. Побелка выработок: околоствольные выработки, главные откаточные и вентиляционные выработки, машинные и трансформаторные камеры должны подвергаться побелке по мере загружения, но не реже 1 раза в 6 месяцев;
4. Обмывка выработок;
5. Связывание выработок;
6. Осланцевание.
Мероприятия по предупреждению взрывов угольной пыли осуществляются по графикам, которые ежеквартально разрабатываются начальником шахты, за исключением мест с интенсивным пылеобразованием.
Графики должны направляться в ГВГСС. Для мест с интенсивным пылеобразованием сроки проведения мероприятий по борьбе с пылью выбираются по специальной таблице.
Для локализации взрывов угольной пыли применяются водяные и сланцевые заклоны, которыми ограждаются:
1. Очистные выработки;
2. Забои подготовительных выработок проходимых по углю или по углю и по породе;
3. Крылья каждого поля по каждому пласту;
4. Конвейерные выработки;
5. Пожарные участки.
За последнее время созданы новые системы взрывозащиты шахты и выработок:
1. Для защиты всей шахты применяется СВША (система взрывозащиты шахт автоматическая);
2. Для защиты отдельных выработок СЛВА (система локализации взрыва автоматическая).
Эти системы способны локализовать взрывы метана и пыли в начальной стадии их развития в отличие от пассивных заслонов. Система устанавливается в непосредственной близости от забоя, или возможного очага возможного взрыва на расстоянии 10-15 м не позволяя распространятся взрыву по выработке. При появлении пламени от пожара или вспышки метана и угольной пыли инфракрасный датчик пламени подаёт сигнал на срабатывание устройства взрывоподавления, которые направленным выбросом пламегасящего вещества нейтрализуют пламя. Пламегасящее вещество выбрасывается из цилиндрического контейнера под воздействием газов образующихся при сгорании газогенерирующего заряда, который поджигается пиропатроном. Применяется пламегасящее вещество (порошок ПВХ-1), эффективность которого в 700 раз выше, чем сланцевых порошков. Поэтому для выработки сечением до 10 м² требуется всего 30 кг порошка.
Быстродействие датчика пламени 0,002 сек. Время срабатывания всей системы не более 0,1 сек.
2. 16 Комплекс мероприятий по борьбе с пылью на выемочном участке
Борьба с пылью
Для борьбы с угольной пылью на всех шахтах осуществляются мероприятия по комплексномуобеспыливания согласно паспортам противопылевых мероприятий, которые утверждаются главным инженером шахты. К таким мерам относятся:
· использования машин, которые обеспечивают минимальное пылеобразование при добыче угля;
· предварительное увлажнение угольного пласта;
· орошения мест пылеобразования и пыли, осевший;
· эффективное проветривание выработок;
· периодическая очистка от пыли откаточных и вентиляционных выработок;
· расположение скиповых подъемов в стволах с исходящей воздушной струей.
К мерам, которые препятствуют возникновению источников зажигания пыли относятся:
· использования мер взрывчатых веществ и средств взрывания;
· взрывобезопасного электрооборудования;
· запрет открытого огня и курение.
К мерам по локализации или подавления взрывов пыли относятся сланцювання выработок и применение сланцевых заслонов.
Сланцевание выработок – это искусственное повышение зольности пыли, который расположился на поверхности выработок, за счет добавления к нему стандартного инертной пыли, изготовленного из известняка и глинистого сланца. Использование инертной пыли основан на охлаждающей действия за счет расхода тепловой энергии на нагрев инертной пыли.
Увлажнение угольного массива осуществляется путем нагнетания воды и растворов смачивающих веществ в угольный пласт под давлением. Орошение источников пылеобразования осуществляется путем подачи воды в зону разрушения массива, или на погрузочно-перегрузочные пункты.
Пылевзрывозащита горных выработок осуществляется путем побелки и мокрого протирания выработок, связывания пыли смачивающе-связывающими веществами, создание в выработках водяных или туманостворюючих завес тонкодиспергованои воды.
3. 17.Требования «Правил безопасности в угольных шахтах» к проветриванию забоев проводимых выработок ВМП
Для создания нормальных условий работы в подготовительном забое выработка на всем протяжении должна проветриваться свежей струей с таким расчетом, чтобы воздух в забое содержало не менее 20% кислорода, не более 0,5% углекислого газа, причем содержание других газов должен быть безопасным и безвредным для здоровья людей. Температура воздуха не должна превышать +26 º С при относительной влажности до 90%, в случае превышения температуры должны применяться участковые кондиционеры. Подготовительные забои проветривают с помощью общешахтной депрессии или вентиляторами местного проветривания (ВМП). Общим струей проветривают выработки небольшой длины или параллельные выработки. В одиночных выработках применяют местное проветривание.
ВМП по роду энергии могут быть пневматические и электрические, а по принципу работы центробежные и осевые. Центробежные ВМП (ВЦ-7, ВЦ-9, ВЦПД-8, ВЦП-16) применяют для проведения выработок большой длины (1,5-2 км) и в условиях большого газовыделения, когда для проветривания выработки требуется более 1000 м ³ / мин воздуха. Пневматические ВМП по-применяет на шахтах опасных по внезапным выбросам газа и угля.
Различают три схемы проветривания тупиковых подготовительных забоев: на-гнитальну, всасывающую и комбинированную Нагнетательная схема проветривания (а) применяется наиболее часто. При ее применении, выходящего с относительно большой скоростью с конца трубопровода, разжижает продукты взрыва и вымывает газовую смесь из забоя. Одновременно при нагнетательном проветривании продукты взрыва, удаляемых движутся по всей выработке, затрудняя производство работ. Нагнетательный вентилятор устанавливают на свежей струе на расстоянии не менее 10 м от места выхода продуктов взрыва, чтобы устранить их засасывания вентилятором и нагнетания в забой вместе со свежим воздухом. Расстояние от конца трубопровода до забоя не должна превышать 8 м.
При всасывающей схеме проветривания (б) в вентиляционный трубопровод попадают только газы, образующиеся при взрыве в забое и находятся в непосредственной близости от входного отверстия. Преимуществом данной схемы проветривания является то, что выработка на всем протяжении остается свободной от продуктов взрыва. Существенным недостатком данной схемы является то, что в забое образуется застойная зона, движение воздуха в которой в сторону трубопровода отсутствует; необходимо использовать жесткие трубопроводы.
Для обеспечения быстрого проветривания выработки по всей ее длине за-применяет комбинированную схему проветривания (в) В этом случае на некотором расстоянии от забоя устанавливают перемычку с дверью, что во время проветривания должны быть закрыты. Через эту перемычку проходят два трубопровода, по одному из которых воздух нагнетается к забою, а по второму - впитывается. Недостатком способа является необходимость иметь 2 вентилятора и выполнять дополнительные работы по переносу нагнетательного вентилятора и перемычки.
Вентиляционные печи изготавливают из металла, ткани и полимерных материалов. Металлические трубы из листовой стали изготовляют диаметром 300-800 мм. Длина каждого звена 2-3 м. Отдельные трубы соединяют с помощью фланцев болтами. Для уплотнения размещают прокладки.
Трубы изпрорезиненную ткань длиной звеньев 5, 10 и 20 м и диаметром 300-1000 мм легкие, быстро устанавливаются и имеют бесфланцеваяпо-соединение звеньев с помощью пружинных колец. Недостатками их является относительно малая прочность и высокий коэффициент аэродинамического сопротивления. Альтернативный вариант - трубы из текстовинита, пластиката, капрона и др..
Расчет проветривания состоит из выбора схемы и способа проветривания горной выработки, расчета количества воздуха, подаваемого в забой или удаляется из него, выбора типа и диаметра труб, определения утечек воздуха, подсчета депрессии, выбора типа ВМП.
Количество воздуха, необходимое для проветривания тупиковых выработок, определяется по четырем факторам:
за разрежением газа выделяется (СН4 или СО2);
по количеству газов, выделяющихся при взрыве;
по числу людей в выработке;
по минимальной скорости движения воздуха;
по минимальной скорости движения воздуха в зависимости от темпера-туры и влажности.
После проветривания забоя приводят в безопасное состояние. При этом гор-издательский мастер и подрывник осматривают забой и проверяют, все ли шпуры взорвались. Если обнаружены отказа, то взрыватель делает их ликвидации. После этого либо если все шпуры взорвались, проверяется состояние крепления, кровли и боков выработки. Поврежденное крепления исправляют. Породы кровли и боков обстукивают Оборники, тем самым, отделяя куски породы, отслоившихся.
4. 18. Требования «Правил безопасности в угольных шахтах» к проветриванию горных выработок за счетобщешахтной депрессии
19. Требования «Правил безопасности в угольных шахтах» к вентиляторным установкам главного проветриванияВсе подземные выработки должны проветриваться главной вентиляционной установкой (ГВУ) установленной на поверхности и состоящей из двух вентиляторов (агрегатного и резервного). Вентиляторы должны быть одного типа и размера.
ГВУ должна обеспечивать реверсирование воздушной струи во всех выработках, проветриваемых за счёт общешахтной депрессии. Перевод ГВУ на реверсивный режим работы должен выполняться не более чем за 10 минут, а количество воздуха, поступающего в шахту, при этом должно быть не менее 60% от количества воздуха в нормальном режиме работы. Допускается (с разрешения ГИОТ) снижение расхода воздуха до величины менее 60 % при условии, если концентрация метана в общей исходящей струе шахты на вентиляционном штреке участковых выработок не будет превышать 2% при перерыве в проветривании шахты не менее двух часов.
На каждой шахте два раза в год (зимой и летом в нерабочие дни шахты) производится реверсирование вентиляционной струи. Продолжительность реверсирования должна быть не менее времени, необходимого для выхода людей из самых удалённых выработок.
Концентрация метана в выработках, проветривается за счёт общешахтной депрессии, за время реверсирования не должна превышать 2%. ГВУ должны осматриваться ежесуточно лицом, назначенным по шахте, и не реже чем один раз в месяц главным механиком шахты. Не реже одного раза в год должна производиться наладка и ревизия ГВУ специализированной организацией.
Исправность реверсивных устройств проверяется главным механиком шахты и начальником участка ВТБ ежемесячно, о чём делается запись в специальном журнале.
Каждая вентиляционная установка должна оборудоваться аппаратурным дистанционным управлением и контролем работы. Пульт дистанционного управления должен находиться на поверхности у диспетчера. Вентиляционные установки, не оборудованные аппаратурой дистанционного управления, должны обслуживаться
машинистом. В здании вентиляционной установки должен быть телефон, расположенный в шумо-изолированной кабине.
5. 20. Основные требования к безопасному производству взрывных работ в шахтах опасных по газу или пыли