книги / Технология и безопасность взрывных работ

Минимально допустимое расстояние между смежными шпуровыми зарядами должно составлять не менее величин, указанных в табл. 7.8.

На пластах, опасных по пыли, перед каждым взрыванием в забоях, проводимых по углю или по углю с подрывкой боковых пород, должно осуществляться осланцевание или орошение осевшей угольной пыли с добавлением смачивателя как у забоя, так и в выработке, примыкающей к забою, на протяжении не менее 20 м от взрываемых зарядов.

Вочистных забоях на пластах, опасных по взрыву пыли, при взрывании по углю в нишах лав должно проводиться осланцевание или орошение призабойного пространства водой с применением смачивателей.

Впризабойном пространстве горных выработок взрывозащита (водовоздушные, порошковые завесы и др.) при взрывании шпуровых зарядов должна осуществляться в соответствии с инструкциями предприятия.

Производство взрывных работ при проведении выработок встречными забоями на расстоянии более 15 м ведется независимо, как в обычных забоях. С момента сближения забоев до

15 м взрывание шпуровых зарядов в каждом забое ведется в разное время с обязательным определением толщины целика между встречными забоями.

Перед началом заряжения шпуров в одном из забоев должны:

•выводиться в безопасное место все не связанные с выполнением ВР люди из обоих забоев;

•выставляться посты у входа в обоих забоях.

При достижении размера целика между встречными забоями 7 м работы в одном из забоев прекращаются. В рабочем забое необходимо бурить опережающие шпуры длинней заряжаемых шпуров на 1 м.

При толщине целика 3 м и менее в шахтах и рудниках, опасных по газу или пыли, перед каждым взрыванием замеряет-

321

ся газ, принимаются меры по устойчивому проветриванию обоих забоев и предупреждению взрыва пыли.

В параллельно проводимых выработках при расстоянии между ними менее 15 м и отставании одного забоя менее 50 м ВР производятся только после вывода людей из другого забоя в безопасное место и выставления постов охраны в обеих выработках. При расстоянии (отставании) между забоями параллельных выработок более 50 м работы ведутся независимо в обычном порядке.

7.3.2. Классификация горных выработок по пылегазовому фактору

Все выработки, проводимые в угольных шахтах, опасных по газу или пыли, подразделяются на неопасные, опасные

иособоопасные.

Кнеопасным относятся выработки, проводимые по углю

ипородам, в которых отсутствует выделение метана.

Копасным относятся выработки проводимые:

1)по породам, выделяющим метан;

2)по углю или смешанным забоям в пластах, опасных по

пыли;

3)по углю или смешанным забоям, если концентрация метана после взрывания в забое не превышает 2 % для пластов, опасных по пыли, и 3 % для пластов, не опасных по пыли.

К особо опасным относятся выработки:

1)проводимые по пластам, опасным или угрожаемым по внезапным выбросам угля и газа;

2)проводимые по выбросоопасным породам, в тупиковой части которых имеются действующие суфлярные выделения метана;

3)восстающие выработки по углю с углом наклона более 10°, если в них выделяется метан;

4)выработки, проводимые по углю в забоях, в которых максимальная концентрация метана после взрывания превышает

322

2 % для пластов, опасных по пыли, и 3 % – для пластов, не опасных по пыли;

5)выработки, вскрывающие опасные и угрожающие по внезапным выбросам угля пласты, а также не опасные по внезапным выбросам пласты и пропластки мощностью более 0,1 м

сдавлением газа в них более 1 МПа; верхние ниши при восходящем проветривании и нижние при нисходящем проветрива-

нии на пластах, опасных по пыли, при относительной метанообильности выемочного участка 10 м3/т и более и при абсолютной газообильности свыше 3 м3/мин, а на пластах, не опасных по пыли, при относительной метанообильности 15 м3/т и более и при абсолютной газообильности свыше 3 м3/мин;

6)выработки, проводимые по нарушенному массиву (завалам) с опережающими полостями, в которых концентрация метана до взрывания может превышать 1 %.

В зависимости от степени опасности выработки выбираются способы, параметры ВВ для взрывных работ, а также режимы их ведения, чтобы исключить возможность воспламенения рудничной атмосферы при их проведении.

В условиях, отнесенных к опасным и особоопасным, для ведения взрывных работ применяются только предохранительные ВВ.

7.3.3. Забойка шпуров, орошение и осланцевание угольной пыли

Забойка является одним из средств, снижающих вероятность аварии при взрывных работах в угольных шахтах, опасных по газу или пыли.

Забойка шпуров представляет собой негорючий материал, размещенный в свободной от ВВ заряда части шпура и обеспечивающий его замкнутость. Все используемые забоечные материалы по физико-механическим свойствам можно разделить на следующие группы: пластичные материалы; сыпучие материалы и гидрозабойка (см. подразд. 6.3.4).

323

Установлено, что применение песчано-глиняной забойки при взрывных работах по сравнению с взрыванием без забойки снижает количество ядовитых газов более чем в 2,5 раза в сухих выработках и в 1,5 раза в обводненных.

При применении забойки запыленность рудничной атмосферы подземных выработок уменьшается на 10–80 %.

Отсутствие или недостаточная длина забойки создают благоприятные условия для разброса кусков породы на опасные расстояния и возникновения сильной воздушной ударной волны, перерождающейся в звуковую с увеличением расстояния.

Забойка шпуров предотвращает воспламенение метано- и пылевоздушных смесей за счет:

а) увеличения продолжительности выброса продуктов взрыва из шпура;

б) охлаждения продуктов взрыва до безопасных пределов; в) обеспеченияустойчивостидетонациишпуровогозарядаВВ; г) флегматизации рудничной атмосферы.

Способы инертизации взрывоопасной атмосферы

Гарантией того, что рудничная атмосфера в призабойном пространстве выработки окажется невосприимчивой к любым опасным ситуациям, возникающим при ведении взрывных работ, является замена взрывоопасной атмосферы на инертную

[37].С этой целью используют:

–водяные завесы,

–воздушно-механическую пену,

–распыленные ингибиторы,

–инертные газы,

–инертную пыль,

–водяные заслоны и т.д.

1. Способ создания водяных завес состоит в предвари-

тельном (за 25 м с до взрыва врубовых шпуров) взрывании зарядами ВВ повышенной предохранительности (VII класс) поли-

324

этиленовых мешков с водой емкостью от 20 до 50 л, подвешенных у забоя или укладываемых на почву выработки (рис. 7.18).

В этом случае атмосфера в забое на участке 3–6 м при однорядном и двухрядном расположении сосудов насыщается тонкодиспергированной водой. Обычно заряды в сосудах взрывают мгновенно, а врубовые шпуры инициируют детонаторами ЭДКЗ сзамедлением25 мс(15 мс). Всезаряды монтируютвединуюсеть.

Рис. 7.18. Создание водяной завесы взрывом подвешенных полиэтиленовых мешков с водой

Рис. 7.19. Схема создания водяной завесы распылением воды форсунками

Иногда для создания водяных завес применяют специальные форсунки (рис. 7.19), из которых диспергированная вода

325

выбрасывается на некотором расстоянии от взрываемого забоя. Количество воды принимают из расчета 5 л на 1 м2 сечения забоя.

2. Применение воздушно-механической пены. От пеногене-

ратора пена воздушным вентиляционным потоком по трубам транспортируется в забой и заполняет все сечение выработки на протяжении 10–15 м (рис. 7.20). Все газы вытесняются из призабойного пространства, чемиобеспечиваетсябезопасностьвзрыва.

Используют пеногенераторы эжекционного типа, производительностью от 0,8 до 1,5 м3/мин. Необходимый напор рабочей жидкости на форсунки пеногенератора создается наосом. Давление в пене падает в 12–14 раз и сильную тенденцию к затуханию имеет при увеличении расстояния.

Рис. 7.20. Схема воздушно-пенного генератора: 1 – вентилятор; 2 – рукав подачи пенообразующего водного раствора; 3 – насадка; 4 – сетка

3.Применение распыленных ингибиторов. Ингибитор – вещество, снижающее скорость химических реакций. При определенном содержании этих веществ в воздухе вспышка взрывоопасной смеси не происходит. В качестве ингибиторов применяют KJ, NaJ, NaBr, которые нейтральны по действию на организм человека, химически стойки. Распыление их достигается путем взрыва зарядов ВВ.

4.Использование инертных газов в призабойной зоне ос-

новано на том, что пробка (перегородка) из инертных газов толщиной около 1,5 м в выработке гарантирует локализацию вспышки метана или угольной пыли. Не дает возможности развиваться вспышке, если очаг расположен вплотную к забою.

326

5. Водяные или пылевые заслоны создаются путем размеще-

ния на некотором расстоянии от забоя стеллажей, на которых установлены ванны с водой или доски с инертной пылью. Стеллажи и доски легко опрокидываются воздушной ударной волной, идущей впереди пламени, прерывая его распространение образованной преградойизводовоздушнойилипылевоздушнойсмеси.

7.4. Дополнительные требования при сотрясательном взрывании

При глубине разработки угля 600 м и более происходят внезапные выбросы угля из лавы и породы из проходческих забоев объемомотнескольких тонндо сотенитысяч. Применениевтаких случаях механизированной выемки угля и породы опасно, так как при этом рабочие находятся в непосредственной близости от вероятного очага выброса. Для таких условий применяют специальные методы ведения взрывных работ, обеспечивающие максимально возможнуюбезопасностьдляпроходческихидобычныхработ.

Сотрясательное взрывание – это методы взрывных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа, которые выполняются в определенном режиме, направленном на защиту людей от последствий возможных выбросов угля, породы и газа.

Сотрясательное взрывание как способ обеспечения безопасности работ должно применяться при вскрытии опасных по выбросам пластов, при проведении подготовительных и очистных выработок по таким пластам, а также при вскрытии угрожаемых пластов.

Сотрясательное взрывание имеет два принципиально разных назначения:

1)полная отбойка угля и породы в заданном сечении выра-

ботки;

2)предотвращение выбросов угля и газа.

В зависимости от назначения области и условий эффективного применения сотрясательного взрывания условно можно

327

разделить его на 6 видов, каждый из которых имеет не только определенную область применения и заданный режим взрывания, но и характеризуется специфическими параметрами ведения взрывных работ (табл. 7.11).

7.4.1. Вскрытие выбросоопасных пластов

Под вскрытием (пересечением) пластов понимается ком-

плекс работ, связанных с приближением к пласту, его пересечением и удалением от пласта.

Работы производятся с помощью сотрясательного взрывания, которое начинается с 4 м от пласта (по нормали) и заканчивается после удаления забоя вскрывающей выработки на расстояние не менее 4 м за пласт [1] (рис. 7.21).

Вскрытие пластов сотрясательным взрыванием производится сиспользованиемВВIV класса(аммонитовТ-19 иПЖВ-20).

328

•заряд ВВ во вспомогательных шпурах взрывного вруба принимают 0,9–1,2, а в основных шпурах – 1,5–3 кг;

•располагать заряды ВВ отбойных и оконтуривающих шпуров как во вмещающей породе, так и в угольном массиве (во вскрываемом пласте);

•перебуривать породы, располагаемые за пластом, на расстояние 0,4–0,5 м;

• в шпурах с рассредоточенными зарядами замедление в донном заряде (2-й ряд) должно быть больше, чем в первом от устья заряде (1-й ряд), на 30–45 мс;

• при использовании допущенных ВВ III и IV класса длины забойки между рассредоточенными зарядами должны быть не менее 0,75 м, а масса первого от устья шпурового заряда – не более 1,2 кг; при использовании ВВ II класса – соответственно не менее 1 м не более 1 кг.

Рис. 7.22. Схема расположения шпуров и зарядов при вскрытии крутопадающего пласта: I–V – последовательность разрушения

330