7.3 Мероприятия по борьбе с газом метаном

На весь период доработки запасов угля гор.±0м ОАО “Шахта им.В.И.Ленина” прогнозируется как опасная по внезапным выбросам. В соответствии с проведенными расчетами относительная газообильность 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,VIи пластаVIa– за счет общешахтной депрессии;

• для пластов средней мощности XVI,XVII,XI- высокопроизводительными поверхностными газоотсасывающими установками по газодренажным скважинам или за счет общешахтной 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.

Мероприятия по борьбе с метаном с учетом прогноза газообильности лавы, выполненного на основе фактических данных проведения подготовительных выработок, уточняются инженерно-технической службой шахты в каждом техническом паспорте выемочного участка.

В общем система аэрогазового контроля на шахте включает в себя подземную и поверхностную часть:

• подземная часть представляет собой комплекс оборудования, который непосредственно на рабочем месте осуществляет контроль аэрогазовой обстановки и отключает электрооборудование на защищаемом участке с целью предотвращения аварийных ситуаций;

• поверхностная часть системы смонтирована в помещении горного диспетчера шахты и включает в себя аппаратуру приема, обработки и отображения информации и пульты управления. Таким образом, вся информация об обстановке в шахте концентрируется на поверхности. Обработка этой информации возложена на оператора АГЗ, который ежесменно доводит информацию о газовой обстановке до надзора шахты.

При возвратноточной схеме проветривания лавы защита электрооборудования обеспечивается установкой, согласно ПБ, датчиков метана на вентиляционном штреке на исходящей струе в 10-20 м от очистного забоя у стенки, противоположной выходу из лавы, в верхней части выработки и на исходящей струе участка – в начале вентиляционного штрека в 10-20 м от путевого уклона, которые при превышении концентрации метана в месте установки более 1% отключают напряжение выемочного участка. Кроме того, датчики метана, настроенные на 1% устанавливаются за пределами выемочного участка в выработках с исходящей струей воздуха (на путевом и конвейерном уклонах) в 10-20 м от сопряжения с вентиляционным штреком.

Для контроля местных скоплений метана в погашаемой части вентиляционного штрека на сопряжении с лавой (в верхнем «кутке» лавы) устанавливается датчик метана, настроенный на 2 %, который также отключает напряжение выемочного участка.

Датчик метана, настраиваемый на 0,5%, устанавливается на расстоянии 10-20 м от устья конвейерного штрека на входе свежей струи воздуха на участок.

На разрабатываемых пластах, отнесенных к опасным по внезапным выбросам угля и газа, на свежей струе по конвейерному штреку на расстоянии не более 50 м от лавы устанавливается дополнительный датчик метана, настраиваемый на 0,5 % и отключающий напряжение питания лавы и конвейерного штрека.

В подготовительном забое датчик настраивается на 2 % и устанавливается под кровлей на расстоянии 3-5 от забоя на стороне, противоположной вентиляционному трубопроводу. На исходящей струе из подготовительного забоя датчик настраивается на 1 % метана и устанавливается на расстоянии 10-20м от устья выработки под кровлей, на стороне, противоположной вентиляционному трубопроводу. Оба датчика отключают напряжение в забое подготовительной выработки при превышении допустимой концентрации метана в месте установки.

На пластах, опасных по внезапным выбросам, дополнительно устанавливаются два датчика на расстоянии не менее 10м от вентилятора местного проветривания со стороны забоя тупиковой выработки с порогом срабатывания 0,5% и 1% метана. При срабатывании датчика на 0,5% отключается групповой пускатель.

Для контроля слоевых скоплений метана в тупиковых частях подготовительных выработок в 20-30м от забоя у затяжек кровли на стороне противоположной вентиляционному ставу устанавливаются датчики, настроенные на срабатывание при достижении концентрации метана 2 %.

Датчик метана, настраиваемый на 1%, устанавливается у передвижных электрических подстанций, размещаемых в подготовительных забоях, на расстоянии 10-15м от подстанции в сторону забоя под кровлей на стороне, противоположной вентиляционному трубопроводу.

На случай внезапного газовыделения должна применяться защита электрооборудования, установленного на свежей струе воздуха. При такой схеме устанавливаются датчики в камере подстанции, которые настраиваются на 1% метана и выдают сигнал на отключение высоковольтных ячеек, питающих данную подстанцию.

По мощным пластам IV-VиVIизолированный отвод метана предусматривается осуществлять за счет общешахтной депрессии. По пластуVIотвод метановоздушной смеси осуществляется по обособленной газодренажной сети выработок, изолированной от других выработок двойными глухими взрывоустойчивыми перемычками. По пластуIV-Vпредусматривается разбавление метановоздушной смеси до безопасной концентрации 1%.

Разбавление МВС производится в камере смешивания. Камера смешивания представляет собой часть выработки, отшитую продольной перегородкой из негорючего материала (металлической решеткой). Длина смесительной камеры 5-6м, ширина 2,5м. Вход и выход в камеру огораживается решеткой. Выработки в месте сооружения камеры смешивания в обе стороны закреплены негорючей крепью расстояние не менее 5м. Предусматривается непрерывный контроль микроконцентраций окиси углерода в МВС, отсасываемой из выработанного пространства с помощью аппаратуры, входящей в систему «Микон 1P».

Приемка вентиляционных сооружений и смесительной камеры производится комиссией, назначенной главным инженером. Изолированный отвод метана прекращается после снижения метановыделения выемочного участка по указанию главного инженера и согласованию с ВостНИИ. Перед приемкой и изменениями параметров отвода МВС силами участка ВТБ проводится депрессионная съемка.

Изменение депрессии выработанного пространства отслеживается ежедневно сменными ИТР участка ВТБ по U-образному манометру, установленному стационарно в перемычке на вентиляционном штреке.

Сменные ИТР ежесменно обследуют камеру смешивания и производят замеры СН₄, СО₂и СО экспресс-методом при помощи переносных приборов ШИ, ГХ. Изменение параметров изолированного отвода метана осуществляется только силами надзора по контролю проветривания участка ВТБ.

В качестве системы аэрогазового контроля на шахте предусматривается применение газоаналитической шахтной многофункциональной системы «Микон 1Р».

Система газоаналитическая шахтная многофункциональная «Микон 1P» предназначена для непрерывного измерения параметров состояния промышленных и горнотехнологических объектов, в том числе параметров шахтной атмосферы и микроклимата, состояния горного массива, состояния основного и вспомогательного технологического оборудования, осуществления местного и централизованного диспетчерского ручного, автоматизированного и автоматического управления объектами, обмена информацией с диспетчерским пунктом, ее обработки, отображения и хранения.

Область применения системы «Микон 1P» – подземные выработки шахт и рудников, в том числе опасные по газу, пыли и внезапным выбросам (Свидетельство о взрывозащищенности электрооборудования ЦС ВЭ ИГД № 98С.108, Разрешение Госгортехнадзора РФ № РРС 04-681).

Основными функциями системы «Микон 1P» при использовании на угольных шахтах являются:

• автоматический газовый контроль (АГК);

• автоматическая газовая защита (АГЗ);

• автоматическое управление проветриванием тупиковых выработок (АПТВ);

• телесигнализация (ТС) и телеизмерение (ТИ) различных контролируемых параметров шахтной атмосферы и микроклимата и состояния технологического оборудования;

• телеуправление (TУ) различным оборудованием;

Система «Микон 1P» может использоваться также для:

• контроля состояния угольного пласта;

• контроля горного давления и смещения горных пород;

• контроля состояния технологического оборудования;

• воздействия на локальные системы автоматического управления основным и вспомогательным оборудованием;

• местного и централизованного диспетчерского ручного, автоматизированного и автоматического контроля и управления основным и вспомогательным оборудованием, системами вентиляции, электроснабжения, гидроснабжения, пневмоснабжения и т.д.