Okhrana_truda_v_ugolnoy_promyshlennosti

Продолжение таблицы 11.3

Обрушение и вывалы пород кровли при всех видах технологии очистной выемки остаются одним из основных травмирующих факторов травматизма (табл. 11.4).

Таблица 11.4 - Распределение случаев травматизма по травмирующим факторам при различных технологиях очистной выемки

Высокий уровень травматизма при очистной выемке от вывалов и обрушения предъявляет определенные требования к применяемым системам разработки и способам крепления и управления кровлей.

Практика показывает, что число случаев травматизма с тяжелым и смертельным исходом при сплошной системе разработки в среднем в три раза выше, чем при столбовой.

При управлении кровлей с частичной закладкой число случаев травматизма от обрушений с тяжелым и смертельным исходом на 25 % больше, чем при управлении кровлей с закладкой

101

выработанного пространства, а по сравнению с управлением кровлей полным обрушением меньше на 43 %.

Выбор способа управления кровлей зависит от свойств кровли и почвы пластов, глубины разработки, мощности пластов, их угла падения, склонности угля к самовозгоранию и других факторов.

Полная закладка выработанного пространства рекомендуется при породах кровли III и IV классов (в последнем случае - если невозможно управление кровлей плавным опусканием), а также при всех классах кровли на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа. На крутых пластах она также применяется при неустойчивых породах кровли и почвы, при разработке пластов, залегающих в сложных горно-геологических условиях, склонных к самовозгоранию, а также для защиты ответственных сооружений и водоемов на поверхности. Для закладки пользуется порода, добываемая непосредственно в шахте или транспортируемая с поверхности

Частичная закладка рекомендуется при породах кровли II класса в случае недостаточной мощности легкообрушающихся пород непосредственной кровли, не обеспечивающей достаточного подбучивания основной кровли, а также в случаях, когда работы ведутся непосредственно под основной кровлей, представленной более или менее мощными слоями труднообрушающихся пород. Рассматриваемый способ управления кровлей заключается в возведении полос по простиранию или падению из породы, получаемой в бутовых штреках. При этом способе повышается опасность травмирования людей в бутовых штреках (особенно при бурении шпуров и выкладке бутовых полос).

Плавное опускание применяют при залегании в кровле пород, способных плавно опускаться без значительных нарушений сплошности, при почве, склонной к пучению, и мощности пласта не более 1 м. В качестве специальной крепи применяют костры, устанавливаемые в один-два ряда и переносимые по мере подвигания забоя.

Полное обрушение применяют при породах I и II классов. При этом периодически вслед за подвиганием очистного забоя удаляют крепь, что приводит к обрушению пород кровли, распространяющемуся до нового ряда посадочной крепи. При использовании передвижных механизированных крепей, когда крепление забоя и управление кровлей являются единым процессом,

102

шаг обрушения, т. е. расстояние, через которое производится искусственное обрушение, зависит от конструкции крепи и ширины захвата выемочной машины, при индивидуальных крепях шаг обрушения обычно кратен полезной глубине вруба (один - три, реже более врубов).

При отходе лавы от разрезной печи первичная посадка основной кровли происходит внезапно при площади обнажения (пролете) в 1,85 и 1,4 раза большей, чем последующие. Поэтому для предупреждения произвольных обрушений кровли при ее значительном обнажении и исключения связанных с этим несчастных случаев ведение очистных работ и крепление забоя до первичной посадки и сама первичная посадка производится по специальному паспорту.

Определение шага первичной посадки для шахт Донбасса может быть выполнено с использованием зависимости шага первичной посадки L0 от мощности основной M0 и непосредственной кровли mн:

при мощности основной кровли менее 5м

L 0 = k М 0 − 0 ,14 m н + 0 ,17 m н2 , м ,

при мощности основной кровли 5 м и более

L0 = kM0 − 0,25mн + 0,30mн2 , м,

где k - коэффициент, равный 7 для глинистых сланцев, 11 - для песчанистых сланцев и 14 - для песчаников.

Зная шаг первичной посадки и мощность непосредственной кровли, можно своевременно выполнить мероприятия по обеспечению безопасности работ. При мощности непосредственной кровли более 5-ти кратной мощности пласта в период перед посадкой основной кровли необходимо увеличить плотность призабойной крепи на 25-30% (до 1,25-1,5 стойки на 1 м2 поддерживаемой площади). При мощности непосредственной кровли менее 5-ти кратной мощности пласта очистной забой следует располагать или строго по линии падения пласта, или с наклоном в сторону забоя.

При наличии непосредственно над пластом монолитных, устойчивых пород первичную посадку кровли рекомендуется производить на два ряда посадочных стоек ОКУ, располагаемых в шахматном порядке, или на гидравлическую крепь «Спутник», имеющую высокий первоначальный распор. При углах падения

103

пласта более 15° посадка производится только снизу вверх. Для предотвращения воздушных ударов при посадке кровли рекомендуется возводить деревянные костры, оставляемые затем в выработанном пространстве, с плотностью один костер на 50-60 м2 площади кровли.

Вочистных выработках должна применяться механизированная или индивидуальная крепь с характеристиками, соответствующими горно-геологическим условиям. Постоянная индивидуальная крепь должна состоять из однотипных стоек с одинаковыми характеристиками по несущей способности. В лавах, закрепленных металлической крепью, разрешается применение деревянных верхняков, а деревянных стоек - в качестве контрольных.

Вочистных забоях с индивидуальной крепью случаи травматизма от обрушений пород кровли чаще всего наблюдаются в раскрепленном призабойном пространстве, особенно за комбайном в месте изгиба конвейера, т. н. «треугольник смерти». Основным техническим решением здесь является применение индивидуальной металлической крепи с консольными металлическими верхняками, что позволяет отказаться от установки временной крепи и обеспечивает постоянное нахождение людей под крепью. При этом при консольной навеске шарнирных верхняков обязательным является замыкание их в шарнирах, так как только цепочка верхняков обеспечивает устойчивость крепи в случае деформации или падения одной из стоек.

Предупреждение опасности обрушений в нишах и на сопряжениях лавы со штреками достигается отказом от ниш (с самозарубкой комбайнов косыми заездами) и применением механизированной передвижной крепи на сопряжениях. На рисунке 11.4 показана механизированная крепь сопряжения ДонУГИ, состоящая из трех двухстоечных секций 1, соединенных балками 2, двух домкратов передвижки 3, опоры привода конвейера 4 и пульта

управления 5.

Рисунок 11.4 - Крепь сопряжения ДонУГИ

104

Применение другого вида крепи допускается при невозможности применения механизированной передвижной крепи. Конструкция специальных видов крепи сопряжения отражается в паспорте выемочного участка.

В комплексно-механизированных лавах допускается применение индивидуальной металлической крепи на концевых участках, а также деревянной - в местах выкладки бутовых полос и в местах геологических нарушений. Применение деревянной крепи в лавах с индивидуальной металлической крепью допускается в местах геологических нарушений и на концевых участках, в местах выкладки бутовых полос или возведения других сооружений для поддержания сопряжений очистных забоев с примыкающими выработками.

Для предотвращения обрушений в процессе работы должна производиться проверка устойчивости кровли и забоя путем осмотра и отстукивания. При наличии признаков опасности обрушения кровли, забоя или сползания почвы на крутых пластах должна производиться оборка отслоившейся горной массы и устанавливаться дополнительная крепь. В случае остановки работ в очистной выработке на время свыше суток должны быть приняты меры по предупреждению обрушения кровли в призабойном пространстве, загазирования или затопления. Возобновление работ допускается с разрешения главного инженера шахты после осмотра очистной выработки должностными лицами или специалистами.

При работе комбайна вибрирующая тяговая цепь представляет опасность травмирования практически по всей длине лавы, но особую опасность представляет обрыв тяговой цепи. Поэтому при работе комбайна с рамы конвейера на пластах с углами падения 9º и выше и при работе с почвы на пластах с углом падения 20º и выше, а также в условия возможного скольжения выемочных машин по почве обязательным является применение предохранительной лебедки с дистанционным включением.

11.5 Меры безопасности при проходке, углубке и армировании вертикальных стволов

При проходке и углубке вертикальных стволов с помощью буровзрывных работ необходимо применение мероприятий по предупреждению травматизма при бурении шпуров, погрузке породы

105

в бадьи, а также устранения опасности обрушения пород, падения кусков породы и предметов и падения людей.

Для предотвращения травматизма от падения сверху предметов и кусков породы и людей с высоты обязательным требованием является перекрытие устья выработки на нулевой отметке, ведение работ по проходке и углубке ствола (шурфа) под защитой проходческих полков, а при углубке ствола также изоляции забоя углубляемого ствола от действующих подъемов предохранительным полком или целиком породы, прочность которых рассчитывается с учетом применяемого подъема и возможной массы падающего груза. Предохранительный полок сооружается при величине нерабочей части действующего ствола более 10 м, при величине 5-10 м оставляется предохранительный целик.

При выдаче породы ляды на перекрытии ствола (нулевой раме копра) должны открываться только в момент прохода бадьи. Конструкция ляд должна исключать падение в ствол породы или иных предметов при разгрузке бадей, проем для пропуска бадей должен иметь по периметру сплошное ограждение. В лядах для прохода головных и направляющих канатов имеются зазоры, через которые возможно падение мелких предметов. Для ликвидации этих зазоров на одной из половинок ляд должны быть установлены фартуки из конвейерной ленты.

Ляды открываются рукоятчиком-сигналистом, обслуживающим проемы только одной подьемной машины в момент прохода бадьи. У рукоятчика-сигналиста рядом с кнопками управления проходческими лебедками должно быть устройство аварийного отключения проходческих лебедок. При подходе бадьи на расстояние 40 м до нулевой площадки на специальном табло у рукоятчика загорается лампочка и звучит сирена (звонок). Это является сигналом к открыванию ляд. Если ляды не открыты, то при подходе бадьи на расстояние 20 м от нулевой площадки срабатывает концевой выключатель и подьем останавливается.

Приемные площадки разгрузочных станков в копрах обычно имеют разгрузочные ляды или ограждение высотой не менее 1600 мм, которое в нижней части должно быть сплошным на высоту не менее 300 мм.

Посадка людей в бадью и выход из них производится на нижней приемной площадке. Высадка людей из бадьи или посадка в бадью на верхней приемной площадке разгрузочных станков запрещается, так

106

как эта площадка имеет наклонные ляды, что может быть причиной опрокидывания бадьи и падения людей. В конструкциях бадей большой емкостн типа БПСМ на внутренней и внешней сторонах стенки сосуда имеются специальные заглубления, образующие ступени. В бадьях емкостью до 3 м3 типа БП, БПС оборудуют специальные навесные лестницы.

Призабойная часть проходимого или углубляемого ствола оборудуется проходческим подвесным или шагающим полком. Одноэтажные подвесные полки должны быть подвешены к канату не менее чем в четырех местах; двух - или многоэтажные полки должны крепиться к канату так, чтобы при их перемещении не нарушалась горизонтальная устойчивость и исключалась возможность заклинивания.

При совмещенной технологической схеме проходки (рис. 11.5) зазор между полком и крепью ствола должен быть не более 400 мм, при этом на всех этажах полка по его периметру должно быть решетчатое ограждение высотой не менее 1400 мм. Нижняя часть ограждения должна иметь сплошную металлическую обшивку высотой не менее 300 мм. Проемы для раструбов между этажами полка должны быть отшиты металлической сеткой. В нижней части раструба отшивка выполняется сплошным ограждением высотой не менее 300 мм. Высота раструба над верхним этажом полка должна быть не менее

1600 мм.

Рисунок 11.5 - Совмещенная технологическая схема сооружения ствола

1 - вентиляционная труба; 2 - постоянная крепь; 3 - проходческий 2-х этажный полок; 4 - опалубка; 5 - бадья; 6 - грейфер

При параллельной технологической схеме ведения

работ по проходке ствола и возведению постоянной крепи с подвесного полка последний должен иметь верхний этаж для защиты

107

работающих на полке от возможного падения предметов сверху. Зазор между полком и возводимой крепью ствола должен быть не более 120 мм.

Наилучшие условия труда обеспечиваются при применении последовательной технологической схемы ведения работ по уборке породы и возведению постоянной крепи в призабойной части ствола.

Все зазоры между полком, нижним этажом многоэтажного полка и возводимой крепью ствола, опалубкой или щитом-оболочкой и т. п. перекрывают с помощью специальных устройств или двумя слоями транспортерной ленты.

Проходческие полки должны быть оборудованы смотровыми щелями, позволяющими проходчику, ответственному за пропуск бадей и грузов через раструбы, видеть положение в забое и оборудование, размещенное ниже полка.

Во избежание попадания взорванной породы на балки нижнего этажа балки должны быть обшиты металлическими полосами под углом 45º. После взрывных работ куски породы, заброшенные на временную крепь, полки и подвесное проходческое оборудование, удаляют.

Несчастные случаи непосредственно при погрузке породы в бадью практически исключены при использовании погрузочных машин типа КСМ-2у, КС-2у/40, 2КС-2у/40, 2КС-1МА с механизированным вождением грейфера, управление которым осуществляется из кабины. Эти машины монтируются под нижним перекрытием проходческого полка на центральной опоре и круговом монорельсе. Для повышения безопасности работ необходимо только четкое взаимодействие работы подъема и погрузочной машины. Когда поворотная рама погрузочной машины находится под бадьевым подъемом подвесного полка, бадья не может опускаться в призабойную часть ствола. В этот момент бадья находится над полком и опускается после сигнала машиниста погрузочной машины, когда поворотная рама освободит бадейный проем полка. При спуске бадьи в забой подъемный канат находится в бадьевом проеме полка и поворотная рама погрузочной машины не может совершить круговое движение. При погрузке породы в бадьи погрузочная машина перемещается под бадьевым проемом в подвесном полке, не занятым подъемным канатом.

Для устранения опасности травмирования рук проходчиков дужками бадей применяются опорные кулаки, установленные на

108

корпусе бадьи с таким расчетом, чтобы расстояние между опущенными дужками и корпусом бадьи было не менее 40 мм. Наибольшая безопасность достигается применением схемы подъема без перецепки бадей.

Бадья должна не догружаться на 100 мм до борта, так как в процессе подъема груженой бадьи на участке ствола без направляющих канатов или в случае резкого торможения бадьи возможно ее раскачивание и высыпание породы. К днищу бадьи с внешней стороны прилипают куски породы. В связи с этим при отправке груженой бадьи на поверхность необходимо убедиться, что на днище не осталось кусков породы, кроме того, нужно ликвидировать раскачивание бадьи и только после этого дать сигнал к ее подъему.

Для предупреждения обрушения породы в процессе проходки ствола участок его от забоя до постоянной крепи закрепляется временной металлической крепью либо набрызгобетоном слоем 100 мм. Временная металлическая крепь оставляется при возведении постоянной бетонной крепи. Эффективным средством устранения опасности обрушения пород со стенок незакрепленной части ствола является применение подвесной металлической опалубки, которая подвешивается не менее чем на трех канатах.

В слабых и неустойчивых породах величина отставания крепи или нижней кромки опалубки от забоя не должна превышать 1,0- 1,5 м.

Для возведения постоянной бетонной крепи применяется достаточно безопасная технология подачи бетона с поверхности. Бетонопроводы должны быть закреплены дополнительным цельным канатом по всей длине. Работы по ликвидации «затора» бетона в трубопроводе должны выполняться под руководством должностного лица при отсутствии людей ниже «затора».

При креплении стволов тюбинговыми кольцами установка тюбингов должна производиться с рабочего подвесного полка или непосредственно из забоя. При укладке тюбинга на место разрешается освобождать его от захвата только после его закрепления не менее чем двумя болтами. Установка сегмента при одном подъеме должна осуществляться с помощью вспомогательных лебедок или полиспастов и блоков, укрепленных в стволе. Вспомогательные лебедки должны быть установлены на поверхности или на полке, устраиваемом на участке ствола, закрепленном постоянной крепью.

109

Величина незацементированного закрепленного пространства не должна превышать одной заходки.

Бурение шпуров может производиться вручную. При этом ручные бурильные машины, комплекты буров и оборудование для пылеподавления должны доставляться в специальных контейнерах. Практически полная безопасность и нормализация условий труда при бурении шпуров достигается при использовании бурильных установок типа БУКС-1М и СМБУ-4М.

При рассечке приствольных выработок, в особенности околоствольного двора, возникает опасность обрушения в местах сопряжения кровли выработки со стволом. В зависимости от сечения сопряжения, нарушенности и прочности пород и др. проведение сопряжений осуществляют сплошным забоем, послойной выемкой породы сверху вниз или снизу вверх, а в самых неблагоприятных условиях - независимыми забоями с помощью боковых выработок. Боковые выработки сечением 3,0-3,5 м2 проходят слоями с оставлением внутри опорного целика. Когда боковые выработки будут пройдены с временной крепью на длину сопряжения в каждом слое, в них возводят постоянную крепь. После полного возведения стен производят выемку под свод рассечки с последующим его бетонированием. Затем производят выемку оставшегося целика пород.

Армирование стволов шахт в целях большей безопасности следует производить по последовательной схеме. Армирование ствола производится со специальных, как правило, переоборудованных проходческих полков. Не допускается использовать подвесные люльки в качестве подъемного сосуда, а также опускать материалы и элементы армировки под бадьями, не имеющими специальных подвесных устройств.

Для освещения забоя ствола, призабойной его части, проходческих полков применяют проходческие сетевые светильники «Проходка-2» и «Свет-4». Лампы для освещения выбирают по световому потоку с допустимыми нормами освещенности: приемные площадки стволов - 10 лк, проходческие полки - 5 лк, призабойное пространство - 10 лк на забое и 5 лк - на стенках ствола.

Неотъемлемой частью безопасного и безаварийного управления технологическими процессами является связь и сигнализация, подаваемая по различным вариантам схемы: забой (полок) - нулевая площадка - центральный пульт управления лебедками

110