Okhrana_truda_v_ugolnoy_promyshlennosti

Мероприятия, препятствующие образованию пыли и пылевого облака, в сущности, реализуются при комплексном обеспыливании воздуха для борьбы с пылью как профессиональной вредностью. Выполнение этих мероприятий (предварительное увлажнения пласта, орошение водой при отбойке, погрузке и разгрузке угля, обеспыливание вентиляцией, пневмоэжекцией и др.) обеспечивает снижение концентрации пыли, даже в случае достижения так называемого технического уровня запыленности, в тысячи раз меньшим, чем нижний предел сильновзрывчатой пыли.

Мероприятия, исключающие препятствующие появлению источников воспламенения пыли, те же, что и против воспламенения метана.

Мероприятия, предупреждающие участие во взрыве отложившейся пыли и локализации взрывов пыли регламентируются Инструкцией по предупреждению и локализации взрывов пыли (НПАОП 10.0-5.09-04). В зависимости от вида пылевзрывозащиты применяются следующие мероприятия.

При сланцевой пылевзрывозащите для предупреждения взрывов пыли производится побелка и осланцевание горных выработок, а для локализации взрывов устанавливаются сланцевые заслоны и автоматические системы.

При гидропылевзрывозащите для предупреждения взрывов применяется побелка, обмывка горных выработок (мокрая уборка пыли), связывание отложившейся пыли гигроскопическими смачивающе-связующими составами или с помощью непрерывно действующих туманообразующих завес, а для локализации взрывов устанавливаются водяные заслоны и автоматические системы.

При комбинированной пылевзрывозащите применяются способы и средства предупреждения и локализации взрывов пыли, основанные на использовании как воды, так и инертной пыли.

Параметры способов и средств пылевзрывозащиты горных выработок устанавливаются в соответствии с нижними пределами взрываемости отложившейся угольной пыли, а при сланцевой пылевзрывозащите также и нормой осланцевания, определяемые

251

взрываемости производится по номограмме, представленной на рисунке 17.7.

Рисунок 17.7 - Номограмма для определения нижних пределов взрываемости отложившейся пыли (gотл)

Выбор способов и средств предупреждения и локализации взрывов пыли (побелка, обмывка, осланцевание, нанесения смачивающесвязующих растворов, применение туманообразующих завес, установки

сланцевых или водных заслонов) для конкретной выработки производится в зависимости от вида и назначения выработки, интенсивности в ней пылеотложения, устойчивости вмещающих пород, температуры и влажности проходящего воздуха.

Побелке подвергаются, как правило, выработки околоствольного двора, капитальные откаточные и вентиляционные выработки, людские ходки и камеры с интенсивностью пылеотложения до 4 г/м3 сутки. Побелка производится ручным или механизированным способом из расчета не менее 0,8 л известкового раствора на 1 м2 обрабатываемой поверхности.

Осланцеванию подвергаются все поверхности необводненных и без капежа горных выработок (бока, кровля, почва, доступные места за затяжками)

Инертная пыль готовится главным образом из известняка или глинистого сланца. К ней предъявляются следующие требования: она не должна содержать более 1% горючих веществ и более 10% свободного кремнезема, а содержание вредных и ядовитых примесей не должно превышать санитарных норм; фракция пыли должна быть такой, чтобы она на 99% проходила через сито № 06 и не менее чем на 50% - через сито № 0071; инертная пыль должна обладать способностью переходить во взвешенное состояние (образовывать плотное облако) после пребывания во влажной атмосфере. Для достижения этой цели используют гидрофобные добавки (стеарин - 0,2-0,3% или сплав парафина с канифолью - 0,3-0,4%).

Осланцевание производится вручную или с помощью специальных машин типа ОМК-1, позволяющей в течение 6-часовой смены обработать выработку площадью сечения 5-6 м2 и длиной до

252

1000 м. Рабочие, занятые осланцеванием, снабжаются противопылевыми респираторами и предохранительными очками.

Норма осланцевания определяется и корректируется по фактическому содержанию негорючих веществ в пластовой пробе угля и добавке инертной пыли по формуле

N = A ф (100 − Д ) + Д,%, 100

где Аф - содержание негорючих веществ, %; Д - добавка инертной пыли, %, определяемая по номограмме

(рис. 17.8).

Для общешахтных выработок норма осланцевания

принимается наибольшей из установленных для разрабатываемых шахтой пластов угля, а для групповых - наибольшей из установленных для разрабатываемых в данной группе пластов.

Расход инертной пыли на осланцевание одного погонного метра выработки рассчитывается с учетом нормы осланцевания по формуле

q = 0,01NδS , кг / м, 100 − N

где δ - нижний предел взрываемости угольной пыли, г/м3; S - сечение выработки, м2.

Во всех горизонтальных и наклонных откаточных и вентиляционных выработках, расположенных на расстоянии более чем 200 м от лав, в тупиковых выработках вне призабойного участка при интенсивности пылеотложения до 1,2 г/м3 в сутки производится обмывка водой.

Обмывка производится в вентиляционных, откаточных и конвейерных выработках с интенсивностью пылеотложения до и более 1,2 г/м3 сутки. Ограничивающими и дифференцирующими факторами применения обмывки выработки является интенсивность в

253

ней пылеотложения, устойчивость вмещающих пород и требования по температуре и влажности проходящего воздуха. Обмывка осуществляется путем смыва пыли водой с кровли, боков выработки и доступных мест за затяжками. Расход воды на обмывку принимается не менее 1,5 л на 1 м2 поверхности. Оставшиеся после обмывки на почве выработки угольная мелочь и пыль увлажняются до влажности менее 12% и по мере накопления удаляются. Обмывка выработок в районе погрузочных пунктов производится 0,1% водным раствором смачивателя с использованием дозатора смачивателя или ручного оросителя

Для предупреждения обводненности выработок при обмывке систематически должна производиться очистка водосточных канавок.

Связывание отложившейся угольной пыли гигроскопическими смачивающе-связующими составами может производиться в вентиляционных, откаточных и конвейерных выработках с интенсивностью пылеотложения более 1,2 г/м3 в сутки независимо от ограничений по устойчивости вмещающих пород и требований по температуре и влажности воздуха. Для связывания угольной пыли применяются жидкие или пастообразные смачивающе-связующие составы на основе хлористого кальция и смачивателя. Концентрация хлористого кальция и соответствующая ей оптимальная концентрация смачивателя в растворе подбирается в зависимости от относительной влажности воздуха в обрабатываемой выработке.

Обработке смачивающе-связующим составом должны подвергаться бока и кровля выработки, а также доступные места за затяжками. Почва при этом увлажняется стекающей жидкостью. Расход жидкого смачивающе-связующего состава должен быть не менее 0,5 л/м2, пасты - не менее 3,0 кг/м2 обрабатываемой поверхности. Смачивающе-связующие составы должны наноситься на предварительно обмытые поверхности выработки.

Периодичность побелки, осланцевания, обмывки, нанесения смачивающе-связующих составов во всех горных выработках (за исключением участков с интенсивным пылеотложением в откаточных выработках) определяется по формуле

где Кп - коэффициент продолжительности защитного действия способа (принимается при побелке, осланцевании и обмывке - 1, при

254

связывании пыли смачивающе-связующим раствором - 5, при связывании пыли смачивающе-связующей пастой - 20); Ри - интенсивность пылеотложения, г/м3 сутки, (принимается, за исключением участков вентиляционных штреков, примыкающих к лавам протяженностью 200 м, по табличным данным НПАОП 10.0- 5.09-04); Км - коэффициент, учитывающий влияние содержания метана в атмосфере выработки.

Для негазовых шахт Км принимается равным 1, а для газовых - в зависимости от допустимого содержания метана:

Интенсивность пылеотложения в вентиляционных штреках протяженностью 200 м от лав определяется методом сбора пыли массой не менее 2 г на специальные подложки. Интенсивность пылеотложения рассчитывается по формуле

Т п = 4,35 bM , г / м 3 , SFt

где - b - ширина выработки по почве, м; М - масса осевшей на подложки пыли, г; F - суммарная площадь подложек, м2; S - площадь поперечного сечения выработки в свету, м2; t - время пылеотложения, сут.

Туманообразующие завесы устанавливаются для непрерывного связывания угольной пыли рассредоточенно на примыкающем к лаве участке вентиляционного штрека с интенсивностью пылеотложения 2,2 г/м3 сутки и более.

Каждый туманообразователь завесы создает факел тумана в виде сплошного конуса, соизмеримым с поперечным сечением выработки. Туманообразователи в первой завесе располагаются при скорости движения воздуха свыше 2 м/с факелами навстречу движению вентиляционной струи, при скорости 2 м/с и менее, а также во второй и последующих завесах - в сторону ее движения.

Расстояние первой завесы от лавы не должно превышать 20 м, между первой и второй завесами принимается в зависимости от скорости движения воздуха в выработке (рис.17.9), а между каждой последующей завесы, начиная с третьей, увеличивается на 25 м. При этом на участке штрека между лавой и первой завесой должно

255

применяться связывание пыли смачивающе-связующими составами или обмывка, а за участком непрерывного связывания - обмывка.

угля.

Сланцевые заслоны устраивают из ряда устанавливаемых под кровлей поперек выработок легко опрокидываемых полок с инертной пылью, ширина которых при жесткой конструкции составляет 250500 мм и при свободнолежащем настиле - 600-800 мм, а также с использованием подвешиваемых пленочных бесшовных сосудов ПБС-1. Расстояние между кровлей выработки и верхней поверхностью инертной пыли на полках принимается в пределах 100300 мм, а между полками заслона должно быть одинаковым и не меньше ширины полки.

Водяные заслоны устраиваются из ряда устанавливаемых на полках шириной 150 мм под кровлей поперек выработки наполненных водой легко опрокидываемых или разрушаемых сосудов емкостью не более 80 л каждый или подвешиваемых под кровлей пленочных бесшовных сосудов ПБС-1. Число сосудов на полках в заслоне должно приниматься с запасом не менее 10%. Расстояние между кровлей выработки верхней кромкой сосуда должно быть в пределах 100-600 мм. Полки с сосудами устанавливаются на равном расстоянии друг от друга, но не менее чем через 500 мм.

Пленочный бесшовный сосуд ПБС-1 представляет собой круг диаметром 800 мм из полиэтиленовой пленки толщиной 0,25 мм, по окружности которого равномерно распределены 32 отверстия. В отверстия продет капроновый шнур, снабженный восемью опорными кольцами, навешиваемыми при монтаже на двухплечий кронштейн предварительно закрепленный на верхнем элементе крепи.

256

Заполненный водой или инертной пылью сосуд приобретает форму сферической полости. Зазор между крепью и поверхностью воды или инертной пыли не должно превышать 300 мм. Расстояние между сосудами в одном ряду составляет 200 мм, а между рядами равно шагу крепи, но не более 1 м.

Количество инертной пыли или воды в заслонах всех типов определяется из расчета 400 кг на 1м2 поперечного сечения выработки в свету в месте установки заслона. Общая длина сланцевого заслона должна быть не менее 20 м, водяного - не менее

30 м.

Схемы устройства заслонов в выработке, закрепленной металлической арочной крепью показаны на рисунке 17.10.

Рисунок 17.10 - Схемы устройства заслонов в выработке с металлической арочной крепью

а - сланцевый заслон; б - водяной заслон; в - сланцевый или водяной заслон из сосудов ПБС-1

Забои пластовых подготовительных выработок защищаются рассредоточенными водяными или сланцевыми заслонами, состоящими из не менее четырех и более рядов полок с инертной пылью или полок с сосудами с водой или сосудов ПБС-1 с водой или инертной пылью, устанавливае-мых по схеме приведенной на

рисунке 17.11.

Рисунок 17.11 - Схема изоляции рассредоточенным водяным или сланцевым заслоном забоя тупиковой подготовительной выработки протяженностью от 70 до

180 м

257

Первый ряд устанавливается не ближе 25 м и не далее 40 м от забоя. Расстояние L1 между первыми от забоя четырьмя рядами сосудов (полок) принимается не менее 5 м, а удельное количество воды (инертной пыли) в нем независимо от выхода летучих веществ из угля разрабатываемого пласта - не менее 2,5 кг/м3 объема выработки между соседними ряда ми сосудов (полок). При этом должно соблюдаться условие

где Q - суммарное количество воды (инертной пыли) в сосудах (полках) одного ряда заслона, м3; S- площадь сечения выработки, м2.

Расстояние L между последующими рядами полок (сосудов), начиная с 5-го принимается, одинаковым не более 40 м и для каждой выработки определяется из условия

где qр - минимальное удельное количество воды или инертной пыли в заслоне, кг/м3 объема выработки, принимаемого в зависимости от выхода летучих веществ угля пласта:

Сланцевыми или водяными заслонами защищают: очистные выработки; забои пластовых подготовительных выработок; крылья шахтного поля в каждом пласте; конвейерные выработки; пожарные участки; склады взрывчатых материалов.

Заслоны размещаются в выработках на входящей и на исходящей струях изолируемых выработок.

Защита забоев подготовительных выработок до внедрения автоматических систем должна осуществляться рассредоточенными водяными или сланцевыми заслонами. При этом в тупиковой части выработки устанавливается не менее четырех рядов сосудов (полок). Первый ряд должен быть установлен не ближе 25 м и не далее 40 м от забоя.

258

17.5 Автоматическая система локализации вспышек метана и угольной пыли

На шахтах, разрабатывающих угольные пласты, опасные по взрывам пыли, забои подготовительных выработок, проводимые по углю или породе, а также распредпункты и другие места групповой установки электрооборудования в участковых выработках должны быть защищены автоматическими системами локализации вспышек метана и угольной пыли.

Автоматическая система состоит из устройства подавления вспышек УПВ-30П, установленного на монорельсе, датчика пламени ДПК, который с помощью захватов крепится на арочной крепи, блока сопряжения с пускателем БСП, который устанавливается на пускателе ПВИ. Устройство подавления взрыва должно располагаться в 10-15 м от возможного очага взрыва, датчик пламени - на расстоянии 4-5 м. Варианты расположения автоматической системы в участковых выработках приведены на рисунке 17.12.

Рисунок 17.12 - Схема расположения автоматической системы локализации вспышек метана и угольной пыли

а - для защиты распредпункта; б - для зашиты тупиковой выработки; 1 - устройство УПВ-30П; 2 - датчик ДПК

Для создания предохранительной среды устройство подавления вспышек УПВ-30П заряжается пламягасящим порошком, газогенерирующим зарядом и пиропатроном. При появлении в зоне обзора датчика ДПК вспышки метана формируется управляющий сигнал для зажигания пиропатрона газогенерирующего заряда. В

260