Основные мероприятия по борьбе со взрывами угольной пыли в шахтах

 

Все мероприятия по борьбе со взрывами угольной пыли могут быть разделены на 3 группы: 1) мероприятия по уменьшению запыленности и пылеобразования; 2) мероприятия по предотвращению воспламенения пыли; 3) локализация взрывов угольной пыли.

Первая группа - мероприятия по уменьшению запыленности и пылеобразования - это комплекс инженерно-технических мероприятий, к которым относятся:

а) бурение шпуров с промывкой водой (так называемое мокрое бурение) или пылесмачивающими растворами, а также с применением сухого пылеулавливания. Последнее применяется также при работе комбайнов (проходческих или выемочных) в калийных рудниках Урала и Белоруссии. При мокром бурении различают осевую и боковую подачу воды. При осевом способе вода подается по трубке, расположенной по оси перфоратора, в канал буровой штанги, а затем через отверстия в головке бура (коронки) попадает в забой шпура или скважины. При боковом способе промывки вода подается в осевой канал буровой штанги, минуя перфоратор, через боковые отверстия в хвостовике штанги при помощи специальной муфты, надеваемой на этот хвостовик;

б) предварительное увлажнение пластов угля нагнетанием воды в них;

в) орошение мест пылеобразования (мест погрузки и разгрузки - бункеров и дозаторных устройств, при скреперовании угля, при выпуске угля из люков на период погрузки вагонеток, при пересыпе с конвейера на конвейер при конвейерной доставке угля, при транспортировании угля по скатам и т.д.);

г) уменьшение пылеобразования при ведении взрывных работ достигается применением водяной забойки. В качестве оболочек для патронов водяной забойки используются двухслойные пакеты из бумаги и синтетических материалов (полиэтилена, полихлорвинила). Для орошения газопылевых облаков, образующихся в момент взрыва, используются туманообразователи, которые включаются до начала взрывания. Туманообразователи к моменту взрыва создают в выработке сплошную завесу водяного тумана. Пыль увлажняется, коагулирует и выпадает из воздуха. Одновременно с осаждением пыли снижается содержание ядовитых газов, т.к. они частично растворяются в капельках влаги. На основании наблюдений установлено, что дополнительное орошение пыле-газового облака в течение 30 минут после взрыва снижает запыленность в 15-20 раз, а содержание ядовитых газов - в 2-3 раза [16];

д) использование машин и механизмов, обеспечивающих минимальное пылеобразование. К примеру, замена ударно-вращательного бурения только вращательным, применение выемочных машин с исполнительными органами крупного скола и т.д.;

е) периодическая очистка от пыли откаточных и вентиляционных штреков, увлажнение осевшей пыли связующими материалами, которые предотвращают поднятие пыли в воздух при его возмущении;

ж) расположение скиповых подъемов в вентиляционных стволах, т.е. стволах с исходящей струей воздуха, чтобы пыль при погрузке или разгрузке скипов не попадала в шахту;

з) вентиляция, как одно из основных средств борьбы с пылью. Только с помощью вентиляционной струи осуществляется вынос пыли из действующих забоев, происходит разжижение пыли до безопасных концентраций. Для эффективного использования вентиляции в борьбе с пылью необходимо применять искусственное проветривание всех выработок, в которых ведутся работы, подавать в рудник и все рабочие зоны (забои и камеры служебного назначения) расчетные объемы свежего воздуха.

Вторая группа - мероприятия по предотвращению воспламене-ния пыли - может быть разделена на две подгруппы:

1) выполнение требований газового режима, препятствующее появлению источников воспламенения рудничного газа и пыли и заключающееся в запрещении применения открытого огня, курения и проноса в шахту спичек, применении предохранительных ВВ и СВ (взрывчатых веществ и средств взрывания), а также электровзрывания, использовании машин и механизмов в специальном рудничном исполнении;

2) осланцевание выработок - искусственное повышение зольности пыли, образующейся при взрывных работах и отложившейся в горных выработках. Для этого применяется сланцевая (инертная) пыль, приготавливаемая из известняка и глинистого сланца. Она не должна слеживаться, поглощать влагу и иметь в своем составе свободный кремнезем (SiO₂) более 10 %. При взрывных работах осланцеванию - нанесению слоя пыли - подвергаются грудь забоя и поверхности прилегающих частей выработки. Осланцевание может производиться вручную и механизированно. При производстве взрыва сланцевая пыль взвихривается в воздух и смешивается с образовавшейся угольной пылью, увеличивая ее зольность.

 Поверхности откаточных и вентиляционных выработок, в которых наблюдается интенсивное отложение угольной пыли, также подвергаются осланцеванию - нанесению сплошного слоя сланцевой пыли. Качество осланцевания периодически контролируется. Суть контроля состоит в том, что отбирают пробу пыли сметанием ее волосяной щеткой с поверхности выработки сплошной полосой шириной 300-500 мм. С почвы пыль отбирают, если это возможно сделать. Испытание пробы осуществляют на приборе ПКО-1м, представляющем собой трубку из тугоплавкого стекла, в которой располагается спираль, нагретая до температуры 1150 ⁰С, с устройством для подачи в нее струи воздуха с пылью. Пробу пыли делят на 5 примерно равных частей, каждую из которых продувают через стеклянную трубку прибора. Отсутствие пламени над спиралью указывает на то, что пыль не взрывчата. Образование даже небольших язычков пламени хотя бы при одном испытании означает, что пыль взрывчата и выработку, в которой отбиралась проба, необходимо повторно осланцевать.

Локализация взрывов угольной пыли производится с помощью сланцевых или водяных заслонов. Они представляют собой ряд полок, располагаемых поперек выработки у ее кровли (рис. 1.17), на которых размещается инертная пыль. Сланцевыми заслонами защищаются очистные выработки, забои подготовительных выработок, проводимых по углю или по углю и породе (см. рис. 1.17), крылья шахтного поля в каждом пласте, конвейерные выработки, пожарные участки. Они должны устанавливаться на расстоянии не менее 60 и не более 300 м от забоев очистных и подготовительных выработок, сопряжений откаточных и вентиляционных штреков с бремсбергами, уклонами и квершлагами. Ко-личество инертной пыли в заслоне должно определяться из расчета 400 кг на 1 м² поперечного сечения выработки в свету в месте установки заслона, а общее количество сланцевой пыли в заслоне G = 400×S, где S - сечение выработки, м². Количество пыли на одной полке определяется по формуле g = 0,0604a²(3L - a)r×10^-6, а количество полок в заслоне с округлением в большую сторону N = G /g, где а - ширина полки, мм; L - длина полки, мм; r - плотность инертной пыли, кг/м³. Общая длина заслона должна быть не менее 20 м. Действие сланцевого заслона основано на том, что взрывная волна, опрокидывая полки, взвихривает высыпавшуюся с полок пыль и движущееся за взрывной волной пламя гаснет в сплошном облаке инертной пыли.

Рис. 1.17. Сланцевый заслон

Иногда устраивают водяные заслоны, представляющие наполненные водой сосуды емкостью не более 80 л с формой поперечного сечения в виде перевернутой трапеции. Они устанавливаются точно так же, как и полки с инертной пылью. Общий объем воды в водяном заслоне должен определяться из расчета 400 л на 1 м² поперечного сечения выработки в свету в месте установки заслона. Водяные заслоны должны устанавливаться на расстоянии не менее 75 и не более 250 м от защищаемых объектов. Их защитное действие точно такое же, как и сланцевого: пламя взрыва гаснет в сплошной тонкодисперсной водяной среде.

12. Противопожарная защита шахт (общие положения, противовзрывная защита).

Общие положения

Для того чтобы руководитель по ликвидации аварий и руководитель ВГСЧ могли принять эффективную тактико-технологическую схему ликвидации аварии, необходимо знание средств, не только доставленных ВГСЧ и др. организациями, но и находящихся непосредственно на объекте, на котором возникла аварийная ситуация. Для этого каждый объект на предприятии должен быть заранее подготовлен к ликвидации любой аварии.

Каждая авария, которая может произойти в шахте в том числе и такая тяжелая, как взрыв метана, не сразу принимает катастрофические размеры. Она имеет начальную стадию. Чтобы не допустить ее распространения, необходимо на местах возможного возникновения аварии иметь соответствующие средства их подавления, которыми могли бы воспользоваться рабочие и надзор участка.

Противовзрывная защита

Противовзрывные средства можно подразделить на 2 группы. К 1-й относятся средства, с пом. которых можно погасить пламя взрыва метановоздушной смеси при ведении взрывных работ. К таким средствам относятся ВВ в спец. водонаполненных оболочках. Эти патроны при взрыве распыляют воду в виде тонкодисперсного гидрозоля, который уменьшает температуру раскаленных газов и может погасить пламя загоревшегося в шпурах метана.

К этой же группе относятся водонаполненные емкости с водой (полиэтиленовые мешки) которые взрываются одновременно со шпурами. В последнее время разработана порошковая установка, принудительно срабатываемая (автоматически при воздействии пламени горящего метана на соответствующий датчик) при взрыве метановоздушной смеси в забое.

2-я группа – средства локализации взрывов газо-пылевоздушных смесей. Для гашения пламени взрыва применяется вода или инертная пыль, помещаемые в корытах или полках. Несколько корыт или полков, расположенных в ряд поперек выработки, образуют водяной или сланцевый заслоны. Полки или корыта устанавливают на равном друг от друга расстоянии. Количество корыт и объем воды рассчитываются из условия 400 л на 1 м² площади поперечного сечения выработки. Общая длина водяного заслона должна быть не менее 30 м.

Водяные и сланцевые заслоны должны удовлетворять следующему принципу: полки или корыта должны опрокидываться или разрушаться под действием воздушной ударной волны, развиваемой взрывом. Образующееся при этом облако распыленной воды или инертной пыли должно охлаждать и гасить пламя взрыва.

Заслоны, предназначенные для локализации развивающихся взрывов газо- и пылевоздушных смесей, устанавливаются в выработках со свежей и исходящей струями. В настоящее время угледобывающие страны ведут поиск новых средств и приспособлений, обеспечивающих надежную взрывозащиту. Такими средствами станут различные пламегасящие порошки (фосфат аммония и др.) и автоматически реагирующая на пламя взрыва аппаратура.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: