Тема 2 Рудничная атмосфера. Состав атмосферы.

Рудничный воздух- воздух который, изменяется по составу и заполняет ГВ.

N₂- азот инертный газ без цвета и запаха, вкуса, не поддерживает горение, дыхание.

O₂- без цвета …. поддерживает и необходим для дыхания в ГВ его должно быть 20%, при понижении O₂ до 18% сонливость, 17% отдышка, учащённое сердцебиение, 12% обморок, 10% смерть.

CO₂ – углекислый газ без цвета, кислый запах, вкус не ядовит, но и не пригоден для дыхания, не поддерживает горение, образуется в процессах БРР, дыхание людей, выделяется с пустот которые не проветриваются в ГВ содержание СО2:.

На рабочем месте , в исходящей струе выемочного участка, тупиковой выработке не более 0,5%.

В выработке с исходящей струёй, крыла, горизонта шахты не более 0,75%.

При восстановлении выработок после завала до 1%. Концентрации : 3% вдох удваивается , 5% утраивается, 10% обморок, 20% смерть.

CO- окись углерода, угарный газ без цвета, запаха, вкуса, горит синим огнём, ядовит.

Вдыхал в течении одного часа CO=0,048%. Шум в голове , ушах, головная боль, через 30мин-1 час боль в ногах мышцах не возможно передвигаться. 1%- смерть.

Метан CH₄ без запаха, вкуса, слабо растворим в воде, в два раза меньше плотности воздуха, по этому собирается в верхних частях выработки.

Виды выделения CH₄

Обычное – из пласта отбитого угля породы в течении длительного времени, иногда шипит.

Суфлярное- интенсивное из трещин пласта, породы под давлением, шипит.

Внезапное –мгновенное выделение сопровождается выбросом.

ПДК- содержаниеCH₄ в ГВ

Поступающие на выемочный участок , отчестнная выработка, в забой тупиковой выработке, камеры до0,5% , исходящая до 1%, если есть аппаратура АКМ до 1,3%.

Исходящая из крыла, шахты до 0,75%.

Местное скопление до 2%.

Дигазоционные трубопроводы 3,5%- 25%.

Сероводород H₂S запах тухлых яиц, сладковатый вкус, растворяется в воде. Горит при концентрации 4,3% с воздухом образуют взрывчатую смесь , сильно ядовит. Более 0,1% один вдох потеря сознания, смерть.

ПДК 0,00071%

SO2 – резкий запах, кислый вкус ,без цвета ,растворяется с водой получается H2SO4, не горит ,оказывает раздражительные действия глазам 0,05%, тяжелый отёк лёгких 0,00038%ПДК.

Окись азота NO, NO2, N2O4,N2O5- образуется при БВР в результате не полной детонации соединяясь с O2 переходит в двуокись азота NO2 –чесночный запах , бурый цвет, раздражает дыхательные пути.

Симптомы отравления: отдышка, головная боль , кашель.

ПДК 0,00026%.

Водород в зарядных камерах не более 0,5%, если больше ПДК люди прекращают работу, выводятся на свежую струю, доклад горному диспетчеру.

Газовый режим в шахте

Согласно ПБ в шахтах которых выделился или был обнаружен CH ₄ переводят в газовый режим, относятся к шахтам опасным по газу. В зависимости от величины метанообильности, виды выделения метана. Шахты разделяют на 5-ть категорий:

1) до 5м³/тонну

2)от 5- 10м³/тонну

3)от 10- 15м³/тонну (наши шахты)

4) 15 и более м³/тонну (шахты опасные по суфлярным выделениям)

5) шахты опасные по опасным выбросам.

ПБ при повышении CH₄

В случае обнаружения в выемочной машины CH₄ 2 и более % машина останавливается, выкл. Если в течении 15мин концентрация CH₄ не снизится, рабочих выводят на свежую струю, включают

механизмы при концентрации

CH₄ равной 1%. Если рабочий обнаружил , что выработка загазирована сообщается диспетчеру , выработку закрещивают подручным материалом.

Разгазирование производят при помощи ВМП, если CH₄ скопился у кровли , в пустотах, за выступами крепи или обнаружено слоевое скопление то увеличивают скорость воздуха, за счёт установки в кровле щитков, создающих завихрения воздуха.

Контроль за содержанием CH₄

Для замера газа метана используют такие приборы: переносные эпизодического действия Ши -10 Ши-11. Переносные автоматического действия , непрерывного , спутник шахтёра.

Сигнал -3 на данный момент на шахтах не применяется, Сигнал- 5(автоматический), Сигнал- 5.1(можно измерять температуру).

Стационарная аппаратура АГЗ, АКМ. Переносные и автоматические действия выдаются рабочим слесарям и ИТР. Стационарные устанавливается в ГВ, состоит из датчика замера, подключённого по кабелю к аппаратуре сигнализации, и аппаратура сигнализации отключает оборудование АМТ -3 раньше применяли обор. Метан.

Замеры производят ИТР: в очистных, подготовительных забоях, камерах, Первый замер делают в начале смены, остальные в течении смены лицам старшего надзора. ГМ ,гм УВТБ контролирует один раз в смену, результаты записывают мелом на доске. Доска устанавливается 15- 20м от забоя подготовительной выработки или исходящей струи очистного забоя. Замеры производят в таких точках : поступающие к ВМП, местное скопление ,исходящей с тупика, в забое подготовительной или исходящая крыла,шахты.

Анализатор переносной Сигнал 5 для непрерывного измерения обьемной доли метана и индикации температуры(Сигнал 5,1) с выдачей звуковой и световой сигнализации. Диапазон замера от 0 до 100%. От 0 до 3% погрешность 0,2% 10-30% погрешность 3%. 30-90% погрешность 10%.

Сигнал 7 и 9.

Шахтный интерферометр – для периодического замера конц. CH₄, CO₂.

Первый замер – в верхней частигорной выработки меряем метан.

Второй замер- в низу меряем конц. Метана, а потом переключаем кран в CO_2. Чтобы вычислить концентрацию

CO₂ нужно сумировать концентрацию Метана 2 замера и концентрацию СО2 и отнять от суммы первый замер конц.Метана

Порядок подготовки прибора к работе : проверить на исправность резиновой груши, сжать её зажав в резиновой трубке, проследить как быстро она заполнится воздухом, груша не должна расправится : трубку одеваем на штуцер, другой штуцер закрыт, после разжатия руки груша не заполнится, нажимаем кнопку включения и смотрим в окуляр, наводим резкость окуляра, выставить на ноль, нажимаем кнопку вкл выкл и нажимаем кнопку «К»(контроль) и в это время микро винтом устанавливаем картинку на ноль( чёрная ярко выражённая полоска должна остановится на ноле, как мы отпустим «К»полоска должна стоять на» Ноле, Замер CH₄(3-4 качка грушей), посмотреть в окуляр и определить концентрацию).

Определения CO₂: определить CH₄ на уровне колена, переключить флажок на CO₂ и сделать замер(CO₂+CH₄), от второго замера отнимаем первый и получаем CO₂ , концентрация газов измеряется средняя и максимум.

Угольная пыль

При проведении подготовительных очистных выработок, выемка, погрузка и транспортировка угля, в результате измельчения угля ,породы образуется пыль. Она попадает в воздух и длительное ее вдыхание может привести к заболеваниям.

Пыль как источник взрыва

Уголь в виде кусков взрывчатыми свойствами не обладает, на взрывчатость угольной пыли влияют, размер частиц пыли до 1 мм, содержание летучих веществ-до 40%.Влажность, зольность-это твердый остаток от сжигания угля, чем выше зольность, тем меньше взрывчатая пыль. Влажность- это одна из характеристик пыли. Ее способность к воспламенению: самая взрывчатая пыль в бурых углях-17%влаги. Вода оказывает защитное действие, препятствует возникновению пылевого облака и связывает пыль в корку. Для воспламенения пыли нужен источник тепла температурой 700-800С^о. Этот источник- воспламенившийся метан, раскаленный газ, дуга. Давления при взрыве угольной пыли-20 атмосфер, а скорость- 1 км/сек. Нижний предел взрывчатости пыли- содержание ее в воздухе 15г и выше на 1м³.Диаметр пылинок в шахтах- 0,1мм до 0,04мм и при 0,01-0,06мм.Распостронение пыли крупные пылинки, диаметром 1мм, садится на почву, а основная масса летает по выработке, По мере продвижения вентиляционной струи большая ее часть осаждается на почве или стенках. Места интенсивного образования пыли: части выработок прилегающие к подготовительным забоям, к лавам, погрузочным пунктам. Борьба с образованием и распространением пыли: для профилактики заболеваний, предупреждений взрыва, правилами ПП безопасности устанавливается пылевой режим. Комплекс мероприятий: 1)препятствующий образованию, распространению пыли. 2)препятствующий появлению источников воспламенения. Способы борьбы: 1)предварительное увлажнение угольных пластов через скважины, шпуры закачивают воду под Р - 0,5-30 атмосфер, вода заполняет трещины и поры. 2)орошение- при помощи оросителей устанавливается на ИО комбайна. Ороситель- форсунка давления воды-12 атмосфер. 3)подавление пыли пеной: на высокопылевых пластах. Образуется пена в пеногенераторах 1,2-1,5 атмосфер. 4)пылеулавливание при бурении скважин, при прохождении выработок ПК. Пыль улавливается пылевсасывающей установкой.

Предупреждение и локализация взрыва угольной пыли

Способы борьбы спылью Предварительное увлажнение угольных пластов

Вент. установки

Проветривание подземных выработок производится вент. установкой. Они устанавливаются на поверхности шахты и разделяются на главные и вспомогательные.

Главные- обслуживают всю шахту или крыло.

Вспомогательные- обслуживают один или группу участков. Они переносятся по мере продвижения горных выработок(ВМП, ВЦ).

Главная вент. установка размещается на поверхности земли у устья герметически закрытых стволов, штолен. Главная установка состоит из двух вентиляторов: рабочий и резервный.

Главная вент. установка оборудуется реверсивными устройствами. Они позволяют производить не более чем за 10м изменение направления струи поступающего в выработку воздуха. После реверса вентилятора должно быть не менее 60% от количества общего расхода воздуха.

Реверсирование вентиляционной струи

На шахте Сташкова осуществляется через обводной канал, на шахте Юбилейная главный вентилятор работает на всасывание в реверсивной позиции. Вентилятор включают в обратную сторону, он работает на нагнетание, на прирезном шахтном поле реверс производит через обводной канал.

Остановка главного вентилятора проветривания и вспомогательного вентилятора. В случае остановки главного и вспомогательного вентилятора или нарушения вентиляции, работы на участках должны быть прекращены, люди выводятся из забоев не медленно , а электричество отключается.

Если остановка более 30 мин., люди идут к стволу .

После остановки вентилятора более 10мин. забои проветривают этим вентилятором далее, должны быть тщательно обследованы работником ВТБ и работы разрешены после тщательного осмотра.

ПБ к скорости воздуха

Средняя скорость воздуха: очистная выработка, тупик, при забойное пространство не менее 0,25м/с.

3 категория шахт - тупиковые выработки 0, 75м/с . При проходке стволов проветривание за счет депрессии может быть. Кроме камер не менее 0,15м/с. При работе в стволе, при передвижении людей по лестничному отделению не более 8м/с.

Стволы для подъема людей в аварии- 15м/с;

Стволы для спуска груза- 12м/с;

Перекидной мост кроссинги- 10м/с;

Капитальные выработки, квершлаг, вент. откаточный штрек, бремсберг, уклон- 8м/с;

При забойное пространство, очистной, тупиковые выработки- 4м/с.