Рудничная пыль

Минеральная пыль, образующаяся в горных выработках при разрушении горных пород и полезного ископаемого, попадая в организм человека вместе с вдыхаемым воздухом, приводит к легочным заболеваниям, известным под общим названием пневмокониоз.

Из неядовитых минеральных пылей на первом месте по своей агрессивности стоит пыль, содержащая свободную SiO₂, вдыхание которой приводит к заболеванию силикозом. Несколько менее агрессивна пыль гранита, асбеста, апатита, корунда и ряда других пород и минералов.

Взрывчатые свойства угольной пыли

Многие вещества в измельченном состоянии способны давать взрыв. Способность давать взрывы объясняется тем, что:

1) всякое вещество в измельченном состоянии обладает большой поверхностью соприкосновения с кислородом воздуха;

2) пыль некоторых веществ способна поглощать кислород при сравнительно низких температурах;

3) при нагревании некоторых пылей (угольной, сланцевой) выделяются горючие газы.

Сланцевые шахты несмотря на то, что взрывчатость сухой сланцевой пыли выше, чем угольной, представляют меньшую опасность в отношении взрыва. Это объясняется тем, что основные разрабатываемые сланцевые месторождения в значительной мере обводнены, а сланцевая пыль хорошо смачивается водой без специальных смачивающих добавок и при влажности 20 % уже не взвешивается в воздухе и не взрывается. Если сухая пыль длительное время находится в атмосфере с относительной влажностью 100 %, содержание влаги в пыли может достигнуть 11 % и даже больше, что также снизит ее взрывчатость. Пыль перестает взрываться при зольности 36 %.

Несмотря на эти благоприятные свойства, если создаются условия для подсушивания пыли и перехода ее во взвешенное состояние, то она может взорваться. Нижний предел взрываемости сланцевой пыли 6 г/м³, температура воспламенения 990 ^оС.

Взрывы колчеданной пыли особенно опасны вследствие того, что при этом образуется большое количество сернистого ангидрида и возникает опасность отравления людей. Колчеданные рудники в соответствии с Правилами безопасности делятся на две группы.

К I группе относятся те из них, в которых руда содержит от 12 до 18 % серы, а ко II группе – добывающие руды с содержанием серы более 18 %.

Колчеданная пыль, обладая значительным удельным весом, взвешивается в воздухе с трудом, вследствие чего взрывы этой пыли носят обычно локальный характер и. как правило, происходят в момент взрывных работ. При этом взрывается пыль, оставшаяся на стенках шпуров, на стенках, кровле и почве выработки близ забоя, а также отчасти пыль, образовавшаяся в момент взрыва за счет измельчения взрываемой руды. Исследования показывают, что практически взрывается пыль, содержащая не менее 40 % серы и состоящая не менее чем на 60% из пирита или марказита.

Пределы взрываемости сульфидной пыли 100 – 1500 г/м³, температура воспламенения 435 – 450 °С. Нижний предел взрываемости элементарной серы 2,3 г/м³, температура воспламенения 275 – 340 °С.

Тепловой режим шахт

Тепловой режим шахт определяется температурой и влажностью рудничного воздуха. В свою очередь, температура воздуха в выработках угольных шахт и рудников зависит от температуры пород, изменяющейся с глубиной разработки; от особенностей климата местности, в которой расположена шахта; теплофизических свойств горных пород; тепла, выделяющегося при работе механизмов, и от ряда других факторов.

Температура и скорость движения воздуха в шахтах нормируются Правилами безопасности. Так температура воздуха в подготовительных, очистных и других действующих выработках не должна превышать 26 °С. При температуре свыше 26 °С должны приниматься специальные меры по ее снижению.

С момента поступления вентиляционной струи в шахту в ней протекают тепловые и термодинамические процессы, которые не прекращаются до момента выхода струи в атмосферу.

Для снижения температуры воздуха в глубоких шахтах выполняется ряд горнотехнических мероприятий или производится искусственное охлаждение воздуха с помощью холодильных машин.