Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Технология подземной разработки калийных месторождений

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
7.64 Mб
Скачать

Время

 

 

Концентрация. %

Номер

точки

после

 

 

окиси

условной окиси

отбора

га­

 

ОКИСЛОВ

зовой

пробы

взрыва

азота

углерода

углерода

на

схеме

забоя,

 

мин

 

 

 

 

 

 

 

I

 

0,003

0,055

0,0745

 

 

I

13

 

0,001

0,32

0,3265

 

 

I

21

 

0,002

0,305

0,318

 

 

I

31

 

0,0015

0,37

0,37975

 

 

I

48

 

0,005

0,4325

0,465

 

 

I

56

 

0,0013

0,445

0,45345

 

 

I

71

 

0,003

0,47

0,4895

 

 

I

101

 

Более 0,005

0,44

0,479

 

 

I

I

 

0,0035

0,045

0,0678

 

 

2

13

 

0,005

0,18

0,2125

 

 

2

21

 

0,001

0,115

0,1215

 

 

2

31

 

0,0012

0,165

0.Г728

 

 

2

48

 

Более 0,005

0,14

0,179

 

 

2

56

 

0,005

0,135

0,1675

 

 

2

71

 

0,002

0,12

0,133

 

 

2

Ю1

 

0,002

0,115

0,128

 

 

2

 

Фактическая уходка за цикл

составляла 1,5 м, тагам

образом,

за один взрыв отбивается 6 м3 горной массы в массиве. Для опре­ деления фактического коэффициента разрыхления был построен про­ филь отвала взорванной породы и подсчитан объем горной массы в отбитом состоянии, составивший 7,82 м3. В результате коэффициент разрыхления получился равным 1,3 . Это означает, что объем пустот во взорванной породе составляет 1,8 м3.

Анализ данных эксперимента по газосодержанию отвала взор­ ванной горной массы показывает, что в процессе проветривания вы­ работки газовыделение из отвала очень незначительно - концентра­ ция газов практически не изменяется. Гэзосодержание отвала сни­ жается по мере удаления от забоя, т .е . наиболее интенсивный захват ядовитых газов обрушаемой породой происходит вблизи груда забоя. Средняя концентрация ядовитых газов в пустотах взорванной

мессы с учетом црофядя отвала л пест расположения точек замере

составила

в

пересчете

на СО^сл 0 ,3

9 ?.

Таким образом, в

отбитой породе

находится 1 ,8 м3 газовоздуш­

ной смеси

со

средней концентрацией 0,39$, что дает 7,02 л га за .

Следовательно, составляющая полной газавости имеет величину

0,29 л на

I

кг ВВ.

 

 

Анализ газовых проб, взятых в атмосфере выработок в период цроветривания, показывает, что количество подаваемого в забой воздуха (75-105 м3/мин) снижает концентрацию ядовитых газов да уровня 0,0085? СОусл в течение 30 мин.

Организация работ на руднике построена таким образом, что скреперование начинается примерно через 2,5 часа после взрыва. В процессе скреперования ЕМП во время работ по уборке породы отключали. Осредненные данные результатов измерения концентра­ ции ядовитых газов в атмосфере выработок в период скреперования представлены в табл. 2 .

 

 

 

Таблица 2

Изменение концентрации ядовитых газов в атмосфере

 

выработок при скреперовании

 

Время после

 

КОнпентоашя. ?

 

начала скре­

ОКИСЛОВ

окиси углерода

условной окиси

перования,

азота

 

углерода

мин

 

 

 

 

I

0,0002

0,0012

0,0025

4

0,002

0,00115

0,001415

6

0,002

0,00415

0,01715

14

0,0015

0,0037

0,01345

16

0,002

0,0042

0,0172

18

0,0015

0,00475

0,0145

21

0,0015

0,00525

0,015

т/ерез 22-25

мин после

начала скреперования включали ВШ

и выработку быстро проветривали. Однако, именно в эти 22-25 мин за счет интенсивного выделения ядовитых газов при уборке дороДы их концентрация дэркится на уровне 0,011-0,015? С0у£ли досте­ гает в отдельных экспериментах 0,029? в пересчете на Щ с л 9 Что в 17 раз кревкгаает цредельно допустимую концентрацию. Сво­ его максимума кривая и з м е н я я концектряции достигает /ш 4-6 мин, Пос;;е чего ч>;чяьается ее пленное снижение.

Из табл. 2 видно, что процентное содержание окислов азота в СОуСЛ выше содержания огаои углерода, т .е . в процессе газовнделения цри уборке порода окислы азота играют основную роль и их необходимо строго учитывать.

 

ШШИОГРАШЧЕСКИЙ СПИСОК

1.

Балковой П .И ., Оотроушко А.И. 0 захвате ядовитых газов

горными

юродами / / Борьба с ядовитыми газами цри взрывных ра­

ботах и

новые метода испытаний промышленных ВВ: Сб.ст. М.,1970.

* 68/25. С. 37-47.

2 . Бересневич Q.B. Бэзовыделение из взорванной горной маосы в карьерах / / физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1968. № 6. С. 64-69.

3 . Юанелев С.Ф., Кустов В.Н ., Мун В.М. Газовость промышлен­ ных ВВ на рудниках. Алма-ата: Наука, 1974. 144 с.

4 . Янов А.П., Ващенко В.С. Защита рудничной атмосферы от загрязнений. М.: Недра, 1977 . 273 о.

5 . Ярембаш И.Ф. К вопросу

определения количества ядовитых

газов, образующихся цри взрыве

ВВ / / Уголь. 1969. № 12. С. 51-53.

УДК 622.411

А.Н. Веденин, В.В. Смирняков

■О ГАЗОНОСНОСТИ ПОРОД И ГАЗОПРОЯВЛЕНИЯХ В РУДНИКАХ ПРИКАРПАТСКИХ МЕСТОКВДЕНИЙ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ

(Ленинградский горный институт)

Специальных исследований газоносности пород прикарпатсдах месторождений до настоящего времени не проводилось. Однако в период эксплуатации этих месторождений имели место случаи выде­ ления метана в тупиковых выработках, в связи с чем разрабаты­ вающие их рудники переведены на газовый режим. Наиболее интен­ сивные выделения метана наблюдались в рудниках Кадушского мес­ торождения, где за 1960-1962 г г . было зарегистрировано 116 слу­ чаев выделений метана с концентрацией от 0 ,1 до 22!?, цричем в 40 из них содержание газа превышало норму. Подавляющее болыпинство случаев газопроявлений наблюдалось в выработкахСеверного

сильвинитового поля в цределах УП-1Х горизонтов и, как правило,

в

местах встречи выработок и скважин с трещиной или полостью

с

газом. Газопроявления представляли собой локальные выделения

типа суфляров, быстро иссякающих при вскрытии. Газовые горизонты залегают и в Калуш-Голынском районе на глубине 300-600 м ниже поч­ вы соляной толщих \

Изучение результатов анализов около 22 тыс. плановых проб рудничного воздуха, отобранных службой ВЮТ в рудниках Стебни-

ковского месторождения

за период

с 1966

- 1985

г г . показало,

что только в 15 цробах

(0,07# от

общего

числа)

обнаружен метан.

При этом концентрация его составляла от 0,01 до 0,63#. Все случаи наличия метана имели место в тупиковых выработках и, как цравило, во время производства взрывных работ. При проходке выработок околоствольного двора П горизонта рудника & 2 СтКЗ наблюдалось выде­ ление метана из шпура (7,74#), при этом в атмосфере призабойного цространства концентрация его составляла 0,05#.

О том, что соленосные отложения Прикарпатских месторожде­ ний содержат горючие газы, свидетельствуют и наблюдения за сос­ тавом атмосферы в шпурах, пробуренных в подготовительных выра­ ботках. Пробы воздуха из шпуров отбирали сразу после их бурения вакуумным способом и затем проводили их анализ в химлаборатории^; Проведенные исследования показали, что в атмосфере большинства

шпуров, цробуренных как по пластам

полезного ископаемого,

так

и по вмещающим породам, содержатся

горючие газы (таблица),

ос­

новным компонентом которых является метан, а водород и тяжелые углеводороды содержатся в незначительных количествах.

Содержание горючих газов в атмосфере шпуров

йф аботка, пласт

Глуби­

Содержание

горючих

Примечание

 

на

газов. %

 

 

шпуров,

 

 

" ,

 

 

м

 

 

 

Рудник им. 50-летия

Октября Калушского месторождения

Квершлаг # 12,го р .+

2,0

80,34

0,36

Следа

Шпур про­

+190 м, пласт "Каи-

2 ,0

91,22

0,16

0,05

бурен в

нит-Верхний"

прикон-

 

2,0

20,12

0,25

0,15

тактной

 

 

 

 

 

зоне

Кореневский С.М. Газоносность соляных и подсолевых пород Калуш-1Ълынского района / Тр. ЕВДИГ. Выл. 35. 1959.

ЮЗ

Выработка, пласт

Глуби-

Содержание

горючих

 

 

 

 

на

газов,

ъ

 

 

 

 

 

шпуров,

СНЧ

с„ Н -

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

П

/77

 

Разведочный штрек,

2 ,1

77,22

Следа

0,03

го р .+140 м, пласт

2,0

0,41

0,00

0,00

"Кавнит-Верхний"

2,0

4,24

Следа

0,11

 

 

 

 

Камера

20/2,

 

2,2

0,34

Следа

0,04

пласт

ЛК-П

 

 

2,1

0,11

0,00

0,00

 

 

 

 

2,0

0,46

0,08

0,00

Руддвор главного

2,0

0,93

Следа

0,01

ствола,гор.+90 м,

2,0

2,05

0,09

0,00

порода

 

 

 

 

 

 

2,0

0,09

0,00

0,00

 

 

 

 

 

 

 

Рудник № 2 Стебниковского месторождения

Штрек 7/П,

десятый

2,0

0,3

0,00

0,00

пласт

 

 

 

1,9

0,48

Следа

0,00

 

 

 

 

Подсечной

орт камеры

2,1

0,02

0,00

0,00

Л 6 со штрека

2 /1 ,

2,0

0,17

0,00

0,00

основной пласт

 

 

2 ,0

0,00

0,00

0,00

 

 

 

 

Скреперный орт

каме­

2,1

Следы

0,00

0,00

ры & 19 со

штрека 1/П,

2,1

0,49

0,00

0,03

основной пласт

 

2 .1

0,05

0,00

0,03

 

 

 

 

йгддвор вспомогатель­

2,1

Следы

0,00

0,00

ного ствола Шгори­

2,0

0,02

0,00

0,00

зонта .порода

 

 

2,0

0,00

0,00

0,00

 

 

 

 

Примечание

Шпур про­ бурен в црикон­

тактной

зоне

Из таблицы видно, что концентрация горючих газов в атмосфере шпуров рудника им. 50-летия Октября Кйлушского месторождения зна­ чительно выше, чем в атмосфере шцуров рудника Стебниковского место­ рождения. Характерно высокое содержание метана (свыше 905?) в про­ бах, отобранных из шпуров, пробуренных в цриконтактной зоне. Это свидетельствует о том, что в зонах контактов пласта с породами имеются скопления свободных газов с большим содержанием метана. При вс|фытии этих зон горными выработками возможны суфдярные выде­ ления этого газа .

Гвзовоздушными съемками f цроведеиными на выемочных участках рудников Калушского и Стебниковского месторовдений в 1972-1973 г г . , установлено, что цри бурении скважин и скреперовании руда абсолют­ ное газовнделение условного метана не цревышает тысячных долей м3/мин. При взрывных работах в камерах абсолютное газовнделение увеличивается, но и в этом случае не цревышает нескольких десятых и сотых долей м3/мин соответственно в рудниках Калушского и Стеб­ никовского месторовдений. Горючие газы в рудниках обоих месторож­ дений представлены, в основном, метаном и водородом, концентрация которых не цревышает 0 ,1 -0 ,2 $ .

Следует отметить, что при указанных исследованиях в камеры поступало всего около 100 м3/мин воздуха. При аналогичных наблю­ дениях, проведенных в руднике № 2 СтКЗ в 1986 г . на исходящих струях очистных камер, в которые поступало около 2000 м3/мин возду­ ха, горючих газов обнаружить не удалось.

В тупиковых подготовительных выработках того же рудника вы­ деление горючих газов наблюдается как цри буровзрывных работах,

так и при комбайновом способе

цроходки. Основным компонентом

этих газов цри скреперовании

руда, бурении шпуров и комбайновой

проходке является

метан,

цричем концентрация его

как в

цризабой-

ном цростра нс тве,

так и

на исходящей из выработки

струе

не цре­

вышает сотых долей процента. При взрывных работах в выработках

выделение горючих газов

резко

возрастает, но и в

этом случае абсо­

лютное газовнделение не цревышает десятых долей м3/мин, что зна­ чительно ниже, чем в рудниках Верхнекамского месторождения.

Приведенные данные позволяют заключить, что образование взрывоопасных скоплений газов в выработках рудников Прикарпат­ ских месторовдений за счет обычных газовыделений маловероятно. Однако цри пересечении выработками цриконтактных зон и геологи­ ческих нарушений возможны суфлярные газовыделения с повышенным содержанием горючих газов. В этих случаях необходим гадательный контроль состава рудничной атмосферы и соблюдение необходимых мер предосторожности.

Н.И. Захаров, Н.Ф. Красин, В.Ф. Коротаев

ГАЗОВЫЙ БАЛАНС КАРНАЛЛИТОВОГО УЧАСТКА

(Пермский политехнический институт)

Оцределение газообильности карналлитового участка важно не только для оценки газового баланса рудника в целом, но и для объективной оценки количества воздуха, необходимого для проветри­ вания этого участка. Данная работа посвящена определению газово­ го баланса карналлитового участка рудника Первого Березниковского рудоуправления.

Отработка запасов карналлитового пласта ведется буровзрывным способом (мелкошпуровая отбойка) почвоуступным забоем.Восьмая за­ падная панель, на которой выполнялись работы, подготовлена полевым откаточным,пластовым выемочным в вентиляционным штреками «Панель­ ный полевой откаточный штрек уклоном соединяется с пластовым вые­ мочным штреком (рисунок). Выемочный штрек сбит трассой закладки с выемочным штреком участка, отрабатывающего запасы сильвинитового пласта "Красный П".

Рис. Схема проветривания камер карналлитового участка: - вентилятор; О - рабочий рудоспуск; Ф - нерабочий рудоспуск; х - вентиляционная перемычка;— ►- свежая струя;------- ► - исходящая струя; а - места установки пробоотборников

Газовые пробоотборники были установлены по схеме, приведен­ ной на рисунке, что позволило контролировать воздух, поступающий на панель, в камеры и исходящую струю.

Результаты анализа состава отобранных цроб воздуха показали,

что поступающий на участок воздух содержит в значительном коли­

честве

окись

углерода (содержание СО в

одной пробе

составило

0,0016

$). В исходящей же струе в ID цробах из

18 содержание оки­

си углерода

превышало ЩЦС и изменялось

от 18*

КГ4#

до 31* К Г 4# .

Даже средняя величина содержания СО в исходящей струе по всем

18 пробам составила 16,8* Ю"4#

(ПДК - 17*10~ Н ),

 

Содержание горючих газов -

метана, этана, пропана и водоро­

да -

не превышало ПДК. За

сутки на участок поступает с воздухом

36,44

м3горючих газов,

а

выносится 171,98 м3. При среднесуточной

нагрузке на забой в 931

т

относительная газообильность

-

т .яв-зе.ы,

j

г *

Ш --------------------о .п б м г.

Окончательная оценка полного газового баланса участка потре­ бовала установки дополнительных пробоотборников на вентиляцион­

ные рукава, подающие воздух в

камеры

17;21 и

проходческий

забой

(выемочный штрек). При этом,

кроме

суточных

проб,

отбирали еще

и разовые (контрольные).

 

 

 

 

 

 

Получены

следующие результаты. В камере

17 в

суточных цро­

бах содержание

горючих газов

не превышало ПДК. В разовых

цробах

в двух случаях отмечено цревышение ПДК по окиси углерода

(19 и

24* К Г 4# ) . Суммарный суточный объем горючих газов

по суточным

цробам составил 16,70 м3. В исходящей

струе

камеры

17 отмечено

шесть случаев превышения ПДК по окиси

углерода (от

18* К Г4# до

26* К Г4# ) .

 

 

 

 

 

 

 

Суммарный объем горючих газов,

содержащихся в

исходящей

из камеры 17 струе, составил 44,22 м3. Таким образом, суточный

объем выделившихся горючих газов из

камеры 17 составил (44,22

-

- 16,70) = 27,52 м3 ,

окиси углерода

(4,16 - 3,31) = 0,85 м3 ,

 

сероводорода

(0,0029

- 0,0017) = 0,0012 м3.

 

В камере

19 в поступающей струе

были отобраны только три

ра­

зовые пробы. В исходящей струе отбирали суточные пробы. Содержа­

ние СО (27,4*10~Н ) превысило ПДК в 1,7 р аза.

Суточный

объем го­

рючих газов составил 53,43 м3, сероводорода -

0,015 м3 ,

кислоро­

да - 0,0031 м3.

 

содержанию СО ,

В камере 21 также отмечено цревышение ПДК по

цричем и в поступающей, и в исходящей струях

(22,6

и 2 2 ,1 ‘К Г 4# ) .

Объем горючих газов в поступающей струе по суточным пробам соста­ вил 23,14 м3 , в исходящей cipye 53,95 м3. Следовательно, суточный

объем выделявшихся горючих газов в камере 21 составил 36,75 м3, сероводорода - 0,0014 м3 , сернистого газа - 0,0001 м3.

При проходке выемочного штрека отбирали разовые пробы из по­ ступающей в скважину струи и из вентиляционной трубы, подающей воздух в забой, и суточные пробы исходящей струи в 15 м от каме­

ры 21.

Химический состав проб воздуха на поступающей струе показал, что в нем содержится больше горючих и токсичных газов, чем в возду­ хе, поступающем по вентиляционной трубе. При отсутствии подсосов воздуха через неплотности в месте установки вентилятора на выемоч­ ном штреке воздух, поступающий по скважине и вентиляционной трубе, не должен сильно разниться по составу. Следовательно, в данном случае вентиляция рабочих камер осуществлялась с рециркуляцией

воздуха,

поступающего с

выемочного штрека. Причем объем рецирку­

лируемых горючих газов

в исходящей струе камеры составил

 

.

юо = 57$, т .е .

больше половины.

 

 

76,81

 

 

 

 

 

 

Суммарный объем горючих газов в исходящей струе камер и штрека

составил

(44,22

+ 53,43 + 53,95 + 76,81) = 228,41 м3, а в поступа­

ющей по вентиляционным

трубам (16,70

+ 28,74 + 23,14 + 43,84)

=

= 112,42

м3, т .е . общая рециркуляция

по участад

составила

 

.дао =49$.

 

 

 

 

228,41

 

 

 

 

 

 

Средний объем горючих газов, поступающих в

забой камеры,

 

составил

112»4-

= 28,10

м3 , а в исходящей струе

S S L il - 5 7 ,1 0

м3.

4

 

 

4

Средний суточный объем выделившихся горючих газов при горных

работах в одной камере (57,10 -

28, ГО) = 29,0

м3.

 

При выемке в среднем 300 т руды в сутки,

относительная газо -

обильность камеры составит 0,096

м3/ т .

 

 

Количество горючих газов в свежей струе на участке по отноше­

нию к исходящей струе составляет

-- • ЮО

= 21

$.

 

171,98

 

 

Примерно такое же соотношение и для проходческого

забоя -

Разница в 3% подтверждает равенство соотношений объемов горючих газов в свежей струе, поступающей в камеры и на участок.

Учитывая рецирадляцию на участке, составляющую 5755 по объеод горючих газов, относительная газообильность участка, отрабатывающе­ го запасы карналлитового пласта В, составляет 0,105 м3/ т .

Разница относительной газообильности камеры и участка с уче­ том рецирвдляцзи невелика, и результаты оценки газового баланса участка и камер можно считать достоверными.

Ш543.271.08:622.817

В.М. Гинголвд, А.С. Триполко

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ГОРНОСПАСАТЕЛЬНОГО ЭШШОЗИМЕТРА ЭГ-1 В КАЛИЙНОМ РУДНИКЕ

(ВНИИГД, ПО "Уралкалий")

В Днецропетровском отделе ВНИИГД разработай переносной горно­ спасательный эксплозиметр ЭГ- I , предназначенный для обеспечения безопасности по фактору "взрыв газа" находящегося в горных выра­ ботках персонала [ I ] . ЭГ- I обеспечивает автоматическое измерение довзрывоопасных концентраций метана, водорода, окиси углерода, этана, цропана, бутана и их смесей в диапазоне от 0 до 50$ от ниж­ него предела воспламенения (ЕПВ). При показаниях 40$ НПВ в нем автоматически включается световая и звуковая сигнализация. Предел допустимой основной погрешности прибора по метану 6$, по водороду 15$, по смеси оцределяемых компонентов 20$ НПВ.

Для проверки эксплуатационных и метрологических характеристик эксплозиметра в условиях калийного рудника, установления возмож­ ности использования прибора для контроля степени взрывоопасности рудничной атмосферы цри выполнении операций технологического цик­ ла добычи руды (цри бурении шпуров, взрывных работах и при отгруз­ ке руда), а также цри выполнении горноспасательных работ в февралеапреле 1987 г . на руднике БКПРУ- I были цроведены промышленные ис­ пытания опытного образца эксплозиметра ЭГ-1.

Испытания проводились на карналлитовом участке рудника, отра­ батывающем наиболее опасный по газовыделениям и внезапным выбросам карналлитовый пласт В, силами Березниковского отдельного горноспа­ сательного отряда (БО ВГСО) с участием ПО "Уралкалий", Днепропетров­

ского отдела ВНИИГД и Уральского филиала

ВНИИГ по утвержденной про­

грамме в методике.

 

 

 

 

С 5 февраля по 23 апреля 1987

г . эксплозиметр

наработал

300,5 часа (51

смена). За

это время было

отобрано

13 црсо воздуха

для химанализа

на Сп^%//„

, СО и

02 ,

п р о и зв е л о 267 параллель-