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

книги / Рудничная аэрология

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
20.37 Mб
Скачать

2)обеспечивать автоматическое отключение электрического пи­ тания в очистных и подготовительных забоях при достижении установленного предела концентрации метана;

3)осуществлять передачу информации о концентрации метана на диспетчерский пункт и непрерывную запись этой информации;

4)осуществлять местную, участковую и централизованную сигнализацию, звуковую и световую при.превышении установлен­ ных пределов концентрации метана.

Выполнение указанных задач позволяет повысить безопас­ ность работ в газовых шахтах. Телеметрический контроль атмо­ сферы в комплексе с системой газовой защиты практически исклю­ чает вероятность взрыва метано-воздушной смеси. В этом заклю­ чается первостепенное практическое значение телеметрического контроля.

Аппаратура АМТ-3 включает в себя следующие составные блоки: датчик метана термокаталитический ДМТ-ЗТ, аппарат сигнализации АС-ЗТ, аппарат сигнализации АС-ЗУ, стойку прием­ ников телеизмерения СПТ-ЗУ.

Датчик метана ДМТ-3 выполнен в особовзрывобезопасном исполнении. Принцип работы датчика заключается в термокатали­ тическом окислении метана на платиновой спирали и изменении температуры и электрического сопротивления платинового эле­ мента. Аппараты АС-ЗТ и АС-ЗУ выполнены во взрывобезопасном исполнении. QHH предназначены для использования в газовых шахтах. Стойка СПТ-ЗУ устанавливается на диспетчерском пункте на поверхности шахты.

Выпускается три основных типа аппаратуры АМТ. Первый тип АМТ-ЗТ — это комплект, который включает один датчик метана ДМТ-ЗТ и аппарат АС-ЗТ. Данный комплект предназначен для непрерывного автоматического контроля содержания метана

вкаком-либо пункте вентиляционной сети и автоматического отключения электрического тока в контролируемой выработке при превышении допустимых предельных значений концентрации ме­ тана. Аппаратура АМТ-ЗТ обеспечивает также световую или звуковую сигнализацию при фиксации концентрации метана, превышающей допустимые значения. Аппаратура АМТ-ЗТ снаб­ жена прибором, по которому можно осуществлять дистанционный визуальный контроль концентрации метана в пункте установки датчика. Наконец, она может передавать непрерывную информа­ цию о содержании метана на устройство сбора или обработки

информации, а также сигналы об отключении электропитания в контролируемой выработке, если имеется соответствующая пара проводов или телемеханическое устройство. Аппарат АС-ЗТ и датчик ДМТ-ЗТ связаны между собой телефонной связью.

Вторым типом аппаратуры АМТ является комплект аппаратуры АМТ-ЗУ, который состоит из трех датчиков метана ДМТ-ЗТ и аппарата АС-ЗУ. Отличие аппаратуры АМТ-ЗУ от АМТ-ЗТ заключается в том, что непрерывный автоматический контроль

осуществляется с трех пунктов установки датчиков метана ДМТ-ЗТ. Все три датчика присоединены к одному аппарату сиг­ нализации АС-ЗУ, а от аппарата сигнализации проведены три раздельные цепи управления с отключающими устройствами. Таким образом, предусматривается возможность раздельного от­ ключения электропитания в тех локальных местах, где устано­ влены датчики контроля концентрации метана.

Аппаратурой АМТ-ЗУ предусмотрена также возможность пере­ дачи непрерывной информации о содержании метана от одного из трех датчиков. Два других датчика могут передавать только сигналы о предельно допустимой концентрации метана. Если имеется групповое телемеханическое устройство в общешахтной системе измерения, то возможна передача информации о кон­ центрации метана от всех трех датчиков.

Третий тип аппаратуры АМТ-3 — это комплект АМТ-ЗИ, который включает комплекты АМТ-ЗТ и комплект АМТ-ЗУ в раз­ личных сочетаниях при общем числе не более шести аппаратов, а также включает стойку приема информации о концентрации метана СПТ-ЗИ. Дополнительно к функциям, которые выполняет аппаратура АМТ-ЗТ и АМТ-ЗУ, комплект АМТ-ЗИ обеспечивает непрерывную регистрацию информации о концентрации метана на стойке СПТ-ЗИ, устанавливаемой в диспетчерском пункте шахты. Комплект АМТ-ЗИ предусматривает также сигнализацию о предельно допустимой концентрации метана в местах установки датчиков метана.

С помощью аппаратуры АМТ-3 производится измерение кон­ центрации метана в диапазоне до 2,5%.

В соответствии с действующими Правилами безопасности контроль концентрации метана с помощью стационарных автома­

тических

приборов аппаратуры АМТ-3 должен осуществляться

в шахтах

III категории по газу, сверхкатегорных и опасных по

внезапным выбросам. Стационарные автоматические приборы кон­ троля концентрации метана должны осуществлять отключение электроэнергии в том случае, если концентрация метана превышает 2% в призабойных пространствах тупиковых выработок; 1,3% — в исходящих струях подготовительных выработок, очистных за­ боев и выемочных участков; 1% — у передвижных электрических подстанций в тупиковых выработках; 0,5% — в поступающих струях выемочных участков и очистных выработок; 0,5% — перед вентиляторами местного проветривания с электрическими двигате­ лями; 1% — в выработках с исходящей струей воздуха за пре­ делами выемочных участков у сопряжений с вентиляционными штреками; 1% — в выработках с исходящей струей воздуха за пределами выемочных участков у сопряжений с вентиляционными штреками; 1% — в выработках с исходящей струей воздуха за пределами выемочных участков перед центральными подземными подстанциями. Прекращение работ и вывод людей должны произ­ водиться при обнаружении средней концентрации метана в

исходящих струях добычных участков и очистных выработок 1,3% и более.

Системы централизованного телеконтроля метана применяются также в зарубежных странах. Французская система телеконтроля метана СТТ-63-40 может осуществлять контроль в 40 пунктах, расположенных в горных выработках, на расстоянии до 10 км от центра и регистрировать показатели 20 датчиков концентрации метана. В отличие от аппаратуры АМТ-3 система СТТ-63-40 пред­ усматривает дискретный отбор проб с интервалом в 4 мин. Дат­ чики метана измеряют концентрацию метана в диапазоне до 5%. Изготовляются датчики с диапазоном измерения концентрации метана до 100%. Датчики эти предназначены для контроля систем дегазации шахт. Системой СТТ-63-40 может также контролиро­ ваться скорость движения воздуха в выработке (датчики GTM-689), а также содержание окиси углерода с помощью инфракрасных анализаторов типа Unor.

В ФРГ используются системы централизованного телеконтроля метана, разработанные на базе французской системы СТТ-63-40. Интервал отбора проб составляет 6 мин, а в других модификациях систем — 3 мин. Используются аналогичные средства телекон­ троля скорости движения воздуха. Подобные системы разработаны также в Японии и в Соединенных Штатах Америки.

Контроль концентрации окиси углерода, окислов азота, се­ роводорода, сернистых газов осуществляется переносными хими­ ческими газоопределителями ГХ-4 с меховым аспиратором АМ-3. Пределы измеряемых концентраций составляют: окиси углерода — от 0 до 0,2%; окислов азота — от 0 до 0,005%; сероводорода — от 0 до 0,0066%; сернистого газа — от 0 до 0,007%.

Погрешность измерений составляет ±25% от значения пока­ заний.

Для контроля концентрации окиси углерода созданы и экс­ плуатируются ряд автоматических приборов, однако их чувстви­ тельность не вполне удовлетворяет требованиям контроля руднич­ ной атмосферы.

Контроль концентрации водорода в атмосфере зарядных камер

иламповых осуществляется с помощью интерферометров.

Врудничном воздухе иногда содержатся компоненты вредных

ивзрывоопасных газов, в связи с чем распространенным методом контроля состава рудничной атмосферы является многоступенча­ тый химический анализ проб воздуха в газоаналитических лабо­ раториях военизированных горноспасательных частей (ВГСЧ). При этом часто используются комплексные методы анализа.

§121. КОНТРОЛЬ ТЕМ П ЕРАТУРЫ ,

ВЛАЖ НОСТИ И ДА ВЛ ЕН И Я ВО ЗДУХА

Контроль температуры воздуха осуществляется термометрами. Обычно это ртутные термометры, обеспечивающие быстроту изме­ рения и достаточную точность. При измерениях максимальной

температуры воздуха в условиях ее колебаний используются максимальные ртутные термометры. Для сохранения показания максимальной температуры при ее последующем снижении ка­ пилляр ртутного термометра около резервуара сужен. При пони­ жении температуры столбик ртути, поднявшийся ранее вверх, не опускается, так как сила трения в месте сужения превышает

Рис. 217. Аспирационный психрометр

силу сцепления столбика. Происходит разрыв столбика, что поз­ воляет фиксировать максимальную температуру.

Температура воздуха регистрируется также с помощью само­ писцев-термографов.

Относительная влажность воздуха, представляющая собой отношение массы водяных паров во влажном воздухе к массе водяных паров при полном насыщении воздуха и той же темпера­ туре, выражается в процентах. Измеряется с помощью психро­

метра.

Психрометр с вентилятором (рис. 217) состоит иэ двух термо­ метров ] и 2, размещенных в защитных оправах 3. Резервуары

температуры; hH— длина наклонного столбика жидкости в изме­ рительной трубке, мм.

Если замеры производятся в двух точках горизонтальной выработки, то депрессия на этом участке при использовании

барометра определяется из выражения (в мм вод. ст.)

 

Л = (Р 1 -Л ).

(XXII.14)

где рг и рг — давления воздуха в точках замеров.

При замерах в наклонной или вертикальной выработке вво­ дится поправка на давление столба воздуха между конечными

точками

наблюдений.

(в мм вод. ст.)

При

учете поправки депрессия будет равна

 

i f f ) ’

(XXII.15)

где Yep — средний удельный вес воздуха, кге/м3; Н —- разность абсолютных отметок точек наблюдений, м;

Yi и Ï 2 — удельные веса воздуха в точках замера.

Знак плюс или минус выбирается в зависимости от располо­ жения точек замера.

При съемке барометрами существенное влияние оказывает изменение атмосферного давления, вследствие чего необходимо вносить поправки в виде разности отсчетов контрольного баро­ метра.

Тогда депрессия выработки определится по формуле

h = p! - ( р , ± ^ § - ) ± { р к- р к), (ХХН.16)

где и рк — показания контрольного барометра в моменты записи двух отсчетов по обходному прибору.

При возрастании барометрического давления поправка бе­ рется со знаком плюс, при уменьшении — со знаком минус.

Поправкой на разность скоростных давлений обычно пре­ небрегают. При учете этой поправки депрессия отдельной выра­ ботки (в кге/м2) определяется по формуле

h = 13,6 [рх — ( р2 ± УсрЯ13,6 ) — (Рк— Рк)J +

Yiy? —Y2^2

2g

 

(XXII.17)

где vx и и2 — средние скорости движения воздуха в первом и вто­

ром

замерных пунктах, м/с; g — ускорение свободного паде­

ния,

м/с2.

При выборе маршрута съемок следует учитывать, что замерные пункты должны иметь высотные отметки, а депрессия между соседними пунктами должна быть не менее 10—20 мм вод. ст.

Для систематического контроля вентиляции на каждом под­ земном горном предприятии организуется участок вентиляции Я техники безопасности (ВТБ). Начальниками участков ВТБ могут быть лица, имеющие высшее или среднее горнотехническое образование и стаж работы на шахтах не менее одного года. На шахтах III категории и сверхкатегорных по газу и шахтах, опас­ ных по выбросам, начальниками участков ВТБ могут назначаться только горные инженеры.

На участке ВТВ имеется штат горных мастеров, в обязанности которых входит маршрутный контроль вентиляции по маршру­ там, закрепленным за мастерами, а также периодический кон­ троль параметров вентиляции.

Контроль за состоянием проветривания выработок включает в себя проверку расхода и скорости поступающего в шахту и на рабочие места воздуха, определение депрессии выработок и шахты, проверку химического состава воздуха, определение газообильности шахт.

Основная задача проветривания шахт — обеспечить все дей­ ствующие забои достаточным расходом воздуха. Определение депрессии выработок позволяет установить наиболее узкие места в отношении проветривания шахты. Если на рабочие места по­ дается недостаточно воздуха, лица вентиляционного надзора должны установить причины этого явления и устранить недо­ статки.

Все вентиляционные устройства (двери, перемычки, и пр.) осматриваются ежемесячно горными мастерами ВТБ. Регулиро­ вание воздушных струй производится лишь по указанию началь­ ника ВТБ.

Контроль за соблюдением пылегазового режима включает установление мест набора проб воздуха на определение содержа­ ния метана, замеры содержания метана в воздухе, расчет слан­ цевых заслонов, замеры пыли и проверку зольности осланцованной угольной пыли.

Замеры содержания СН4 производятся горными мастерами ВТБ во всех выработках, где может находиться метан, в шахтах I и II категории — не менее двух раз в смену и в шахтах III ка­

тегории, сверхкатегорных и

опасных по внезапным выбросам —

не менее трех раз в смену.

Результаты замеров заносятся

на

доски у мест замеров и в рапорты, подписываемые лицами,

вы­

полняющими замеры. Данные рапортов в тот же день переносятся в «Книгу замеров метана и учета загазирований».

На шахтах, оборудованных системой телеавтоматического контроля содержания метана, информация с датчиков АМТ ис­ пользуется для получения дополнительных данных, которые заносятся работниками ВТБ один раз в двое суток в рабочий журнал.

Состояние заслонов, а также слеживаемость инертной

пыли

и степень покрытия ее угольной пылыо должны

проверяться

вентиляционным надзором ежесуточно.

также

соста­

В обязанности вентиляционной службы входит

вление и корректировка вентиляционных планов и составление отчетности по вентиляции. Вентиляционные планы должны еже­ месячно пополняться и не реже одного раза в полугодие соста­ вляться заново.

Формы вентиляционных книг и журналов, сроки тех или иных замеров строго регламентированы Правилами безопасности.

Лицами вентиляционной службы производится также теку­ щий ремонт вентиляционных выработок и устройств (перемычек,

ляд и

пр.).

Г л а в а

XXIII

УПРАВЛЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫМ РЕЖИМОМ

В ШАХТАХ, РАЗРАБАТЫВАЮЩИХ ЗАЛЕЖИ

ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО, СКЛОННОГО

К САМОВОЗГОРАНИЮ, И ПРИ ПОЖАРАХ

§ 123. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Пожары бывают экзогенными, возникающими от внешних причин (из-за неисправности электрооборудования, воспламене­ ния горючего материала) и эндогенными, возникающими от само­ возгорания самого полезного ископаемого. Способностью само­ возгораться обладают некоторые виды углей, колчеданные руды, углистые и сернистые породы,

Как экзогенные, так и эндогенные пожары оказывают суще­ ственное влияние на состав рудничной атмосферы, создают боль­ шую опасность для работающих в шахте. Появление в воздухе продуктов горения ухудшает видимость, создает опасность отрав­ ления людей, способствует увеличению взрывоопасной концен­ трации газов. На шахтах с высоким метановыделением пожары могут быть причиной взрыва газа и каменноугольной пыли.

Высокая температура в очаге пожара приводит к нагреву воздуха, что в свою очередь вызывает нарушение вентиляции как шахты в целом, так и отдельных ее участков — изменяется дебит вентиляционных потоков, их направление.

Воздушный поток несет к очагу

пожара кислород .и отводит

от него продукты сгорания и тепло,

поэтому правильное" и свое­

временное управление воздухораспределением имеет решающее значение, так как позволяет до минимума свести ущерб от воз­ никшего пожара и предупредить или ограничить его распростра­ нение.