Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело. Учебное пособие-1.pdf
Контрольные задания
18. Перечислите мероприятия, направленные на снижение воз-
действия воздушных ударов при массовых взрывах.
19. Укажите факторы, определяющие величину опасной зоны для
людей и механизмов при проведении взрывных работ в карьерах и разрезах.
20. Назовите основные меры безопасности при хранении ВМ, заряжании и взрывании зарядов в карьерах и разрезах.
21. Дайте характеристику массового взрыва в карьере и укажите
основные мероприятия, обеспечивающие безопасность его проведения.
141
6. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ШАХТ, ОПАСНЫХ ПО ГАЗУ
6.1. Порядок отнесения шахт к категории опасных по газу (метану, водороду)
Шахты, в которых хотя бы один раз и притом хотя бы на одном
пласте было обнаружено присутствие метана или водорода, относят
к опасным по газу. Такие шахты немедленно переводят на газовый режим, который соблюдается и на негазоносных пластах.
Характер газового режима определяется категорией шахты по
газу, которая устанавливается ежегодно в январе по наибольшей относительной метанообильности шахты, горизонта, пласта, крыла, участка
и вида выделения метана – суфлярное, внезапные выбросы (табл. 6.1).
Таблица 6.1
Категории шахт по относительной метанообильности
Категория шахты
I До 5 До 7
II От 5 до 10 От 7 до 14
III От 10 до 15 От 14 до 21
Сверхкатегорные
Опасные
по внезапным
выбросам
15 и более; шахты, опасные по суфлярным выделениям
Шахты, разрабатывающие пласты, опасные или
угрожаемые по внезапным выбросам угля и газа;
шахты с выбросами породы
Относительная метанообильность
шахты, м
3
/т рудника м3/м
3
От 21 и выше
Для того, чтобы рудные и нерудные шахты поставить в одинаковые условия с угольными, категории этих шахт установлены с пере-
3
водом на 1 м
в среднем равен 1,4. При этом 1 м
3
метана.
2 м
полезного ископаемого с учетом, что удельный вес угля
3
водорода принимают эквивалентным
Газовый режим предусматривает организационно-технические
мероприятия, которые разделяются на две группы: мероприятия для
устранения скоплений газа до опасных пределов; мероприятия для
предупреждения появления источника воспламенения газа.
142
6.2. Контроль состава рудничной атмосферы
К первой группе мероприятий относятся:
1. Применение таких систем разработок и способов управления
кровлей, при которых скопление газа наименьшее:
• минимальное число глухих забоев и восстающих выработок,
где скопление газа наиболее вероятно;
• управление кровлей полным обрушением, при котором горное
давление перераспределяется в выработанном пространстве, а угольный массив у забоя меньше подвергается разрушению, чем при закладке
выработанного пространства;
• применение добычных механизмов, дающих наименьшее измельчение угля и, следовательно, менее интенсивное газовыделение.
2. Снижение содержания метана в воздухе вентиляцией. Если
вентиляция не обеспечивает безопасных концентраций, осуществляется дегазация разрабатываемых и смежных пластов и выработанных
3
пространств при метановыделении из тонких пластов более 2,0 м
3
пластов средней мощности – более 3,0 м
3
/мин.
3,5 м
/мин; мощных пластов – более
/мин;
3. Регулярный контроль содержания метана в рудничной атмосфере.
Мероприятия второй группы состоят в следующем:
• не допускается появление открытого пламени, раскаленных
предметов и искр, запрещается курение и зажигание спичек в шахте;
• применяются предохранительные меры при взрывных работах – специальные взрывчатые вещества и средства взрывания, электрическое взрывание;
• применение специального электрооборудования и светильников.
При появлении в выработках слоевых скоплений или суфлярных
выделений метана осуществляются дополнительные мероприятия.
6.2. Контроль состава рудничной атмосферы
Контроль осуществляется во всех выработках, где может выделиться или скопиться метан. Места и периодичность контроля устанавливаются начальником участка ВТБ и утверждаются главным инженером шахты. Содержание метана в выработках не должна превышать
значений, указанных в табл. 6.2.
143
6. Эксплуатация шахт, опасных по газу
В зависимости от категории шахты по газу для контроля содержания метана применяют следующие приборы и аппараты:
• переносные приборы эпизодического действия – рудничная
предохранительная бензиновая лампа «Свет шахтера» и шахтные интерферометры ШИ-6 и ШИ-10;
• переносной автоматический сигнализатор СШ-2 или СММ-1,
указывающий непрерывно содержание метана, а при его концентрации
2 % и выше подающий звуковой и световой сигналы;
• индивидуальный сигнализатор метана СМС-1, совмещенный
с головным светильником и подающий сигнал мигающим свечением;
• стационарная аппаратура газовой защиты АМТ-3, осуществляющая непрерывный автоматический контроль содержания метана,
а при его концентрации выше допустимой отключающая электроснабжение и одновременно подающая звуковой и световой сигналы у диспетчера;
• встроенный на добычных и проходческих машинах автоматический прибор ТМРК-3, отключающий электроэнергию при превышении допустимой концентрации метана.
Для контроля содержания водорода может быть использован пе-
реносной хроматограф ХГС-1М или газоопределитель ГИК-1.
Таблица 6.2
Допустимые концентрации метана в атмосфере горных выработок
Вентиляционная струя
Поступающая в очистные выработки, к подготовительным
забоям и в камеры
Исходящая из крыла, шахты Не более 0,75
Исходящая из очистной или подготовительной выработки,
камеры участка
Местные скопления метана в очистных, подготовительных
и других выработках
Допустимая концентрация
метана, % по объему
Не более 0,5
Не более 1
Не более 2
Замеры выполняются лицами сменного надзора и работниками
участка ВТБ, в забоях действующих очистных и подготовительных выработок, кроме того, бригадирами и звеньевыми, а при взрывных работах мастерами-взрывниками.
144
6.3. Условия распределения и направления воздушных струй в газовых шахтах
Результаты замеров концентрации метана, производимых в течение смены, лицами надзора заносятся на доски, работниками участка
ВТБ – на доски и в рапорты. Данные рапортов в тот же день переносятся
в «Книгу замеров метана и учета загазирований» и подписываются начальником участка ВТБ. Рапорты хранятся не менее 6 мес.
Периодически в выработках в присутствии представителя участка
ВТБ работниками ВГСЧ производится отбор проб воздуха для их анализа в лабораторных условиях.
6.3. Условия распределения и направления воздушных струй
в газовых шахтах
В газовых шахтах особое значение приобретает обособленное
проветривание выработок. Последовательное проветривание допускается лишь на шахтах не выше III категории по газу. Важную роль играет
организация восходящего, а не нисходящего проветривания. В газовых
шахтах при углах падения пласта более 10° движение воздуха в очистных выработках должно быть восходящим, так как в случае нисходящего проветривания воздух при движении по вентиляционному штреку
обогащается метаном, поступающим из выработанного пространства.
При превышении этого угла нисходящее проветривание допускается
при соблюдении условий:
а) дополнительная подача свежего воздуха по выработке, примыкающей к очистному забою;
б) скорость воздуха в призабойном пространстве очистных выработок не менее 1 м/с;
в) транспортирование угля и установка ВМП в выработках со свежей струей воздуха.
Для проведения дегазационных работ на шахтах организуются специальные участки по дегазации. Работы ведутся в соответствии
с проектом дегазации, разработанным проектным институтом (организацией) и утвержденным техническим директором (главным инженером) производственного объединения, комбината, треста. Проект ежегодно корректируется.
145
6. Эксплуатация шахт, опасных по газу
Вакуум-насосная станция для дегазационных работ располагается на поверхности шахты. Применение подземных временных вакуумнасосов допускается с разрешения технического директора (главного
инженера) производственного объединения (комбината, треста).
Магистральные газопроводы прокладывают по стволам с исходящей струей воздуха или в качестве газопровода используются специально пробуренные и обсаженные скважины. Газопроводы подвергают
осмотру раз в неделю. Результаты осмотра заносят в «Книгу осмотра
и ремонта газопроводов». Ответственность за состояние всех шахтных
газопроводов возлагается на начальника участка дегазации.
Для каждого участка составляется паспорт на бурение дегазационных скважин, утверждаемый главным инженером шахты.
Дегазационные скважины забуриваются из камер или непосредственно из выработок. Камеры не должны иметь дверей, ширина входа
в них должна быть равной ширине камеры. Пусковая аппаратура бурового станка устанавливается вне дегазационной камеры со стороны
свежей струи. При бурении скважин в выработках, проветриваемых
вентилятором местного проветривания (ВМП), пусковая аппаратура
блокируется с вентилятором. Содержание метана в камере непрерывно
контролируется переносным автоматическим прибором.
В тех случаях, когда дегазационная скважина будет использована
для увлажнения угля в массиве, она отключается от шахтной дегазационной сети при подходе к ней лавы на расстояние 20–30 м.
6.4. Мероприятия на случай местных скоплений метана, остановки вентиляторов и нарушения вентиляции
В случае образования у буровых станков, комбайнов и врубовых
машин местных скоплений метана, достигающих концентрации 2 %
и более, необходимо остановить машины и снять напряжение с питающего кабеля. Если обнаруживается дальнейший рост концентрации
метана или в течение 15 мин она не снижается, люди выводятся на свежую струю. Возобновление работы машин допускается после снижения
концентрации метана до 1 %.
146
6.4. Мероприятия на случай местных скоплений метана, остановки вентиляторов ...
В случае нарушения вентиляции работа на участках прекращается, люди немедленно выводятся на свежую струю, а с электрооборудования снимается напряжение.
Если остановка главного вентилятора продолжается более 30 мин,
то люди должны выйти к стволу, подающему свежий воздух. Дальнейшие действия определяются планом ликвидации аварии.
Возобновление работ после остановки вентиляторов (главных,
вспомогательных или ВМП), а также нарушения вентиляции, допускается только после восстановления нормального режима проветривания
и предварительного замера содержания метана.
Восстановление нормального режима проветривания осуществляется разгазированием горных выработок согласно плану мероприятий,
разработанного начальником участка, согласованного с начальником
участка ВТБ и участковым горнотехническим инспектором, который
предусматривает:
1) снятие напряжения с электрооборудования и кабелей в выработках, по которым будет двигаться исходящая струя, и вывод людей из
этих выработок;
2) выставление постов охраны на свежей струе и запрещающих
знаков в местах возможного подхода людей к выработкам, по которым
движется исходящая струя при разгазировании;
3) проверка содержания метана после окончания разгазирования;
4) непрерывный автоматический контроль содержания метана
в месте слияния исходящей из загазированной тупиковой выработки
и свежей воздушных струй, которое не должно превышать 2 %.
Меры устранения опасности взрыва газа при проведении взрывных работ заключаются в ограничении взрывных работ в условиях повышенного газовыделения; исключении производства взрывных работ
при содержании метана в забое выше допустимой нормы; применении
предохранительных ВВ и средства взрывания; соблюдении определенных условий заряжания шпуров и взрывания зарядов.
Для выполнения первого условия:
1) в шахтах III категории и выше взрывные работы допускаются
только по особому разрешению технического директора производственного объединения (главного инженера комбината);
147
6. Эксплуатация шахт, опасных по газу
2) производство взрывных работ в восстающих тупиковых выработках разрешается только при условии предварительного бурения
скважин на вентиляционный горизонт для установления сквозного проветривания или при применении средств беспламенного взрывания,
а также предохранительных взрывчатых веществ VI класса;
3) запрещаются взрывные работы в особо опасных по метану
тупиковых выработках предохранительными ВВ до IV класса включительно (исключение – сотрясательное взрывание).
К особо опасным относятся выработки, в забоях которых концентрация метана после взрывных работ составляет 2 % и более, а также
в которых при прекращении подачи свежего воздуха концентрация метана 2 % достигается ранее чем через 30 мин.
Для выполнения второго условия перед заряжанием шпуров,
взрыванием и при осмотре забоя после взрывания мастер-взрывник
обязан замерить содержание метана в забое и в примыкающих к нему
выработках на протяжении 20 м, а также в месте его укрытия. Если при
замере обнаружена концентрация метана 1 % и более или в выработке
не проведены мероприятия по борьбе с пылью, заряжание и взрывание
зарядов не допускается.
Выполнение требований о замере газа не устраняет опасности
взрыва, так как в процессе взрывания газовыделение и пылеобразование может повыситься в несколько раз. Поэтому необходимо выполнять
следующие условия: применять предохранительные ВВ, беспламенное
взрывание, соблюдать определенный режим при заряжании шпуров и
взрывании зарядов.
Безопасность взрывных работ в газовых шахтах может быть обеспечена только при выполнении всех указанных требований.
Применение предохранительных ВВ снижает температуру продуктов взрыва до 1 500–1 800°. При такой температуре охлаждение продуктов взрыва наступает до истечения индукционного периода воспламенения среды. Снижение температуры достигается введением в состав
ВВ пламегасителей – хлористого натрия или хлористого калия. Однако
такой пламегаситель может утратить свои свойства в процессе хранения и транспортирования ВВ, поэтому созданы предохранительные
взрывные патроны с оболочками, заполненными раствором аммиачной
селитры в качестве пламегасителя, одновременно повышающим рабо-
148
6.5. Применение водораспылительных завес, пены и гидрозабойки
тоспособность ВВ; нитроглицериновые составы с ионообменными солями (углениты), состоящие из натриевой селитры и хлористого аммония, в которых пламегаситель – хлористый натрий – образуется только
в процессе взрывания ВВ.
6.5. Применение водораспылительных завес,
пены и гидрозабойки
Водораспылительные завесы должны устраиваться при производ-
стве взрывных работ:
• на пластах с газовыделением свыше 5 м
• при проведении выработок на пластах, опасных по пыли, неза-
висимо от их категории по газу;
• в забоях с суфлярными выделениями газа;
• в выработках, проводимых по породе, при применении непре-
дохранительных ВВ;
• на пластах, склонных к внезапным выбросам;
• опережающими скважинами большого диаметра, в которых
применение забойки затруднительно;
• в очистных забоях, опасных по газу и пыли.
Для устройства водораспылительных завес используют полиэтиленовые сосуды, подвешивамые вместимостью 20–25 л или укладываемые на почву вместимостью 40–50 л, наполненные водой. Общий
расход воды на устройство завесы – не менее 5 л на 1 м
сечения выработки. Сосуды располагаются на расстоянии 1–2 м от забоя и не более 2 м от боков выработки по горизонтали. Расстояние от
кровли выработки не более 1,5 м для подвешенных сосудов и 2,5 м для
сосудов, размещаемых на почве выработки.
Если завесы предназначены для применения в забоях с суфлярными выделениями или с метановыделением более 10 м
ны размещаться не менее чем в два ряда на расстоянии между ними
1,5–2 м. Соответственно удельный расход воды в такой завесе должен
2
быть не менее 10 л/м
поперечного сечения выработки.
Для устройства предохранительной среды пеной высокой кратности призабойное пространство выработки на участке длиной не менее
3
на 1 т суточной добычи;
2
поперечного
3
/т, то они долж-
149
6. Эксплуатация шахт, опасных по газу
10 м по всему ее сечению без зазора заполняется пеной. Для образования пенной пробки применяют пеногенераторы, использующие энергию
воздушного потока, создаваемого ВМП. Недостатки метода: дороговизна
и сложность по сравнению с водораспылительными завесами, а также неблагоприятная санитарно-гигиеническая обстановка, создаваемая пеной.
Водораспылительные завесы и пена ввиду краткосрочности их
действия не всегда могут предохранить от взрывов в случае выгорания
зарядов ВВ. Поэтому применяется гидрозабойка, способная не только
предотвратить воспламенение пылевоздушной смеси при взрывании зарядов, но и препятствовать их выгоранию.
Гидрозабойка может быть осуществлена с помощью ампулы, изготовленной из пластикатовой пленки и состоящей из двух приваренных секций – для наполнения водой с лепестковым обратным клапаном
и для укладки патронов ВВ. Диаметр первой секции на 6–8 мм больше
диаметра шпура.
Заряжание шпура производится укладкой в карман патронов ВВ
и досылкой ампулы с зарядом в шпур деревянным забойником. Затем
первая секция ампулы заливочным устройством заполняется водой, и ее
стенки прижимаются к стенкам шпура. Минимальная длина водяной
забойки 0,3 м. Кроме того, устье шпура запирается песчано-глинистой
пробкой длиной 0,15 м.
6.6. Мероприятия при проходке стволов, горизонтальных и наклонных выработок
При проходке с поверхности стволов шахт, отнесенных к опасным
по газу или пыли, допускается применение непредохранительных ВВ
и электродетонаторов замедленного действия при содержании метана
в забое менее 1 % и соблюдении следующих условий:
а) перед заряжанием шпуров содержание метана в забое замеряется газоанализатором;
б) перед взрыванием производится подтопление всей площади забоя ствола водой на высоту не менее 20 см;
в) взрывание производится с поверхности при отсутствии людей
на расстоянии 50 м от ствола.
150