Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело. Учебное пособие-1.pdf
6.7. Мероприятия газового режима при эксплуатации электрооборудования
Вместо воды для подтопления забоя целесообразней использовать
воздушно-механическую пену низкой кратности.
При отсутствии в забое ствола метана или угольной пыли для
взрывания электродетонаторов может применяться переменный или постоянный ток. При подходе забоя ствола к угольному пласту на расстояние 5 м применение переменного тока для взрывания не допускается.
При проведении горизонтальных и наклонных выработок только
по породам допускается применение непредохранительных ВВ и электродетонаторов замедленного действия при соблюдении следующих условий:
• выработки должны непрерывно проветриваться свежей струей;
• выработки не должны проводиться по угольным пластам и про-
слойкам, а только по породам;
• в забоях выработок не должен выделяться метан;
• перед заряжанием и взрыванием должен производиться замер
метана газоанализатором.
При подходе этих выработок к угольным пластам на расстоянии
5 м обязательно применение предохранительных ВВ и электродетонаторов мгновенного или короткозамедленного действия.
6.7. Мероприятия газового режима при эксплуатации
электрооборудования
Мероприятия газового режима при эксплуатации электрооборудо-
вания заключаются в следующем:
• электроустановки выносятся за пределы зон повышенной газо-
носности (приводы стругов и конвейеров располагаются на штреках);
• ВМП и распределительные пункты располагаются вне пути
движения исходящей из забоя струи;
• применяется взрывозащищенное электрооборудование и вы-
полняется ряд требований при его эксплуатации;
• установливается уровень взрывозащиты электрооборудования
в зависимости от степени газоопасности выработки;
• применяются средства электрической защиты, снижающие веро-
ятность появления открытых искр или дуговых источников воспламенения;
151
6. Эксплуатация шахт, опасных по газу
• применяются средства опережающей защиты, в частности газо-
вой, отключающей ток в сети при помощи метан-реле;
• предъявляются специальные требования к эксплуатации электрооборудования в особо опасных условиях (на крутых пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа).
В зависимости от уровня взрывозащиты от воспламенения окру-
жающей взрывоопасной среды электрооборудование разделяется:
1) на не имеющее средств взрывозащиты (для подземных выработок, рудничное нормальное – РН, для помещений и наружных установок – общепромышленное );
2) повышенной надежности против взрыва (для подземных выработок – РП, для помещений и наружных установок – Н), в котором
предусмотрены средства и меры, затрудняющие возникновение опасной
искры, электрической дуги и нагрева и обеспечивающие взрывозащиту
электрооборудования только в режиме его нормальной работы;
3) взрывобезопасное (для подземных выработок – РВ, для помещений и наружных установок – В), в котором предусмотрены меры защиты от взрыва окружающей взрывоопасной среды как при нормальной
работе электрооборудования, так и при вероятных его повреждениях;
4) особо взрывобезопасное при любых повреждениях (для подземных выработок – РО, для помещений и наружных установок – О),
в котором предусмотрены меры защиты от действия искры и электрической дуги как при нормальной работе, так и при неограниченном числе
повреждений любых элементов.
Уровень взрывозащиты РП обеспечивается:
• искробезопасностью только в нормальном режиме, обозначение И;
• средствами и мерами, затрудняющими возникновение опасной
искры, электрической дуги и нагрева, обозначение П;
• взрывонепроницаемой оболочкой, обозначение 1В–4В;
• заполнение оболочки с токоведущими частями маслом, обозначение М.
Уровень взрывозащиты РВ обеспечивается:
• взрывонепроницаемой оболочкой;
• заполнением оболочки с токоведущими частями кварцевым песком, обозначение К;
152
6.8. Характеристика и область применения электрооборудования по уровню взрывозащиты
• автоматическим отключением напряжения при нарушении защитной оболочки за время, исключающее воспламенение смеси, обозначение А.
Уровень взрывозащиты РО обеспечивается искробезопасностью
при любых режимах, обозначение И.
Обозначение уровня взрывозащиты ставится на корпус электро-
оборудования в прямоугольнике, вида взрывозащиты – в окружности.
6.8. Характеристика и область применения
электрооборудования по уровню взрывозащиты
Электрооборудование в общепромышленном и нормальном рудничном исполнении не имеет средств взрывозащиты, оно допускается
к применению в шахтах, опасных по газу или пыли только с разрешения
технического директора производственного объединения (главного инженера комбината, треста).
При проходке вертикальных стволов шахт, опасных по газу или
пыли, электрооборудование в обычном исполнении допускается для
подвесных насосов при условии содержания метана в месте их расположения не более 1 %.
Рудничное электрооборудование в исполнении повышенной надежности не имеет нормально искрящих частей (короткозамкнутые
электродвигатели, трансформаторы). Повышенные требования к теплои дугостойкости обеспечиваются снижением номинальной мощности
для данного габарита машины и снижением допустимой температуры
для изоляции проводов обмоток на 10 %, чем для обмоток с нормальным исполнением. Для выполнения этого требования снижается номинальная мощность для данного габарита машины.
В электрооборудовании, имеющем нормально искрящие части,
последние заключаются во взрывонепроницаемую оболочку либо погружаются в масло (электродвигатели с контактными кольцами во взрывонепроницаемой оболочке; аккумуляторные электровозы, в которых
электродвигатели и пусковая аппаратура имеют взрывобезопасное исполнение, а в батарейном ящике предусмотрены только отверстия для
153
6. Эксплуатация шахт, опасных по газу
вентиляции и удаления газов; светильники со взрывонепроницаемой
вводной коробкой; масляные выключатели).
Взрывозащита повышенной надежности в световых приборах
повышенной надежности состоит в том, что во взрывонепроницаемую
оболочку заключены те части, в которых возможны опасные искрения
или их нагрев в нормальном режиме работы, а также контакты патрона,
в которых возможно искрение при замене лампы.
Искробезопасная взрывозащита в оборудовании повышенной надежности обеспечивает искробезопасность только в нормальном режиме.
Рудничное электрооборудование повышенной надежности применяется в стационарных установках, расположенных в основных выработках шахт, опасных по газу или пыли, омываемых свежей струей
воздуха за счет общешахтной депрессии.
Взрывозащита электрооборудования осуществляется взрывонепроницаемой щелевой или фланцевой оболочкой. Раскаленные газы,
проходя через зазоры настолько охлаждаются, что окружающая оболочку метано-воздушная среда не воспламеняется при данной продолжительности индукционного периода. Лабиринтное фланцевое соединение
препятствует выбросу раскаленных частиц металла и изоляции наружу. Взрывоустойчивость оболочки определяется взрыванием в камере
10%-ной метано-воздушной и метано-кислородовоздушной смеси.
Одновременно производится проверка фланцев на прогиб, вызывающий увеличение зазора. Оболочка не должна давать искрения о металл и породу. Наружная часть оболочки не должна нагреваться выше
200 °С. Для этого применяются реле утечки, тепловое и максимальное
токовое реле.
Взрывозащита кварцевым заполнением состоит в том, что свободный объем оболочки электрооборудования заполняется очищенным
и просеянным песком крупностью 0,5–1,2 мм. Применяется в электрооборудовании, в котором электрические узлы, требующие погружения
в песок, не имеют подвижных нормально искрящих частей (трансформаторы, выпрямители и др.).
Взрывозащита автоматическим отключением применяется во
взрывобезопасных светильниках. Заключается в том, что нить накаливания при разрушении колпака или колбы светильника отключается от
источника тока с опережением, исключающем воспламенение газа.
154
6.9. Электрооборудование в особо взрывобезопасном исполнении при любом числе повреждений
Применение взрывобезопасного электрооборудования обязательно в очистных и подготовительных выработках. На крутых пластах,
опасных по внезапным выбросам, оно допускается только при соблюдении дополнительных требований безопасности.
6.9. Электрооборудование в особо взрывобезопасном
исполнении при любом числе повреждений
Взрывозащита такого электрооборудования характеризуется тем,
что образующиеся искры имеют малую мощность, не способную воспламенить метано-воздушную среду. Искробезопасность достигается
ограничением величин напряжения и тока, шунтированием схемы и созданием условий, снижающих вероятность случайного повреждения элементов системы. Для питания искробезопасных систем используются
обособленные источники питания – гальванические элементы, аккумуляторы, индукторы, а также специальные трансформаторы, подключаемые к силовой сигнальной или осветительной сети.
Искробезопасными могут быть электрические цепи лишь весьма
ограниченной мощности. Поэтому взрывозащита искробезопасностью
может быть применена только для сигнализации, телефонных аппаратов
и коммутаторов, контрольно-измерительных приборов, цепей управления,- блокировки и автоматизации мощных машин и аппаратов. Искробезопасное исполнение имеет фотовспышка «Фотон», предназначенная
для фотосъемок в шахтах, опасных по газу или пыли.
В тупиковых выработках, проветриваемых ВМП осуществляется
непрерывный автоматически действующий контроль содержания метана и количества поступающего свежего воздуха. Датчики метана устанавливаются на расстоянии не более 5 м от забоя тупиковой выработки
и 10–20 м от места ее сопряжения с лавой. При этом они располагаются
на противоположной от вентиляционных труб стороне выработки на
расстоянии от кровли не более 100 мм. Датчик расхода воздуха устанавливается на расстоянии 10–15 м от забоя в металлическом патрубке,
включенном в став вентиляционных труб.
Электроаппаратура, скомплектованная в распределительном пункте, устанавливается на свежей струе с таким расчетом, чтобы при раз-
155
8. Порядок продления срока безопасной эксплуатации технических устройств...
газировании выработки исходящая струя проходила не ближе 10 м от
группового пускателя и магнитного пускателя ВМП.
Работы по ремонту и монтажу электрооборудования в тупиковых
выработках производятся не менее чем двумя лицами по письменному
наряду с указанием мер безопасности. Работы осуществляются при непрерывной работе ВМП и непрерывном контроле содержания метана
в месте производства работ. Ремонт электрооборудования, требующий
остановки ВМП, допускается только по письменному разрешению главного инженера шахты.
6.10. Особенности газового режима по борьбе
с суфлярными выделениями и слоевыми скоплениями метана
Шахты, на которых возникают суфляры, относят к сверхкатегорным по газу, независимо от величины относительной метанообильности. При переводе шахт в сверхкатегорные суфляром считают газовыделение из видимых трещин и скважин с дебитом 1 м
участке выработки длиной не более 20 м. При этом суфляры при их подходе к пластам не учитываются.
Если возникли суфляры эксплуатационного происхождения, то
опасным считается только этот пласт.
При возникновении суфляров в местах геологических нарушений к
опасным относят все пласты в пределах шахтного поля. Предупреждение
суфляров геологического происхождения осуществляется путем подработки и надработки опасных пластов, разведочного бурения и дегазации.
Для эффективности метода подработки и надработки опасных
пластов очистные работы на защитных пластах должны опережать забой защищаемого пласта:
• на пологих пластах – на расстояние, превышающее мощность
пород междупластья;
• на крутых – на расстояние, превышающее удвоенную мощ-
ность пород – междупластья.
Если на подрабатывающих и надрабатывающих пластах появляются суфляры эксплуатационного происхождения, применяют подрывку пород.
3
/мин и более на
156
6.10. Особенности газового режима по борьбе с суфлярными выделениями ...
Свиты сближенных пластов разрабатываются в нисходящем порядке с оптимальным опережением вышележащего пласта.
Разведочное бурение производится при приближении забоя к зонам, опасным по суфлярным выделениям. Разведочные скважины начинают бурить с расстояния 20 м от предполагаемой опасной зоны. Бурение скважин производится с опережением забоя выработки не менее
чем на 10 м.
При вскрытии разведочной скважиной скоплений газа в количестве,
при котором проветривание не обеспечивает его концентраций в допустимых пределах, скважину тампонируют цементным раствором. Дальнейшее проведение выработки осуществляется с помощью дегазации.
Дегазация угольных пластов и вмещающих пород осуществляется с помощью скважин. Дегазационные скважины длиной 25–50 м
и диаметром 50–150 мм забуриваются через задвижку и сальниковое
уплотнение. Выделяющийся из скважин газ отводится по трубопроводу
в выработанное пространство или в выработку с исходящей струей. Целесообразней подключение скважины к участковому газопроводу.
Для предупреждения суфляров эксплуатационного происхождения в кровлю или в почву проводимой выработки забуриваются дегазационные скважины на расстоянии друг от друга не более 50 м.
При разработке сильно газоносных сближенных пластов предупредительным мероприятием является отказ от оставления целиков.
Способы ликвидации суфляров делятся на две группы – активные
и пассивные. К активным относят интенсивное проветривание; проветривание и каптаж; дегазация с отводом газа в исходящую струю или
на поверхность. К пассивным – выжидание прекращения суфлярного
выделения, нарушающего нормальное ведение работ.
Интенсивным проветриванием успешно ликвидируются лишь
3
суфляры с дебитом до 1–1,5 м
/мин. При большем дебите применяют
каптаж при помощи колпаков с отводом газа в исходящую струю или на
поверхность. При наличии на шахте вакуум-насосной установки колпаки подключают к дегазационному газопроводу.
Когда ликвидация суфляров невозможна, выработку изолируют
перемычкой, проветривают ее ВМП и отводят газ в исходящую струю
или по дегазационному газопроводу.
157
6. Эксплуатация шахт, опасных по газу
Под слоевыми понимают скопления метана с концентрацией 2 %
и более, толщиной более 5 см и длиной свыше 2 м, в основном у кровли выработки. Источником слоевых скоплений могут оказаться даже
малоинтенсивные суфляры. Наибольшую опасность слоевые скопления
представляют при эксплуатации контактных электровозов.
Основной метод предупреждения образования слоевых скоплений – уменьшение газовыделения в выработки путем дегазации угольных пластов и боковых пород.
С целью ликвидации слоевых скоплений применяют меры для
увеличения скорости движения воздуха в выработке или используют
способы ее местного увеличения у источника газовыделения установкой в выработках парусов, наклонных щитков, вентиляторов местного
проветривания и взвихривающих трубопроводов, представляющих собой закрытую с одной стороны трубу с размещенными в три ряда в шахматном порядке патрубками диаметром 1 см и длиной 8–10 см, направляющими воздушный поток на кровлю выработки.
Контрольные вопросы и задания
1. Каков порядок отнесения шахт к опасным по газу?
2. Перечислите категории шахт по относительной метанообиль-
ности.
3. Опишите организационно-технические мероприятия газового
режима.
4. Каковы допустимые концентрации метана в атмосфере горных
выработок.
5. Назовите приборы и аппараты, применяемые для контроля со-
держания метана в шахтах.
6. Опишите требования, предъявляемые к проветриванию выра-
боток шахт, опасных по газу.
7. Каким образом на шахтах, опасных по газу осуществляется де-
газация пластов и вмещающих пород?
8. Какие меры безопасности необходимо предпринять в случаях
местных скоплений метана, остановки вентиляторов и нарушении вентиляции в шахтах, опасных по газу?
158
Контрольные вопросы и задания
9. Перечислите мероприятия газового режима при производстве
взрывных работ.
10. Каково назначение водораспылительных завес, пены и гидрозабойки?
11. Перечислите меры безопасности при проходке стволов, горизонтальных и наклонных выработок шахт, опасных по газу.
12. Опишите мероприятия газового режима при эксплуатации
электрооборудования.
13. Назовите уровни защиты электрооборудования от воспламенения окружающей взрывоопасной среды.
14. Дайте характеристику электрооборудованию по уровню взрывозащиты и укажите область его применения.
15. Каким образом обеспечивается взрывобезопасность рудничного электрооборудования?
16. Каким образом обеспечивается искробезопасность рудничного электрооборудования при любом числе повреждений?
17. Укажите меры обеспечения взрывобезопасности при применении электроэнергии в тупиковых выработках, проветриваемых ВМП.
18. В чем заключаются особенности газового режима по борьбе
с суфлярными выделениями и слоевыми скоплениями метана?
159
7. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
7.1. Общие положения
В условиях механизации открытых работ важное значение имеет обеспечение оптимальных параметров воздуха в кабинах горных
и транспортных машин. С этой целью применяются системы кондиционирования в летнее время года или нагрева зимой воздуха с одновременной очисткой его от пыли. Система позволяет обеспечить в кабинах
объемом до 7–8 м
в зимнее 27 °С, при этом его запыленность не превышает 2 мг/м
Если кондиционирование воздуха не применяется, то в жаркое
время года рекомендуется покрытие наружных стен кабин алюминизированной краской, а в холодное время года – электрическое отопление.
Для рабочих, занятых на открытом воздухе, в холодное время года
на расстоянии не более 300 м от места работ устраиваются помещения
для обогрева. В условиях Крайнего Севера режим работы определяется в зависимости от жесткости климата. Этот показатель учитывает
совместное влияние отрицательной температуры воздуха и скорости
ветра – на открытом воздухе увеличение скорости ветра на 1 м/с воспринимается человеком как понижение температуры на 2 °С. Жесткость
климата определяется следующим образом:
3
температуру воздуха в летнее время на уровне 21 °С,
3
.
Ж = t + 2V,
где Ж – жесткость климата, баллы, t – температура воздуха °С, V – скорость ветра, м/с.
С учетом значения жесткости погоды устанавливаются следующие режимы работы:
• до 10 баллов – работа производится в обычных режимах;
• от 10 до 40 баллов – через каждый час работы перерыв на обо-
грев в течение 10 мин;
• более 40 баллов – работа прекращается.
160