2. Поняття про газовий режим

Контроль за складом шахтного повітря.

Газовий режим – це комплекс технічних і організаційних заходів, а також дій всіх працюючих в шахті, направлений на попередження скупчення метану в гірничих виробках, недопущення появи джерел запалювання метану, а також передбачаючий обладнання засобів для локалізації можливого вибуху метану.

Шахти, в яких зареєстровано виділення метану, підлягають переводу їх на газовий режим, що передбачає додаткові вимоги з техніки безпеки, перелік яких встановлюється Правилами безпеки. Ці вимоги відносяться до всіх операцій технологічного процесу і встановлюють особливі норми і правила поведінки працюючих в шахті. Найбільш суворі вимоги до виконання робіт на шахтах із суфлярними виділеннями метану і шахтах, небезпечних за раптовими викидами вугілля, газу і породи.

В залежності від категорії шахти Правила безпеки регламентують хто, де і коли повинен контролювати склад рудничного повітря. Контроль розподіляють на два види – періодичний і постійний. Періодичний контроль здійснюється переносними приладами (ШИ-10, ШИ-11) на місці контролю, або відбиранням проб із наступним їх аналізом в лабораторії. Постійний контроль організовують в місцях, небезпечних по скупченням метану (тупикові і очисні вибої, зони роботи очисних і прохідницьких комбайнів та ін.). Постійний контроль здійснюється за допомогою спеціальних переносних (Сигнал-2), або стаціонарних приладів і апаратів безперервної дії (комплекс «Метан»).

В шахтах III категорії по газу, надкатегорійних і небезпечних по раптових викидах контроль за концентрацією метану переносними автоматичними приладами здійснюється:

• в привибійному просторі тупикових виробок;

• в місцях роботи людей в виробках з вихідним струменем повітря на пластах, небезпечних за раптовими викидами і суфлярними виділеннями метану;

• біля виїмкових машин на дільницях з абсолютною метанобагатістю 3 м³/хв і більше, а на пластах небезпечних за раптовими викидами або суфлярними виділеннями, — незалежно від абсолютної метанобагатості;

• на електровозах.

Згідно з вимогами ПБ на вищеназваних шахтах передбачається також безперервний автоматичний контроль за метаном в найбільш газонебезпечних місцях шахтної вентиляційної мережі за допомогою комплексу апаратури «Метан», який також здійснює видачу сигналу на автоматичне відключення електроенергії на дільниці, яка контролюється, якщо концентрація метану на ній досягла гранично допустимої величини.

Вимоги газового режиму враховуються при розробці проектів і паспортів ведення гірничих робіт, посадових інструкцій, а також при складанні планів покращення умов і охорони праці. Нагляд за виконанням вимог газового режиму здійснюють відомчі служби охорони праці і державні органи нагляду за охороною праці.

3. Шахтний пил

Під пилом розуміють сукупність тонкодисперсних твердих часток органічного або мінерального походження.

В гірничих виробках пил утворюється при відділенні вугілля й породи від масиву, а також транспортуванні гірничої маси. Пил різного мінерального складу придає збільшення забрудненості шахтної атмосфери, нерідко значно перевищуючу гранично допустиму концентрацію. Наявність пилу в шахтному повітрі небажано за двома причинами.

По-перше, він шкідливий для здоров’я людини. По-друге, пил деяких корисних копалин (наприклад, кам’яного вугілля або сульфідних руд), знаходячись у зваженому стані, може створювати з повітрям вибухову суміш.

Виробничий пил за дією на організм людини поділяють на отруйний (свинцевий, ртутний та ін.) і неотрутний (вугільний, породний та ін.). Вражаюча дія пилу визначається дисперсністю (розміром часток пилу), їх формою та твердістю, волокнистістю, питомою поверхнею. Шкідливість неотруйного вугільного і породного пилу обумовлена здатністю викликати професійні захворювання легень – пневмоконіози. Пневмоконіоз, викликаний вдиханням запиленого повітря, що вміщує вільний двоокис кремнію називають силікозом, а вміщуючого вугільний пил – антракозом.

Згідно з діючими санітарними нормами запиленість повітря в підземних виробках не повинна перевищувати 1 мг/м³, якщо в породному пилу не більше 70 % вільного двооксиду кремнію (SiО2); 2 мг/м³ при 10-70 % вільного двооксиду кремнію; 4 мг/м³, якщо у вугільному пилу до 10 % вільного двооксиду кремнію і 10 мг/м³ при вугільному пилу, що не вміщує вільний двооксид кремнію. якщо неможливо забезпечити ці норми, то робітники повинні працювати в протипилових респіраторах.

Вибуховість вугільного пилу залежить від вмісту в ньому летучих речовин, зольності, вологості, тонкості і концентрації пилу. Вибуховим вважається вугільний пил, який вміщує більше 10 % летучих, має зольність і вологість менше 40 %, розмір часток менше 0,1 мм і концентрація його 10-3000 г/м³. Для визначення вибуховості пилу, вугілля кожного пласта, який розробляється, піддають спеціальним дослідженням за допомогою приладів ПКО-1 або ПКО-1М.

Небезпека виникнення вибуху утворюється при наступних умовах: наявності в повітрі вибухонебезпечної концентрації пилу, а також осівшого в виробці; скупченні метану, який знижує межу вибухової концентрації пилу; наявності потенційного джерела запалювання пилогазової суміші.

Безпосередніми причинами вибуху вугільного пилу є відкрите полум’я, спалах або вибух газу, вибухові роботи, несправність в електричних мережах чи устаткуваннях і т. ін.

Для боротьби з вугільним пилом на всіх шахтах здійснюються заходи по комплексному обезпилюванні згідно з паспортами протипилових заходів, які затверджуються головним інженером шахти. До таких заходів відносяться:

• використання машин, які забезпечують мінімальне пилоутворення під час видобутку вугілля;

• передчасне зволоження вугільного пласта;

• зрошення місць пилоутворення і пилу, який осів;

• ефективне провітрювання виробок;

• періодична очистка від пилу відкаточних і вентиляційних виробок;

• розташування скіпових підйомів в стволах з вихідним повітряним струменем.

До заходів, які перешкоджають виникненню джерел запалювання пилу відносяться:

• використання запобіжних ВР, засобів підривання; вибухонебезпечного електрообладнання;

• заборону відкритого вогню і паління.

До заходів по локалізації або подавленню вибухів пилу відносяться сланцювання виробок і застосування сланцевих заслонів. Сланцювання виробок – це штучне підвищення зольності пилу, який розташувався на поверхні виробок, за рахунок добавлення до нього стандартного інертного пилу, виготовленого із вапняку і глинистого сланцю. Використання інертного пилу засновано на охолоджуючій дії за рахунок витрати теплової енергії на нагрівання інертного пилу.

Зволожування вугільного масиву здійснюється шляхом нагнітання води і розчинів змочувачів у вугільний пласт під тиском.

Зрошування джерел пилоутворення здійснюється шляхом подачі води в зону руйнування масиву, чи на навантажувально-перевантажувальні пункти.

Пиловибухозахист гірничих виробок здійснюється шляхом побілки і мокрого протирання виробок, зв’язування пилу змочувально-зв’язуючими речовинами, створення у виробках водяних чи туманостворюючих завіс із тонкодиспергованої води.