Okhrana_truda_v_ugolnoy_promyshlennosti

Предусмотренные нормы разбавления метана необходимы для обеспечения резерва безопасности при различных технологических процессах, а также для того, чтобы при нарушениях проветривания осуществить вывод людей прежде, чем, концентрация метана достигнет взрывоопасного уровня.

Нормы содержания метана в отдельных вентиляционных струях являются концентрациями, осредненными по площади поперечного сечения выработок. Поэтому, если в штреке концентрация метана у кровли составляет 2% и более, а посредине 0,6 и у почвы - 0,2%, то штрек относится к опасным по слоевым скоплениям метана, даже если среднее значение не превышает норм. В этом случае должны быть приняты меры по ликвидации метановых слоев.

Датчики аппаратуры контроля метана (АКМ) настраивают на концентрацию 1,3% в целях избежания отключение электроэнергии при кратковременных повышениях концентрации метана. Значение концентрации 1,3% установлено следующим образом (рис. 17.6).

Рисунок 17.6 - Распределение концентрации метана в исходящих вентиляционных струях участков

Экспериментально установлено, что концентрация метана в исходящих вентиляционных струях лав и участков изменяется и может превышать среднюю концентрацию в два раза т. е. коэффициент неравномерности концентрации в среднем составляет 2. В то же время, при расчетах необходимого для проветривания количества воздуха вводится (используется) коэффициент неравномерности метановыделения 1,5. Осредненное значение концентрации 1,3% получено как произведение нормативной концентрации 1% на отношение коэффициентов неравномерности концентрации 2 и неравномерности метановыделения 1,5.

241

При обнаружении в выработках концентраций метана, превышающих нормы (кроме местных скоплений у буровых станков, комбайнов и врубовых машин), рабочие немедленно выводятся на свежую струю, выработки закрещиваются, а с электрооборудования, кроме электрооборудования в исполнении рудничном особовзрывобезопасном РО, должно быть снято напряжение.

Вслучае образования у буровых станков, комбайнов и врубовых машин местных скоплений метана, достигающих 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 должны быть выведены на свежую струю. Возобновление работы машин допускается после снижения концентрации метана до 1%.

При обнаружении недопустимых концентраций метана в трубопроводах для изолированного отвода метана с помощью вентиляторов (эжекторов) и на выходе смесительных камер должны быть приняты соответствующие меры.

Вдегазационных трубопроводах при недопустимой концентрации метана должны осуществляться меры, предотвращающие распространение горения метана в трубопроводе, согласованные с МакНИИ.

Газовый режим предъявляет определенные требования при нарушении вентиляции, приводящем к загазированию. В случае остановки вентиляторов местного проветривания, главных и вспомогательных вентиляторов, выхода из строя вентиляционных сооружений (кроссингов, перемычек с дверями, глухих перемычек), завалов выработок и др. необходимо прекратить работы на участках, немедленно вывести людей на свежую струю, снять напряжение с электрооборудования. Если остановка главного вентилятора продолжается более 30 мин, то люди должны выйти к стволу, подающему свежий воздух. Дальнейшие действия должны определяться планом ликвидации аварий.

После каждой остановки вентиляторов (главных, вспомогательных или местного проветривания), а также нарушения вентиляции, включение электрических машин, аппаратов и возобновление работ разрешается только после восстановления нормального режима вентиляции и предварительного замера содержания метана в местах производства работ, у электрических машин, аппаратов и на расстоянии не менее 20 м от мест их

242

установки во всех прилегающих выработках. Указанные требования распространяются и на случай возобновления работ после их остановки на одну смену и более, а также на случай разгазированния выработок.

Большую опасность представляют скопления метана в отдельных местах горных выработок с концентрациями, превышающими среднюю по сечению выработок. Опасными считаются скопления метана с концентрацией 2% и более. Разновидностью местных скоплений являются слоевые скопления. Под ними понимают скопления метана у кровли выработки с концентрацией метана, превышающей среднюю по сечению выработки на участке длиной более 2 м. На всех газовых шахтах один раз в квартал должен составляться перечень участков горных выработок, опасных по слоевым скоплениям метана. Контроль за слоевыми и местными скоплениями метана должен производиться в соответствии с Инструкцией по контролю состава рудничного воздуха, определению газообильности и установлению категорий шахт по метану.

Разгазирование таких выработок и ликвидация слоевых и местных скоплений метана осуществляется в соответствии с Инструкцией по разгазированию горных выработок и борьбе со слоевыми и местными скоплениями метана.

Одной из основных мер газового режима является деятельное проветривание. Расчет количества воздуха для проветривания ведется в соответствии с Руководством по проектированию вентиляции угольных шахт (НПАОП 10.0-5.10-04). Проветривание должно быть организовано таким образом, чтобы в горных выработках содержание метана и других горючих газов не превышало установленных концентраций, а количество воздуха, проходящее по выработкам, отвечало расчетным значениям.

Проверка состава воздуха и замер его расхода производится на шахтах I и II категории по газу один раз в месяц, на шахтах III категории - два раза в месяц, сверхкатегорных, опасных по внезапным выбросам - три раза в месяц, а на шахтах, разрабатывающих пласты угля, склонного к самовозгоранию, - не реже двух раз в месяц. При этом во всех местах проверки состава воздуха измеряются его скорость и температура. В местах установки датчиков стационарной аппаратуры контроля содержания метана и датчиков расхода воздуха с выводом телеизмерения на поверхность проверку состава и замеры расхода воздуха допускается производить

243

не реже одного раза в месяц (кроме пластов угля, склонного к самовозгоранию). Расход воздуха, подаваемый к ВМП, определяется не менее одного раза в месяц. Проверка состава воздуха, правильности его распределения по выработкам и определение газообильности шахт производится должностными лицами участка ВТБ и работниками ГВГСС.

К схемам проветривания выемочных участков предъявляются следующие требования.

Проветривание тупиковых выработок, кроме тупиковых выработок, примыкающих к очистным забоям, должно быть организовано таким образом, чтобы исходящие из них струи не поступали в очистные и тупиковые выработки. На действующих шахтах в отдельных случаях, за исключением шахт, разрабатывающих незащищенные выбросоопасные пласты, допускается выпуск исходящей струи из тупиковых выработок, не примыкающих к очистным забоям, в очистные выработки и последовательное проветривание двух тупиковых выработок. На строящихся шахтах и при подготовке новых горизонтов шахт, за исключением шахт, разрабатывающих пласты, опасных по внезапным выбросам или суфлярным выделениям метана, допускается выпуск исходящей струи в выработки со свежей струей действующего горизонта при условии, что в этой исходящей струе содержание метана не превышает 0,5%, а состав воздуха соответствует требованиям норм.

При выходе исходящей струи из лавы на вышележащие штреки, проведенные с нижней раскоской, одна из вентиляционных печей должна находиться впереди забоя лавы, а расстояние между печами должно составлять от 10 до 30 м, так как при этом достигается надежное проветривание верхней части лавы и обеспечивается более безопасный выход людей из лавы на штрек. По минованию надобности печи тщательно изолируются.

При углах наклона выработок более 10° движение воздуха в очистных выработках и на всем дальнейшем пути следования за ними (кроме выработок длиной менее 30 м) должно быть восходящим. Допускается нисходящее проветривание очистных выработок с углом наклона более 10° при условии, что проветривание их осуществляется по схемам, предусматривающим дополнительную подачу свежего воздуха по выработке, примыкающей к очистному

244

забою на нижнем горизонте и скорости воздуха в призабойном пространстве не менее 1 м/с.

На пластах, не опасных по внезапным выбросам угля и газа, допускается нисходящее движение исходящей из очистных выработок вентиляционной струи по выработкам с углом наклона более 10° при соблюдении следующих условий: скорость воздуха в выработках должна быть не менее 1 м/с; крепь выработок, кроме примыкающих к очистным забоям, должна быть негорючей или трудногорючей; в выработках не должно быть электрического оборудования и кабелей.

При отработке пласта по падению (восстанию) допускается размещение электрооборудования и кабелей в примыкающих к очистным забоям выработках с нисходящим движением исходящей вентиляционной струи при соблюдении следующих условий: угол наклона выработки не должен превышать 15°; наклонная длина вынимаемого столба (наклонная высота этажа) должна быть не более 1000 м, и метановыделение в выработки участка не должно превышать 5 м3/мин; исходящие из тупиковых выработок вентиляционные струи не должны поступать в свежую струю участка; крепь выработок с нисходящим движением исходящей вентиляционной струи должна быть негорючей или трудногорючей.

Подготовительные выработки, проводимые на выбросоопасных пластах и по выбросоопасным породам, проветриваются, как правило, ВМП с пневматическими двигателями, в которых исключена возможность воспламенения метана при ударе вращающихся частей о корпус вентилятора. В целях исключения механического повреждения ВМП в случае выброса угля или породы и для защитного отключения электропитания вентилятора в случае опрокидывания вентиляционной струи при выбросе и загазировании выработки установка вентиляторов с электродвигателями допускается в выработках со свежей струей на расстоянии не менее 150 м от забоя тупиковой выработки и не менее 50 м от очистного забоя и автоматического контроля концентрации метана у вентиляторов.

На шахтах с высокой газообильностью из-за необходимости ограничения скорости движения воздуха не всегда удается средствами вентиляции обеспечить содержание метана в пределах установленных норм. В таких случаях осуществляется дегазация разрабатываемых и смежных пластов или выработанных пространств.

245

Дегазация необходима как обязательное средство при условии метановыделения из этих источников: на тонких пластах > 2 м3/мин,

на пластах средней мощности > 3 м3/мин, на мощных пластах > 3,5 м3/мин.

Дегазация должна предусматриваться в проектах строительства и реконструкции шахт, подготовки горизонтов, блоков, панелей и паспортах выемочных участков, проведения и крепления подземных выработок. Условия применения дегазации, проектирование и эксплуатация дегазационных систем регламентируются Руководством по дегазации угольных шахт. Выбор способа дегазации производят на основе данных о структуре газового баланса с оценкой возможной в конкретных условиях эффективности дегазационных работ, которая в зависимости от способа колеблется от 20 до 80%. Для ведения дегазационных работ и обслуживания установок на шахтах организуются специальные участки по дегазации, которые ведут работу в соответствии с проектом. Для обеспечения безопасности дегазационных работ предусматриваются: установка вакуум-насосной станции, как правило, на поверхности; прокладка магистральных газопроводов в специально пробуренных скважинах или стволах с исходящей струей с целью предотвращения попадания метана в случае его утечки в воздушный поток, подаваемый в шахту.

Дегазация угольных пластов и вмещающих пород проводится также с целью борьбы с суфлярными выделениями. Дегазационные скважины пересекают природные или технологические трещины в массиве, и выделяющийся из скважины газ отводится по трубопроводу в выработку с исходящей струей или этот трубопровод присоединяется к участковому газопроводу. Другим способом борьбы с суфлярами является каптаж газа из-под герметизаторов, перекрывающих суфлярные трещины.

На сверхкатегорных и опасных по внезапным выбросам шахтах должен осуществляться прогноз прорывов метана и мероприятия по их предупреждению.

Все случаи суфлярного выделения или прорыва метана из почвы горной выработки должны регистрироваться в Книге замеров метана и учета загазирований (повышенных концентраций углекислого газа).

Шахты, в которых выделяются жидкие и парообразные углеводороды, а также газообразные (кроме метана) углеводороды, если содержание последних превышает 10% от общего объема горючих газов, относятся к опасным по нефтегазопроявлениям.

246

Порядок ведения работ в таких шахтах регламентируется требованиями Временной инструкции по безопасному ведению работ

вугольных шахтах, опасных по нефтегазопроявлениям (НАОП 1.1.30-5.02-84). В случае обнаружения в выработках шахты, не опасной по нефтегазопроявлениям, запаха нефтепродуктов должны быть немедленно отобраны пробы воздуха работниками ГВГСС и направлены в МакНИИ или НИИГД «Респиратор» для анализа на тяжелые углеводороды.

На шахтах с выделением сернистого газа или сероводорода в паспортах выемочных участков, проведения и крепления подземных выработок должны предусматриваться меры по обеспечению безопасности работ в условиях выделения этих газов.

Контроль за возможным появлением метана на негазовых шахтах осуществляют переносными приборами эпизодического действия - шахтными интерферометрами (ШИ-10, ШИ-11).

Для контроля содержания метана в шахтах I и II категории применяются шахтные интерферометры и переносные автоматические сигнализирующие приборы непрерывного действия СММ-1 и Сигнал-2.

Переносные автоматические сигнализирующие приборы подают световой и звуковой сигналы, если концентрация метана в месте установки прибора превышает установленную предельную величину.

Вшахтах I и II категории по газу контроль концентрации метана переносными автоматическими приборами осуществляется в забоях тупиковых выработок, на выемочных участках у выемочных машин и

впогашаемых вентиляционных выработках, а в шахтах III категории и выше в забоях тупиковых выработок, в местах работы людей в выработках с исходящей струей, у выемочных машин и проходческих комбайнов (если они не оборудованы встроенными автоматическими приборами контроля содержания метана с отключением электроэнергии при недопустимой концентрации метана), буровых станков, на электровозах и при вскрытии электрооборудования. В выработках с исходящими струями и на электровозах контроль концентрации метана переносными автоматическими приборами при наличии у работаюших совмещенных с шахтными головными светильниками индивидуальными сигнализаторами метана типа СМС-1 («Маяк»). В шахтах, опасных по внезапным выбросам, все рабочие, ведущие работы в тупиковых и очистных выработках и в выработках с исходящими вентиляционными струями, должны

247

обеспечиваться индивидуальными сигнализаторами метана, совмещенными с шахтными головными светильниками.

В шахтах III категории по газу, сверхкатегорных и опасных по внезапным выбросам кроме переносных приборов (автоматических и эпизодического действия) обязательным является применение стационарной автоматической аппаратуры контроля метана. Комплекс аппаратуры АКМ состоит из широко разветвленной сети анализаторов метана (АТ1-1, АТ3-1) установленных под землей и позволяющих контролировать 30-80 и более точек в шахте (датчики ДМТ-4 и аппарат сигнализации АС-5 или АС-6) каналов связи и устройств (стоек) приема информации (СПИ-1). Комплекс АКМ обеспечивает непрерывный контроль за содержанием метана, автоматическое отключение электропитания контролируемого объекта при превышении установленной концентрации метана, передачу непрерывной информации о содержании метана на поверхность, подачу местной и централизованной звуковой и световой сигнализации при достижении предельного значения концентрации метана. Широко применяется анализатор метана АТВ- 3 с выносными преобразовательными блоками БВП-1, который также может входить в состав общешахтной системы АКМ.

Поскольку образование скоплений метана и появление источника открытого огня наиболее часто наблюдаются в призабойном пространстве у комбайновых и врубовых машин, то здесь контроль за содержанием метана должен быть особенно тщательным. Поэтому он выполняется не только сменным надзором участка и работниками ВТБ, но и звеньевыми, бригадирами, механиками участков и электрослесарями. Особенно тщательное измерение содержания метана должно выполняться перед включением машин и механизмов.

Места и периодичность замеров устанавливаются начальником участка ВТБ и утверждаются главным инженером шахты. При этом должны выполняться следующие требования.

У забоев тупиковых выработок, в исходящих струях тупиковых выработок и выемочных участков замеры концентрации метана должны выполняться сменными руководителями работ участков, бригадирами (звеньевыми), работниками участка ВТБ. При отсутствии автоматического контроля содержания метана замеры выполняются: в шахтах I и II категорий - не менее двух раз в смену, в шахтах III категории и выше - не менее трех раз в смену, в том числе не реже одного раза в смену работниками участка ВТБ. При

248

автоматическом контроле содержания метана при помощи только переносных приборов работники участка ВТБ должны выполнять замеры в шахтах I и II категорий - не реже одного раза в сутки, в шахтах III категории и выше - не реже одного раза в смену. В тупиковых выработках и на выемочных участках шахт III категории и выше, оборудованных стационарной автоматической аппаратурой контроля содержания метана, работники участка ВТБ должны выполнять замеры не реже одного раза в сутки;

Впоступающих в тупиковые и очистные выработки и выемочные участки вентиляционных струях, в недействующих тупиковых и очистных выработках и их исходящих струях, в исходящих вентиляционных струях крыльев и шахт, а также на пластах, где выделение метана не наблюдалось, и в прочих выработках замеры концентрации метана должны выполняться работниками участка ВТБ не реже одного раза в сутки.

Вмашинных камерах замеры концентрации метана должны выполняться сменными должностными лицами участков или персоналом, обслуживающим камеры, не реже одного раза в смену и работниками участка ВТБ - не реже одного раза в сутки.

Результаты замеров концентрации метана заносятся на доски, устанавливаемые в местах замеров. Сменные должностные лица участка ВТБ, кроме того, заносят результаты выполненных ими замеров в наряд-путевки. Данные наряд-путевок в течение суток должны быть перенесены в Книгу замеров метана и учета загазирований (повышенных концентраций углекислого газа).

Должностные лица участка ВТБ должны передавать по телефону результаты замеров начальнику (заместителю или помощнику начальника) участка ВТБ, который обязан ознакомить с ними и с показаниями стационарной автоматической аппаратуры контроля содержания метана под роспись начальников (заместителей или помощников начальников) участков, а также лицо, выдающее наряд по шахте.

На строящихся и реконструируемых шахтах III категории по газу

ивыше должен применяться автоматизированный сбор, представление и обработка информации об аэрогазовой обстановке в горных выработках при помощи электронно-вычислительной машины на базе комплекса аэрогазового информационного (КАТИ) или других, аналогичных по назначению).

249

Аварийные случаи загазирования выработок, независимо от продолжительности загазирования (кроме местных скоплений у комбайнов, врубовых машин и буровых станков), должны расследоваться. Все случаи загазирования должны регистрироваться в Книге замеров метана и учета загазирований (повышенных концентраций углекислого газа).

Важным элементом газового режима являются мероприятия, предупреждающие возможность появления в горных выработках источников воспламенения: применение предохранительных ВВ, электрического взрывания, взрывозащищенного электрооборудования и светильников, запрещение открытого огня и пр.

Все случаи воспламенения газа и угольной пыли, независимо от вызванных ими последствий, должны расследоваться и оформляться актами. Один экземпляр акта в двухнедельный срок направляется в МакНИИ.

17.4Мероприятия пылевого режима

Копасным по взрывам пыли относятся пласты угля с выходом летучих веществ 15% и более, а также пласты угля (кроме антрацитов) с меньшим выходом летучих веществ, взрывчатость пыли которых установлена лабораторными испытаниями.

В том случае, если установлена взрывчатость пыли, пласт относят к опасным по пыли и шахта немедленно переводится на пылевой режим. Если разрабатывается свита пластов, из которых не все опасны по пыли, то пылевой режим устанавливается во всех выработках опасных пластов и общешахтных выработках, а также создается защитная зона в выработках, соединяющие опасные по пыли пласты с неопасными.

Соответствующий пылевой режим должен соблюдаться также при проходке стволов, шурфов или других вскрывающих выработок при пересечении пластов угля, опасных по пыли.

Пылевой режим предусматривает выполнение комплекса мероприятий препятствующих образованию пыли и пылевого облака (аэрозоля), исключающих появление источников воспламенения пыли, предотвращающих участие во взрыве отложившейся пыли и локализацию взрывов пыли.

250