Okhrana_truda_v_ugolnoy_promyshlennosti

Длина шпуров (скважин), пробуренных из очистной выработки, составляет в прямолинейных забоях 1,8-10 м, в уступных - более половины его длины и должна быть кратной циклам выемки угля

lc(ш) = lг +nlц, м,

где lг - глубина герметизации шпуров или скважин, м (должна производиться за зоной опорного давления и принимается в прямолинейных забоях не менее 1 м, в уступных - не менее половины его длины); lц, - глубина выемки угля за один цикл, м; n - число циклов выемки.

Расстояние между скважинами принимается равным двойной длине герметизации скважин lр = 2lг, м.

Скважины (шпуры) располагают по середине мощности пласта, а на пластах сложного строения по самой прочной пачке угля. Если кровля или почва пласта теряет устойчивость при увлажнении, то шпуры (скважины) располагают от них на расстоянии 2/3 мощности пласта.

При проведении подготовительных выработок комбайнами увлажнение угля в массиве должно производиться через скважину, пробуренную в средней части выработки по середине мощности пласта (или пачки пласта с наиболее крепким углем). Длина скважины принимается кратной величине суточного подвигания забоя, а глубина герметизации - равной половине ширины выработки

lc(ш) = lг +nlп, м,

где lп величины суточного подвигания забоя, м,.

Нагнетание воды в пласт должно осуществляться с помощью высоконапорной насосной установки. При этом максимальное давление нагнетаемой в пласт воды должно приниматься на 20-30% ниже величины, при которой происходит гидроразрыв пласта. Расчет давление воды производится по формуле

Р = 0,014КмН, МПа,

где Км - коэффициент влияния степени метаморфизма угля пласта, значения которого находятся в пределах 1,2 - 2,6; Н - глубина ведения горных работ, м.

51

Надрабатываемые или подрабатываемые угольные пласты могут увлажняться от пожарно-оросительного трубопровода при давлении 1,5 - 3,0 МПа. Если при нагнетании жидкости в пласт от пожарнооросительного трубопровода в течение 1-2 суток не обеспечивается темп нагнетания более 1 л/мин., необходимо переходить на нагнетание жидкости в массив угля с использованием насосных установок.

Количество жидкости, которое необходимо подавать в шпур или скважину, определяется по формуле

где lр(ш) - расстояние между скважинами при увлажнении угля в очистных выработках или ширина подготовительной выработки, м; m - мощность пласта, м; q - удельный расход жидкости принимается в зависимости от марки (метаморфизма) угля и составляет 10-25 л/т (для антрацитов определяется опытным путем); γ - плотность угля, т/м3.

Продолжительность нагнетания жидкости в скважину (шпур) определяется по формуле

Тн = 16,7 Q , час, q н

где qн - темп нагнетания, который для эффективного нагнетания должен составлять 10-15 л/мин.

5.5 Обеспыливание воздуха в очистных выработках

Кроме предварительного увлажнения угольного пласта, в очистных забоях применяются меры пылеподавления и обеспыливания воздуха при следующих производственных процессах:

-при выемке угля;

-на погрузочном пункте лавы;

-при выемке и погрузке угля в нишах, печах и просеках;

52

- при пневматической закладке выработанного пространства и закладке бутовых полос.

Если применяемые средства пылеподавления не обеспечивают снижение запыленности воздуха до ПДК, дополнительно проводится обеспыливание воздуха исходящего из очистной выработки.

Основным способом пылеподавления при указанных производственных процессах является орошение со следующими параметрами (табл. 5.7).

Таблица 5.7 - Параметры орошения при основных производственных процессах в очистных выработках

В механизированных очистных забоях пологих и крутых пластов пылеподавление при выемки угля осуществляется с использованием средств орошения, которыми оснащаются выемочные машины (комбайны), механизированные крепи, струговые установки, фронтальные и щитовые агрегаты. На рисунке 5.4 приведены технологические схемы пылеподавления орошением при выемке пологих пластов механизированным комплексом и струговой выемке.

53

Рисунок 5.4 - Технологические схемы пылеподавления орошением при выемке пологих пластов механизированным комплексом а) и при струговой выемке б)

1 - вентиль фланцевый; 2 -клапан редукционный; 3 - переходник; 4 - рукав напорный; 5 - фильтр штрековый; 6 - дозатор смачивателя; 7 - манометр; 8 - кран проходной муфтовый; 9 - водяная завеса; 10 - форсунка; 11 - водопровод забойный; 12 - насосная установка;13 - вентиль электромагнитный; 14 - кран трехходовой муфтовый; 15 - штрековый трубопровод; 16 и 17 - оросительные системы комбайна и крепи; 18 – автоматическое секционное орошение;

При работе выемочной машины на пластах с высокой категорией производственных процессов по пылевому фактору может применяться также отсос и улавливание пыли, если это предусмотрено технической документацией на машину.

Механизированные крепи комплектуются средствами орошения по заявкам шахт, если это необходимо в связи с повышенным уровнем запыленности. При этом подача воды к оросительным устройствам выемочной машины и механизированной крепи должна осуществляться по отдельным трубопроводам с независимым включением оросительных насосов.

При подготовке ниш предусматриваются средства пылеподавления как при выемке угля, так и при погрузке горной массы. При буровзрывном способе выемки угля осуществляется бурение шпуров с промывкой; орошение отложившейся пыли на поверхности на расстоянии до 20 м от взрываемых зарядов или взрывание зарядов с водой с удельным расходом 1,5-2,0 л/м2, применение водораспылительных завес и гидрозабойка шпуров. При молотковой выемке предусматривается применение отбойных

54

молотков со встроенным оросительным устройством или орошение поверхности забоя в зоне разрушения угля. Независимо от способа выемки угля предусматривается орошение отбитого угля перед погрузкой.

Подавление пыли у передвижных пунктов погрузки осуществляется орошением угля водой с помощью зонтичных или конусных форсунок. Форсунки устанавливаются над местом погрузки, таким образом, что бы факел перекрывал очаг пылеобразования. При скорости воздуха более 2 м/с оборудуется укрытие зоны погрузки угля, а при высоком уровне запыленности применяется укрытие с эжектирующим действием воды.

Вмеханизированных очистных забоях крутых пластов при прямоточной схеме проветривания применяется оросительная система с насосной установкой с пневмоприводом. При наличии подсвежения исходящей струи могут применяться насосная установка и подборщик забойного трубопровода (трубопроводов) с электроприводом, располагаемые на свежей струе.

Взабоях с пневмоэнергией

оросительная установка с пневмоприводом располагается на вентиляционном горизонте (рис. 5.5).

Рисунок 5.5 - Технологическая схема орошения при комбайновой выемке крутых пластов

1 - оросительные устройства комбайна; 2 - забойный водопровод; 3 - шлангоподборщик; 4

–манометр; 5 - насосная установка; 6 - вентиль управляемый; 7 - дозатор смачивателя; 8 - фильтр штрековый; 9 - вентиль; 10 - штрековый трубопровод

Взабоях с применением электроэнергии насосная установка с электроприводом располагается на откаточном (конвейерном) штреке.

В очистных забоях тонких крутых пластов при запыленности воздуха более 500 мг/м3 и в случае необходимости ограничения расхода воды на орошение применяется пылеподавление пеной.

При комбайновой выемке пылеподавление пеной рекомендуется применять на пластах мощностью до 0,9 м и скорости воздуха в забое при восходящем проветривании не более 2 м/с. При щитовой выемке применение пылеподавления пеной рекомендуется в забоях при

55

восходящей схеме проветривания со скоростью движения воздуха до 3,5 м/с.

При нисходящем проветривании комбайновых и щитовых забоев

ив потолкоуступных забоях с молотковой выемкой ограничение по скорости воздуха не устанавливается. Пеногенераторы устанавливают в комбайновой лаве в верхней части лавы под вентиляционным штреком, в щитовых лавах вдоль конвейеро-струга

изоне выгрузки угля в углеспускную печь, в потолкоуступных забоях в 4-5-ом верхних уступах по одному в каждом уступе (рис. 5.6).

Рисунок 5.6 - Технологическая схема применения пены при молотковой выемке угля на крутых пластах

1 - пеногенератор; 2 – вентиль; 3 – забойный водопровод; 4 – дозатор смачивателя; 5 -

штрековый трубопровод

Давление подаваемой в дозатор пеногенератора воды должно составлять 0,4-0,8 МПа, а удельный расход жидкости через дозатор должен быть 15-25 л/т.

При пневматической закладке обеспечивается: увлажнение закладочного материала;

герметичность закладочных трубопроводов; периодическая обмывка поверхности выработки в местах осаждения пыли; скорость движения воздуха в зоне закладки не более 2 м/с.

Для снижения пылеобразования при проведении закладки бутовых полос в лавах крутых пластов производится увлажнение породной массы водой или раствором смачивателя перед погрузкой её в вагонетки.

5.6 Обеспыливание воздуха в подготовительных выработках

Для снижения запыленности воздуха при проведении подготовительных выработок необходимо:

- предусматривать схему проветривания, при которой исключается поступление пыли из соседних действующих забоев (на пластах с невысокой категорией пыльности допускается

56

проветривание исходящей из очистной выработки вентиляционной струей при условии ее очистки и исключения совмещения работ);

-применять управление забойными машинами из пунктов, расположенных на свежей струе или вне зоны основного пылевого потока (в частности, при нагнетательной схеме проветривания вентиляционная труба должна располагаться со стороны пульта управления комбайном, погрузочной машины и т.п.);

-предусматривать минимальное количество пунктов перегрузки отбитой горной массы;

-обеспечивать проветривание с оптимальной по пылевому фактору скоростью движения воздуха 0,4-0,75 м/с.

При всех производственных процессах, при которых образуется и выделяется пыль, должно применяться пылеподавление с параметрами, указанными в таблице 5.8.

Таблица 5.8- Параметры пылеподавления при основных производственных процессах в подготовительных выработках

При проведении выработок комбайнами или применения погрузочных и буровых машин применяются средства пылеподавления, которыми комплектуются эти комбайны и машины. На пластах с высокой категорией пыльности проходческие комбайны по заявкам шахт могут дополнительно к орошению комплектоваться пылеуловителями или автономными пылеулавливающими установками (рис. 5.7).

57

Рисунок 5.7 - Технологическая схема обеспыливания в забое с комбайновой проходкой

1 - вентиль фланцевый; 2 -клапан редукционный; 3 - переходник; 4 - рукав напорный; 5 - фильтр штрековый; 6 - дозатор смачивателя; 7 - манометр; 8 - пылеулавливатель; 9 - водяная завеса; 10 - форсунка

При применении автономных пылеулавливающих установок проветривание тупиковой подготовительной выработки может быть нагнетательно-всасывающее и всасывающее. Всасывающее проветривание допускается применять в выработках не газовых шахт, нагнетательно-всасывающее проветривание с использованием автономных пылеулавливающих установок может быть применено в шахтах любой категории по метану, кроме выработок, опасных по внезапным выбросам угля и газа и суфлярам.

Бурение шпуров (скважин) должно осуществляться с промывкой. В случаях, когда осуществление промывки при бурении шпуров (скважин) затруднено, допускается применять орошение устья шпура (скважины) водой, а при наличии сжатого воздуха - водовоздушной смесью. При орошении водовоздушной смесью расход воды может быть уменьшен вдвое в сравнении с орошением водой.

Обмывка водой или водным раствором смачивателя забоя и выработки на расстоянии не менее 20 м от взрываемых зарядов должна производиться за 20-30 мин до взрывания. В выработках шахт, опасных по газу и пыли, мероприятия по борьбе с пылью должны применяться в объеме и порядке, оговоренных Едиными правилами безопасности при взрывных работах.

В вертикальных стволах, проводимых буровзрывным способом, при притоке воды более 5 м3/час обмывка забоя перед взрывными работами и орошение при погрузке породы может не производиться.

58

5.7 Пылеподавление в транспортных и околоствольных выработках

При относительно невысокой категории пыльности подавление пыли у передвижных и полустационарных пунктов погрузки угля и в пунктах погрузки и перегрузки угля на ленточных конвейерах осуществляется орошением с помощью зонтичных или конусных форсунок с расходом воды 5 л/т и давлении 0,5 МПа. Число форсунок рассчитывается. Форсунки должны устанавливаться над местом погрузки таким образом, чтобы факел воды перекрывал весь очаг пылеобразования. Включение орошения должно производиться автоматически.

Схема орошения на передвижном погрузочном пункте угля приведена на рисунке 5.8, а. При высокой категории пыльности и скорости движения воздуха более 2 м/с на передвижных погрузочных пунктах рекомендуется схема, в которой используется эжектирующее действие воды для отсоса и улавливания пыли в комплексе с укрытием (рис. 5.8, б).

Рисунок 5.8 – Схемы орошения на передвижных погрузочных пунктах угля

а) – в вагоны при орошении угля форсунками: б) – на скребковый конвейер с эжектированием воздуха под укрытием

1 – конвейер; 2 – форсунка; 3 – рукав напорный; 4 – кран; 5 – пожарно-оросительный трубопровод; 6 – вагонетка; 7 – желоб; 8 - парус

Давление воды на форсунках должно составлять 1,2 МПа, число форсунок рассчитывается из удельного расхода воды 5 л/т.

При средней или высокой категории пыльности орошение на стационарном погрузочном пункте угля в вагоны рекомендуется дополнять укрытием или производить отсос запыленного воздуха

(рис. 5.9).

59

Рисунок 5.9 – Схемы обеспыливания на стационарных погрузочных пунктах угля в вагоны

а) – с укрытием; б) – с отсосом запыленного воздуха

1 – форсунка; 2 – коллектор для форсунок; 3 – рукав напорный; 4 - устройство автоматизации орошения; 5 – кран; 6 – датчик наличия материала; 7 – желоб; 8 – пожарно-оросительный трубопровод; 9 – конвейер; 10 – загружаемая вагонетка; 11 - резиновая полоса; 12 – аспирационное укрытие; 13 – аспирационная воронка; 14 – воздуховод; 15 – центробежный вентилятор; 16 - пылеуловитель

Укрытие выполняется в виде кожуха или из конвейерной ленты. При пылеотсосе укрытие выполняют несколько больше размеров вагонетки. Нижнюю часть кожуха изготавливают из эластичного материала. Для отсасывания запыленного воздуха используют центробежный пылевой вентилятор типа ЦП-7-40. В качестве пылеуловителя могут использоваться сухие циклоны, циклоны с водяной пленкой типа СИОТ, рукавные фильтры и др.

В горизонтальных и наклонных выработках, по которым подается свежая струя воздуха, при категории пыльности выше средней, на погрузочных (перегрузочных) пунктах ленточных конвейеров должны устанавливаться укрытия с последующим орошением перегружаемого угля форсунками или водовоздушными эжекторами

(рис. 5.10).

Рисунок 5.10 – Схема обеспыливания перегрузочного пункта ленточного конвейера с укрытием

1 – конвейер; 2 – желоб; 3 – очиститель ленты; 4 – резиновая полоса; 5 – датчик наличия материала; 6 – коллектор для форсунок; 7 – форсунка; 8 – устройство автоматизации орошения; 9 – кран; 10 – пожарно-оросительный трубопровод; 11 – желоб для угля от очистки ленты

60