Контрольная работа: Мероприятия газового режима
составляется перечень участков подготовительных выработок, опасных по слоевым скоплениям. Контроль за слоевыми скоплениями производится горными мастерами ВТБ не менее одного раза в сутки.
Одной из эффективных мер борьбы с горючими газами является деятельное проветривание. В расчетах при проектировании, а также на действующих газовых шахтах и рудниках, как правило, фактором, определяющим потребность воздуха, является интенсивность выделения метана. Расчет количества воздуха, ведется в соответствии с Инструкцией по расчету количества воздуха, необходимого для проветривания действующих угольных шахт, Руководством по проектированию вентиляции угольных шахт, а для рудных, калийных, соляных и других шахт в соответствии с теми методиками расчета, которые утверждены отраслевыми: ведомствами по согласованию с органами госгортехнадзора.
Проветривание должно быть организовано таким образом, чтобы в горных выработках содержание метана и других горючих газов не превышало установленных Правилами безопасности концентраций, а количество воздуха, проходящее по выработкам, отвечало расчетным значениям. На горных предприятиях организован контроль за расходом воздуха. Замеры количества воздуха производятся: на шахтах негазовых, I и II категорий по газу – один раз в месяц, на шахтах III категории – не реже двух раз в месяц, на шахтах сверхкатегорных и опасных по внезапным выбросам – не реже трех раз в месяц. Одновременно с замером количества воздуха отбираются пробы для анализа на содержание в нем метана.
К схемам проветривания выемочных участков предъявляются следующие требования.
Каждая очистная выработка вместе с примыкающими к ней подготовительными должна проветриваться обособленной струей свежего воздуха. Последовательное проветривание допускается в шахтах, не опасных по внезапным выбросам угля и газа и суфлярным выделениям метана, а на шахтах III категории по газу разрешение на последовательное проветривание может быть выдано главным инженером комбината. При последовательном проветривании общая длина лав не должна превышать 409 м, а расстояние между смежными лавами должно быть не более 300 м. Эти расстояния обеспечивают выход на свежую струю рабочих за срок действия самоснасателя. Каждая последовательно проветриваемая лава должна получать по промежуточному штреку дополнительное количество воздуха. Скорость движения воздуха в штреке должна быть не менее 0,15 м/с, а содержание метана – не более 0,5%. Перед взрывом в нижней лаве рабочие на шахтах III категории должны быть выведены на свежую струю.
В газовых шахтах при углах наклона более 10° движение воздуха в очистных выработках и на дальнейшем его пути, как правило, должно быть восходящим. Нисходящее проветривание допускается, если скорость движения воздуха в призабойном пространстве очистных выработок составляет не менее 1 м/с с подачей воздуха по двум оконтуривающим забой выработкам. Установка ВМП и транспортирование угля осуществляются по выработкам со свежей струей.
На пластах, не опасных по внезапным выбросам, допускается нисходящее движение исходящей из очистных выработок струи по выработкам с углом наклона более 10° при соблюдении следующих условий: скорость движения воздуха должна быть не менее 1 м/с; крепь выработок должна быть несгораемой или трудносгораемой; в выработках не должно быть электрического оборудования. Нисходящее движение воздуха допускается при любой категории шахты, если протяженность выработки не превышает 30 м.
На шахтах с высокой газообильностью ввиду ограничения максимальной 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. Дегазация необходима как обязательное средство при условии метановыделения из этих источников: на тонких пластах > 2 м3 /мин, на пластах средней мощности > 3 м3 /мин, намощных пластах > 3,5 м3 /мин.
Дегазация должна предусматриваться в проектах строительства и реконструкции шахт, подготовки горизонтов, блоков и панелей и осуществляться в соответствии с Инструкцией по безопасному ведению дегазационных работ на шахтах., Выбор способов 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 (рис. 1).
Рис. 1. Схема отвода суфлярных газов из-за обшивки: 1 – доска; 2 – воздухонепроницаемый состав; 3 – дегазационная труба
Важным элементом газового режима являются мероприятия, предупреждающие возможность появления в горных выработках открытого огня, раскаленных поверхностей и других источников высокой температуры.
В шахтных условиях причинами появления высокой температуры могут служить неисправности в электрооборудовании или его эксплуатация в условиях, не отвечающих виду изготовления, ведение взрывных работ, искры, возникающие от трения режущего инструмента, появление открытого огня (курение, сварка, пожар и пр.).
Обеспечение взрывобезопасности при эксплуатации электрооборудования в газовых шахтах достигается при применении электрооборудования с таким уровнем взрывозащиты, который отвечает условиям его эксплуатации.
На газовых шахтах необходимо ограничить применение взрывчатых веществ Для устранения опасности взрыва горючих газов применяют предохранительные ВВ, которые имеют низкую температуру продуктов взрыва. Снижение температуры продуктов взрыва достигается путем введения в состав ВВ хлористого натрия или хлористого калия, которые выполняют роль пламегасителей. В последнее время созданы и применяются предохранительные взрывные патроны в полиэтиленовых оболочках, пространство между двух стенок заполнено раствором аммиачной селитры, являющейся пламегасителем.
На шахтах III категории и выше по газу производство взрывных работ по углю и породе допускается только по особому разрешению технического директора производственного объединения (главного инженера комбината).
В шахтах, опасных по газу, запрещается производство взрывных работ по углю в восстающей тупиковой выработке, проходимой снизу вверх, если в ней отсутствует скважина, соединяющая откаточный и вентиляционный горизонты и обеспечивающая пропуск необходимого воздуха за счет общешахтной депрессии.
Не разрешается вести взрывные работы (кроме сотрясательного взрывания) в особо опасных по метану тупиковых забоях подготовительных выработок, проводимых по углю или с подрывкой боковых пород, предохранительными ВВ до IV класса включительно. К особо опасным относятся выработки, в забоях которых концентрация метана после взрывных работ составляет 2% и более, а также выработки, в которых после прекращения проветривания в течение 30 мин или ранее концентрация метана достигает 2%. Список особо опасных забоев ежеквартально рассматривается в производственных объединениях (комбинатах, трестах) с участием представителей госгортехнадзора того округа, в ведении которого находится данное предприятие.
В шахтах, опасных по газу, разрешается применять только электрические средства взрывания: электродетонаторы мгновенного или короткозамедленного действия с нихромовым мостиком в медной, стальной или биметаллической гильзе. В качестве предохранительных детонаторов мгновенного действия применяют ЭД‑8‑ПМ, при коротко медленном взрывании – ЭДКЗ-ПМ‑25, ЭДКЗ-ПМ‑15 непредохранительные ЭДКЗ‑25.
С целью недопущения возможного взрыва газа, выделяющегося при раздельном взрывании в угольных забоях подготовительных выработок, проводимых узким забоем, весь комплект зарядов должен взрываться за один прием. В чистопородных забоях разрешается вести взрывание в два приема. Взрывание в три приема запрещено повсеместно на угольных шахтах, опасных по газу, и разрешается только в породных забоях, если в них нет выделения метана.
Взрывание зарядов без забойки сопровождается практически мгновенным выбросом из шпура раскаленных газов, что создает опасность взрыва горючих газов. Забойка задерживает на некоторый краткий срок этот процесс, поэтому на газовых шахтах и рудниках запрещается взрывание зарядов без забойки. При глубине шпураот 0,6 до 1м забойка должна составлять не менее половины его глубины, при глубине шпура более 1 м – не менее 0,5 м, при применении скважин – не менее 1 м. При наличии в забое нескольких обнаженных плоскостей расстояние от любой точки заряда до обнаженной плоскости должно быть по углю не менее 50 см, по породе не менее 30 см.
Перед заряжанием шпуров, перед каждым взрыванием зарядов и при осмотре забоя после каждого взрывания мастер-взрывник или лицо вентиляционного надзора проводит обязательные замеры содержания газа в забое и выработке, примыкающей к нему, на участке длиной 20 м. Замер концентрации газа в забое производится по всему сечению на расстоянии 10 см от забоя.
При прохождении подготовительных и нарезных выработок по углю и смешанными забоями с помощью взрывных работ Правила безопасности требуют применения водораспылительных завес или водяной забойки: если газовыделение в этих забоях превышает 5 м3 на 1 т суточной добычи, а также в забоях с суфлярными выделениями; па пластах, склонных к внезапным выбросам угля и газа и опасных по выбросам пород; в очистных забоях шахт, опасных по газу и пыли.
Водораспылительные завесы состоят из полиэтиленовых сосудов, заполненных водой. Распыление воды достигается взрыванием 100–200 г. зарядов ВВ, помещенных в сосуды. Сосуды подвешивают на расстоянии 1,5 м от кровли выработки, 1-2 м от забоя и не более 2 м от бока выработки или укладывают на почве выработки. Вместимость подвешиваемых сосудов 20-25 дм3 , укладываемых на почву – 40-50 дм3 .
Общий расход воды в сосудах на предупреждение одного взрыва равен 5 кг/м2 площади поперечного сечения выработки вчерне.
На пластах с газовыделением более 10 м3 /т, в забоях с суфлярными выделениями, при применении сотрясательного взрывания сосуды с водой располагают в два ряда, а расход воды при этом должен быть не менее 10 кг/м2 площади поперечного сечения. Типовые схемы расположения сосудов, предназначенных для локализации взрыва метановоздушной среды, приведены на рис. 2.
Рис. 2 Типовые схемы расположения сосудов с водой для создания локализующих завес