Для технических специальностей

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «БЕЗОПАСНОСТЬ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ И ГОРНОСПАСАТЕЛЬНОЕ ДЕЛО»

ФИЛЬТРУЮЩИЙ САМОСПАСАТЕЛЬ СПП-2

 

Назначение

Фильтрующий самоспасатель является индивидуальным средством защиты органов дыхания для подземных работников угольных и рудных горных предприятий.

Фильтрующий самоспасатель СПП – 2 представляет собой противогаз одноразового действия и предназначен для защиты органов дыхания человека от воздействия окиси углерода, пыли и дыма [1,2].

Срок защитного действия самоспасателя при условии содержания свободного кислорода в воздухе не менее 17% по объему и концентрации окиси углерода не выше 1% составляет 60 минут.

Самоспасатель предназначен только для пользования во время выхода из загазированных выработок на поверхность или в выработки со свежей струей воздуха. Производить работы в самоспасателе, применять его при внезапных выбросах угля и газа и пользоваться им повторно нельзя.

Техническая характеристика

- Время защитного действия от окиси углерода, мин 60

- Масса самоспасателя, г 1050

- Размеры, мм

Длина 135

Ширина 85

Высота 120

Устройство и работа

Самоспасатель (рис 1) состоит из фильтрующего патрона –1 с загубником –6, помещенного в прочный герметичный футляр-9 с крышкой –10. Внутри патрона размещена шихта из осушителя-2 и катализатора –4, противодымный фильтр –5 из синтетического материала, клапан выдоха –7 и клапан вдоха –14, предфильтр (матерчатый фильтр для очистки от пыли) –3.

 

 

Рис.1. Самоспасатель СПП-2 в разрезе

 

Патрон подключается к дыхательным органам непосредственно через загубник –6. для уменьшения нагрузки на лицевые мышцы предусмотрено специальное оголовье из тесьмы –8. в комплект самоспасателя входят противодымные очки –11, носовой зажим –12 и плечевая тесьма –13.

При вдохе наружный воздух под действием разряжения проходит ререз матерчатый фильтр, одетый на патрон самоспасателя, где он очищается от грубой пыли и капельной влаги и далее через перфорированное дно патрона 1 в слой осушителя (селикагеля) 2. сухой воздух поступает в слой катализатора (гопкалита) 4, представляющий собой смесь 60% MnO₂ и 40% CuO. Окись углерода, содержащаяся в воздухе, каталитически окисляется до углекислого газа:

MnO₂ + CO = MnO + CO₂ + Q­

Окись меди служит катализатором для восстановительной реакции.

В фильтре 5 воздух очищается от дыма и пыли, получающейся при истирании гопкалита от ношения самоспасателя, и через клапан вдоха 14 поступает в легкие. При выдохе воздух выходит в атмосферу через клапан выдоха 7, нос при этом должен быть зажат носовым зажимом 12.

Правила включения в самоспасатель

Для включения в самоспасатель необходимо передвинуть его вперед, сорвать металлическую ленту 15, разъединить футляр и отбросить крышку футляра 10, вынуть патрон и отбросить корпус футляра 9. взять в рот загубник 6, надеть оголовье 8 и носовой зажим 12.

При пользовании самоспасателем необходимо следить за тем, чтобы в него не попала вода, которая может проникнуть через отверстия в корпус патрона. Выпускать слюну в загубник не рекомендуется.

Фильтрующие самоспасатели имеют большое сопротивление на вдохе, поэтому движение в самоспасателях допускается со скоростью не более 3-4 км/час.

ИЗОЛИРУЮЩИЕ САМОСПАСАТЕЛИ

Назначение

Для выхода людей из горных выработок с любой непригодной для дыхания атмосферой применяются изолирующие самоспасатели, работающие на сжатом или химически связанном кислороде [1,3,5]. Изолирующими самоспасателями обеспечиваются работающие в шахтах опасных по внезапным выбросам угля и газа, так как снижение содержания кислорода в рудничном воздухе при выбросах исключает возможность применения фильтрующих самоспасателей.

Шахтные изолирующие самоспасатели ШС-7, ШС-7М, ШС-20, ШСМ-1, ШСС-1М и ШСС-1Т являются индивидуальными средствами защиты органов дыхания для подземных работников угольных и рудных шахт. Они представляют собой противогазы одноразового действия и предназначены для выхода из участков шахт с непригодной для дыхания атмосферой при подземных авариях: взрывах, пожарах, внезапных выбросах угля и газа и отсиживания в специальных камерах.

Технические характеристики

ШС-7

Тип – изолирующий на химически связанном кислороде

Срок защитного действия, мин

При выходе из аварийного участка, не менее 40

При отсиживании, не менее 300

Габаритные размеры, мм 134´144´254

Масса, кг 2,95

ШС-20

Тип – изолирующий на химически связанном кислороде

Срок защитного действия, мин

При выходе из аварийного участка, не менее 30

При отсиживании, не менее 140

Габаритные размеры, мм 211´132´132

Масса, кг 2,0

Сопротивление дыханию, мм.возд.ст.

При выходе из аварийного участка 100

При отсиживании (покое) 30-40

Самоспасатель ШС-20 надежно работает в интервале температур от 0⁰С до +50⁰С.

ШСМ-1

Срок защитного действия, мин

При выходе из аварийного участка по тяж. марш. 20

При отсиживании в ожидании помощи 100

Габаритные размеры, мм 172´152´76

Масса, кг 1,45

 

Самоспасателей.

Забракованные по механическим повреждениям и использованные самоспасатели должны быть списаны и уничтожены.

Списание и уничтожение самоспасателей производится комиссией и оформляется актом, утверждаемым главным инженером предприятия. В акте необходимо указать заводские номера, месяц и год изготовления уничтоженных самоспасателей.

Уничтожение самоспасателей должно производиться сжиганием на костре в соответствии с «Едиными правилами безопасности при взрывных работах».

Категорически запрещается выбрасывать самоспасатели в места доступные населению.

Общие сведения

Основным типом переносного прибора эпизодического действия для определения концентрации метана и углекислого газа в рудничном воздухе служит шахтный интерферометр (ШИ).

Действие приборов типа ШИ основано на явлении интерференции лучей света, проходящих через разные газовые среды с неодинаковой оптической плотностью.

Определение концентрации газа производится путём измерения смещения интерференционной картины относительно её нулевого положения. Величина смещения пропорциональна разности между оптической плотностью чистого воздуха и исследуемой

газовой смеси. Эта разность тем больше, чем выше концентрация исследуемого газа в газовой смеси (рудничном воздухе).

В настоящее время шахты оснащены интерферометром ШИ-10, ШИ-11, ШИ-12 и ШИ-6.

Приборы ШИ-10 и ШИ-11 предназначены для определения содержания CH₄ и CO₂ в рудничном воздухе в пределах от 0 до 6% по объёму. Прибор ШИ-12 предназначен для измерения высоких (до 100%) концентраций метана (например, в дегазационных трубопроводах). Прибор ШИ-6 служит для измерения содержания CH₄, CO₂ и кислорода в шахтном воздухе.

Принцип устройства и действие всех этих приборов одинаков. Прибор ШИ-11 отличается от ШИ-10 конструктивными усовершенствованиями, которые исключают возможность ошибочного замера газов в положении “контроль”.

Ниже рассматривается устройство прибора ШИ-11 и порядок работы с ним.

 

Основные технические данные

1. Пределы измерения содержания метана и углекислого газа от 0 до 6% (по объёму).

2. Абсолютная погрешность измерения концентрации ±0.2%.

3. Прибор может эксплуатироваться при температуре от -10⁰ до +40⁰C и атмосферном давлении от 960 гПа (720 мм рт. ст.) до 1067 гПа (800 мм рт. ст.).

4. Габаритные размеры в мм 184Х115Х54.

5. Масса прибора без футляра 1.45 кг.

6. Время, затрачиваемое на определение метана и углекислого газа - 0.5 мин.

7. Прибор относится к взрывозащищенному электрооборудованию с уровнем взрывозащиты “особовзрывоопасная”; вид взрывозащиты “искробезопасная электрическая цепь” (РО, И).

 

Конструкция

Интерферометр ШИ-11 имеет литой силуминовый корпус, в котором смонтированы все детали прибора.

Общий вид прибора без футляра показан на рис.2.

На корпусе прибора размещены:

1 - штуцер для засасывания в прибор рудничного воздуха;

2 - распределительный кран, устанавливаемый либо в положении “CH₄” (измерение метана), либо в положение “CO₂” (измерение углекислого газа);

3 - окуляр для наблюдения за положением интерференционной картины относительно шкалы;

4 - штуцер с фильтром, на который надевается трубка резиновой груши;

5 - микровинт для перемещения интерференционной картины в нулевое положение;

6 - кнопка “К” для перемещения газовоздушной камеры в положение “контроль”;

7 - кнопка “И” включения лампы для измерения;

8 - крышка отделения, где находится лабиринт и элемент для питания лампы;

9 - крышка отделения, где находятся поглотительный элемент и лампа.

Внутри корпуса прибора размещены детали оптической и газовоздушной схемы.

Оптическая схема

В оптическую схему (рис.3) входят:

а) лампа накаливания Л;

б) конденсорная линза К;

в) плоскопараллельная пластина (зеркало) З;

г) подвижная газовоздушная камера А, имеющая три сквозных полости 1,2,3, ограниченные плоскопараллельными стеклянными пластинами 4;

д) призмы полного внутреннего отражения П, П₁;

е) зрительная труба с объективом ОБ, окуляром ОК и щелевой диафрагмой с отсчётной шкалой Ш.

На рис.4 схематично изображена газовоздушная камера прибора с газовой (2) и воздушными (1 и 3) полостями и показан ход лучей света через эти полости (один луч показан пунктиром, а другой - сплошной линией).

Ход лучей при определении содержания метана или углекислого газа, т.е. при нажатой кнопке “И” и свободной кнопке “К” показан на рис.3 и 4а.

В этом случае свет от лампы Л падая на зеркало З, разлагается на два интерферирующих луча. Первый луч отражается верхней гранью зеркала З, проходит по полостям 1 и 3 газовоздушной камеры, которые заполнены чистым атмосферным воздухом, отражается призмами П и П₁ и выходит из камеры.

Второй луч света отражается от нижней посеребренной грани зеркала З, проходит через полость 2 газовоздушной камеры, которая заполнена рудничным воздухом, отражается призмами П и П₁ и выходит из полости.

Затем оба луча света вновь попадают на зеркало З, отражаясь его гранями, сходятся в один световой пучок, который зеркалом З₁ направляется в зрительную трубу. Через окуляр зрительной трубы на фоне отсчётной шкалы наблюдается интерференционная картина.

Так как интерферирующие лучи проходят через газовоздушные среды с разной оптической плотностью (первый луч - через чистый атмосферный воздух в полостях 1 и 3, а второй - через рудничный воздух с примесью газов в полости 2), то возникает дополнительная разность хода этих лучей, в результате чего интерференционнная картина смещается относительно нулевой отметки шкалы. Это смещение пропорционально концентрации измеряемого газа в рудничном воздухе.

Если углекислый газ и метан отсутствуют в рудничном воздухе, то оптическая плотность его будет равна оптической плотности чистого атмосферного воздуха. В этом случае дополнительная разность хода интерферирующих лучей не возникает, и интерференционная картина не смещается относительно нулевого положения.

Для контроля нулевого положения интерференционной картины необходимо одновременно нажать кнопки “К” и ”И”. При этом газовоздушная камера смещается относительно лучей света так, что первый и второй лучи проходят сначала через газовую полость 2, а затем через воздушную полость 3 (рис.4б). В этом случае оба луча проходят через одинаковые газовоздушные среды (сначала через рудничный воздух, а затем через чистый атмосферный). Так как оптическая длина пути обоих лучей в этом случае одинакова, то вне зависимости от содержания метана и углекислого газа в рудничном воздухе дополнительная разность хода интерферирующих лучей не возникает и интерференционная картина не смещается, оставаясь в исходном нулевом положении.

Газовоздушная схема

Газовоздушная схема (рис.5) состоит из двух обособленных друг отдруга линий: газовой и воздушной.

В газовую линию входят:

4 - распределительный кран (на рис.2 этот кран обозначен цифрой 2);

5 - поглотительный патрон, разделённый на две части.

Одна часть прибора заполнена химическим поглотителем (ХПИ) для поглощения углекислого газа из исследуемого рудничного воздуха, другая часть - гранулированным силикагелем марок КСК, КСМ для поглощения паров воды. Обе части поглотительного патрона имеют фильтры для улавливания пыли и разделены клапаном.

2 - газовая полость газовоздушной камеры;

8 - соединительные резиновые трубки.

В воздушную линию прибора входят:

1, 3 - воздушные полости газовоздушной камеры;

6 - штуцер для продувки воздушных полостей 1 и 3 чистым атмосферным воздухом;

7 - лабиринт, который выполняет роль воздушной пробки и предназначен для поддержания в воздушной линии прибора давления равного атмосферному, и сохранения чистого атмосферного воздуха;

8 - соединительные резиновые трубки.

 

Пробозаборник

В комплект прибора входит пробозаборник, состоящий из резиновой и составных пластмассовых трубок. Пробозаборник используется при определении концентрации метана и углекислого газа в труднодоступных местах, куполах и в верхней части выработок.

 

Подготовка прибора к работе

Прибор должен быть подготовлен к работе перед спуском в шахту. Необходимо произвести следующие действия.

1. Проверить исправность резиновой груши. Для этого необходимо сжать грушу рукой, и пережав конец её резиновой трубки, проследить за расправлением груши в разжатой руке. Исправная груша не должна расправляться. В случае быстрого расправления груши её следует заменить.

2. Проверить герметичность газовой линии прибора. Для этого резиновую трубку груши надеть на штуцер 4 (рис.2), закрыть плотно штуцер и сжать грушу. Газовая линия герметична, если после разжатия руки груша не расправляется.

3. Проверить герметичность пробозаборника. Для этого резиновую трубку груши надеть на штуцер 4, резиновую трубку пробозаборника - на штуцер 1, закрыть входной штуцер пробозаборника и сжать грушу. Пробозаборник герметичен, если после разжатия руки груша не расправляется.

4. Продуть воздушную и газовую линии прибора чистым атмосферным воздухом. Для этого необходимо вынуть прибор из футляра, снять крышку 9 (рис.2) с отделения, где находится поглотительный патрон и штуцер 6 (рис.5), снять со штуцера 6 резиновый колпачок и вместо него надеть резиновую трубку, прилагаемую к комплекту прибора; второй конец этой трубки надеть на выхлопной штуцер резиновой груши, а трубку резиновой груши надеть на штуцер 4 (рис.2) и сжать грушу 5-6 раз.

При этом чистый атмосферный воздух будет поступать через штуцер 1 (рис.2), распределительный кран 4 (рис.2) и соединительные трубки в газовую полость 2 газовоздушной камеры, а из неё по соединительной трубке 8 в резиновую грушу; затем через выхлопной штуцер груши и надетую на него трубку воздух поступит в штуцер 6, далее в воздушные полости 1 и 3 газовоздушной камеры, а из них через лабиринт 7 в атмосферу.

После продувки чистым воздухом газовой и воздушной линии штуцер 6 необходимо закрыть резиновым колпачком, чтобы исключить связь воздушных полостей 1 и 3 с атмосферой, надеть крышку 9 (рис.2) и прибор поместить в футляр.

5. Нажать кнопку 7 включения лампы и посмотреть в окуляр. Если интерференционная картина и шкала окажутся нечёткими, вращением окуляра навести их на резкость.

6. Установить интерференционную картину в нулевое положение. Для этого нажать одновременно на кнопки 6 и 7 и медленно вращать микровинт 5 до совмещения левой чёрной полосы интерференционной картины с нулевой отметкой шкалы.

 

Порядок работы с прибором

При спуске в шахту и передвижении по горным выработкам прибор необходимо носить на плечевом ремне под курткой для предохранения его от ударов, грязи, пыли и воды.

Непосредственно перед замером нужно проверить сохранность нулевого положения интерференционной картины. Для этого нужно нажать одновременно кнопки 6 и 7 и посмотреть в окуляр. Если интерференционная картина не сместилась относительно нулевой отметки шкалы, то прибор готов к работе. В противном случае, нужно установить интерференционную картину в нулевое положение в соответствии с пунктом 6 параграфа 5.4.

Определения содержания метана в рудничном воздухе

При определении содержания метана распределительный кран 2 (рис.2) ставится в положение “CH₄”. Путём трёх сжатий резиновой груши проба рудничного воздуха через штуцер 1 или надетую на него резиновую трубку прокачивается через прибор. При этом рудничный воздух через кран 4 (рис.5) поступает в отделение поглотительного патрона, заполненное ХПИ, поглощающим углекислый газ. Далее рудничный воздух, очищенный от углекислого газа, проходит через силикагель, где очищается от паров воды и пыли, после чего поступает в газовую полость 2. Таким образом, при установке распределительного крана в положение “CH₄” в газовую полость поступает только метановоздушная смесь. Если набранный в прибор рудничный воздух содержит метан, то интерференционная картина сместится вправо вдоль шкалы. При наблюдении в окуляр по смещённому относительно нуля положению левой чёрной полосы интерференционной картины производят отсчёт делений шкалы. Результат выражается с точностью 0.1%.

Определение содержания углекислого газа в рудничном воздухе

Для определения содержания углекислого газа в какой-либо точке поперечного сечения выработки нужно вначале в этой же точке определить содержание метана указанным выше способом. Затем распределительный кран 2 (рис.2) ставится в положение “CO₂” и путём трёх сжатий резиновой груши через прибор прокачивается воздух. При этом рудничный воздух, минуя химический поглотитель ХПИ (рис.5), попадает в отделение поглотительного патрона, заполненного силикагелем, где очищается от паров воды и пыли.

Таким образом, при установке распределительного крана в положение “CO₂” в газовую полость газовоздушной камеры поступает рудничной воздух, содержащий и метан, и углекислый газ. Поэтому снимаемый через окуляр отсчёт по шкале показывает суммарное содержание в воздухе метана и углекислого газа. Для того, чтобы определить содержание углекислого газа нужно из этого отсчёта вычесть замеренное ранее содержание метана.

При необходимости более точного определения концентрации CO₂ следует показания прибора, полученные при установке распределительного крана в положение “CO₂” умножить на коэффициент 0.95.

 

Примечания

1) Прибор позволяет точно определить содержание метана в воздухе в том случае, когда содержание углекислого газа в месте замера не превышает 1%. При большем содержании углекислого газа ХПИ не полностью поглощает его и в газовую полость поступает не только метан, но и углекислый газ, что увеличивает смещение интерференционной картины.

2) Для повторного определения содержания газов предварительной подготовки прибора не требуется, т.к. при троекратном прокачивании грушей газовой линии предыдущая проба полностью удаляется из прибора и заменяется новой.

Определение содержания газов в рудничном

воздухе с использованием пробозаборника

При замерах газа в труднодоступных местах свободный конец резиновой трубки пробозаборника надевается на штуцер 1 (рис.2). Пробозаборник раздвигает на нужную длину и его всасывающий штуцер располагается в точке замера. Затем производится 5-6 сжатий резиновой груши в точке замера, после чего берётся отсчёт концентрации газа по шкале.

Число сжатий груши увеличивается до 5-6,чтобы гарантировать прокачку воздуха и через пробозаборник, и через штуцер.

 

Химические газоопределители

Общие сведения

Химические газоопределители (ГХ) используются для оперативного определения концентрации ядовитых газов (CO, SO₂, H₂S, NO, NO₂), а также кислорода и углекислого газа в рудничной атмосфере. Действие приборов типа ГХ основано на изменении окраски химического реактива при пропускании через него воздуха, содержащего определяемый газ.

Через индикаторную трубку с реактивом с помощью аспиратора протягивается определённый объём воздуха. Если в воздухе содержится определяемый газ, то он изменяет окраску реактива в индикаторной трубке, причём, чем больше концентрация газа, тем длиннее столбик реактива, изменившего окраску. По длине столбика и определяется содержание газа в воздухе.

Каждая индикаторная трубка предназначена для определения определённого газа, заполнена соответствующим реактивом и может быть использована лишь однократно.

Для определения концентрации углекислого газа в рудничном воздухе применяют газоопределитель химический типа ГХ-5.

 

Порядок работы с прибором

1) Вынуть индикаторную трубку из футляра и визуально проверить её целостность.

2) Проверить герметичность аспиратора. Для этого плотно вставить в мундштук аспиратора индикаторную трубку с запаянными концами, сжать рукой сильфон аспиратора, затем разжать руку. Если сжатый сильфон аспиратора не расправляется в течении 5 мин, то аспиратор и трубка герметичны.

3) Вскрыть индикаторную трубку. Для этого осторожно обломать об её конца с помощью приспособления 5 (рис.6).

4) Вставить индикаторную трубку в мундштук аспиратора так, чтобы стрелка была направлена в сторону мундштука.

5) Поместить аспиратор с трубкой в точку замера, сжать сильфон до упора и разжать руку. Аспиратор удерживать в точке замера до тех пор, пока сильфон не распрямится полностью и ограничительные цепочки 6 натянутся (при использовании трубок CO2-2 сделать два хода аспиратора, чтобы прокачать 200 мл воздуха).

6) Вынуть трубку из мундштука, совместить её градуированную часть со шкалой на футляре и отсчитать по неё значение концентрации, которое соответствует высоте столбика реактива, изменившего окраску.

 

Интерферометр шахтный ШИ-11

 

Интерферометр шахтный ШИ-11 представляет собой пере­носной прибор, предназначенный для определения содержания метана и углекислого газа в рудничном воздухе действующих проветриваемых горных выработок шахт, где максимальное содержание углекислого газа (местные скопления) допускается до

1 об. %.

Действие прибора основано на измерении смещения интерференционной картины, происходящего вследствие изменения состава исследуемого рудничного воздуха. Величина смещения пропорциональна разности между показателями преломления света исследуемой газовой смеси и атмосферного воздуха.

Исходное (нулевое) положение интерференционной карти­ны фиксируется путем совмещения левой черной (темной) полосы с нулевой отметкой неподвижной шкалы. Шкала прибора с равномерными делениями градуирована в процентах (по объему). Цена деления шкалы 0,2 % СН₄. Отметки шкалы через целые де­ления обозначены цифрами от 0 до 6.

Прибор может эксплуатироваться при изменении температуры окружающей среды от минус 10 °С до плюс 40 °С и атмосферном давлении от 960 до 1067 ГПа.

 

Газоанализатор стационарный «Сигма-СО»

 

Стационарный автоматический инфракрасный газоанализатор «Сигма-СО» создан для непрерывного дистанционного контроля за содержанием микроконцентраций оксида углерода в рудничном воздухе. Основные технические параметры прибора приведены в таблице 5.

Принцип действия газоанализатора основан на измерении поглощения оксидом углерода инфракрасного излучения. В ком­плект входит блок измерения (газоанализатор), самопишущий прибор, пробоотборный зонд, влагоотделитель.

Показания блока измерения по специальному кабелю на рас­стояние не более 10 км передаются на диспетчерский пункт шахты, расположенный на поверхности. Результаты измерений непрерывно регистрируются на диаграммной ленте самопишущего прибора. Подача электроэнергии к блоку измерения должна осуществляться от участковой электростанции по отдельному кабелю.

Таблица 5

Техническая характеристика

Диапазон измерений, об. %	0..Д009
Класс точности
Время установления показаний без учета газопроводящей линии, с, не более
Длина пробоотборного зонда, м
Дальность передачи информации, км
Напряжение питания, В	220/380/660
Потребляемая мощность, Вт
Исполнение	РВ
Габариты блока исполнения, м	0,7x0,7x0,6
Масса блока измерения, кг

 

Установка, подключение, наладка и эксплуатация аппаратуры осуществляются в соответствии с инструкцией и руководством по эксплуатации, которые прилагаются к каждому комплекту аппаратуры. Обслуживание и ремонт аппаратуры выполняют специально обученный персонал. Газоанализатор дает правильные показания при температуре контролируемого воздуха от 5 до35^оС.

 

Газоопределитель ГХ-М

 

Газоопределитель химический ГХ-М предназначен для экспресс-определения газовых компонентов рудничного воздуха непосредственно в горных выработках шахт.

Принцип его действия основан на изменении цвета реагентов в индикаторной трубке при реакции с газом. По длине окрашиваемого слоя устанавливают концентрацию контролируемого газа.

В конструктивно унифицированный ряд входят газоопреде­лители: оксида углерода; диоксида углерода; диоксида серы; сероводорода; оксидов азота; кислорода.

Каждый газоопределитель состоит из соответствующей ин­дикаторной трубки и аспиратора АМ-5, служащего для просасы-вания исследуемой газовой смеси через трубки.

Аспиратор АМ-3 служит для просасывания воздуха через индикаторные трубки. Объем воздуха, просасываемый за один полный ход, составляет 100±5 мл за 8...9 с.

Индикаторные стеклянные трубки длиной 125 мм и наружным диаметром 7 мм, заполнены силикагелем, обработанным реактивом, и запаяны с обоих концов. На поверхности трубки нанесены химическая формула оксида углерода, шкала и стрелка, указывающая движение воздуха.

Присутствие углеводородов (этана, бутана, пропана) в рудничном воздухе влияет на длину окрашиваемого слоя в индика­торной трубке. Поэтому перед индикаторной трубкой помещают защитную трубку, которая по форме и размерам аналогична индикаторной и заполнена реактивом, поглощающим эти газы.

J

Крыльчатый анемометр АСО-3

 

Крыльчатый анемометр АСО-3 предназначен для измерения в горных выработках скорости движения воздуха в пределах от 0,3 до 5 м/с. Порог чувствительности составляет 0,2 м/с.

Принцип действия прибора заключается в том, что движение крыльчатки, вращающейся под действием потока воздуха, передается через счетный механизм на стрелки прибора и откло­няет их на угол, пропорциональный скорости движения воздуха.

Анемометр АСО-3 состоит из трех частей: крыльчатки, размещенной в металлической обойме, счетного механизма с циферблатом и трубчатой ручки, имеющей на одном конце внутреннюю резьбу для соединения с корпусом прибора или для установки прибора на деревянном шесте. Крыльчатка соединена с трубчатой осью, которая вращается на натянутой струне. Один конец струны закреплен неподвижно, другой зажат в натяжном устройстве, расположенном в распорном стержне. При вращении крыльчатки трубчатая ось посредством червячной передачи передает вращение зубчатому редуктору счетного механизма.

Счетчик имеет стрелки: большую - для отсчета единиц и десят­ков единиц, две малых - для отсчета сотен и тысяч единиц. Арре­тир служит для включения и выключения счетчика.

 

Чашечный анемометр МС-13

 

Чашечный анемометр МС-13 предназначен для замера в горных выработках скоростей движения воздушного потока в пределах от 1 до 20 м/с при пороге чувствительности 0,8 м/с.

Приемной частью прибора служит крестовина, четыре полушария которой обращены выпуклостью в одну сторону. Кре­стовина насажена на ось, вращающуюся в агатовых подшипни­ках. Вся система легко вращается в одну сторону под действием воздушного потока, оказывающего большее давление на вогну­тую часть полушарий, чем на выпуклую. На нижнем конце оси нарезан червяк, передающий движения колесу, на оси которого насажена большая стрелка шкалы единиц, и далее стрелкам сотен и тысяч единиц. Вращающаяся система выключается и включается в передаточный механизм с помощью арретира.

 

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «БЕЗОПАСНОСТЬ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ И ГОРНОСПАСАТЕЛЬНОЕ ДЕЛО»

ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

 

 

Автор: доц. Магомет Р.Д.

 

Санкт-Петербург

 

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

 

Изучить принципы действия и правила пользования горноспасательным оборудованием для выбора его при ликвидации аварий на горных предприятиях.

 

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Аварией называется внезапное нарушение нормального состояния выработок (сооружений), механизмов и состава рудничной атмосферы, в результате которого создается угроза жизни людей, занятых на работе. Авария, имеющая характер стихийного бедствия по масштабам разрушений и числу жертв, называется катастрофой.

К наиболее опасным авариям на горных предприятиях относятся аварии, связанные с изменением состава атмосферы: взрывы газа и пыли, пожары, внезапные выбросы угля и газа. Этот вид аварий требует применения средств защиты органов дыхания людей, оказавшихся в зоне аварии, а также находящихся на пути движения газовоздушной струи.

К авариям, не связанным с изменением состава атмосферы, относятся: горные удары, затопления выработок (водой, пульпой, глиной), обрушения массивов горных пород, разрушения массивов при взрывных работах, электрические удары, разрушения, связанные с машинами и механизмами и др. Этот вид аварий требует применения технических средств оперативного оказания помощи людям, попавшим в аварийную обстановку.

При всех видах аварий важным средством спасения людей является правильно выбранный аварийный режим вентиляции.

Военизированные горноспасательные части угольной про­мышленности (ВГСЧ) являются государственными специализи­рованными организациями, которые предназначены осуществлять горноспасательное обслуживание горных работ. Обслуживание горноспасательными подразделениями действующих, строящихся и погашаемых угольных и сланцевых шахт, разрезов, обогатительных и брикетных фабрик (в дальнейшем - шахты) является обязательной нормой безопасного ведения работ по добыче и переработке угля на всех предприятиях независимо от форм собственности.

«Устав военизированной горноспасательной части (ВГСЧ) по организации и ведению горноспасательных работ на предприятиях угольной и сланцевой промышленности» является основным документом, регламентирующим деятельность горноспасателей и оснащенность подразделений ВГСЧ оборудованием, приборами и др. техническими средствами.

Главными задачами ВГСЧ являются:

выполнение экстренных и неотложных мер по спасению и эвакуации застигнутых аварией людей и оказание травмированным медицинской помощи;

локализация и ликвидация аварий, в том числе тушение подземных пожаров и ликвидация последствий взрывов метана и угольной пыли, внезапных выбросов угля и газа, загазирований, обрушений и затоплений (водой, глинистой пульпой и др.) горных выработок;

осуществление на обслуживаемых объектах профилактического контроля за готовностью шахт к ликвидации аварий и выполнение технических работ (разгазирований горных выработок и др.) неаварийного характера, требующих защиты органов дыхания и применения специального снаряжения.

Для выполнения поставленных задач подразделения ВГСЧ (отряд, взвод) должны иметь оборудование в соответствии с «Табелем минимального оснащения военизированных горноспасательных частей угольной промышленности». «Табель....» содержит перечень технического оснащения, его количество и места размещения и состоит из двух разделов:

I Техническое оснащение горноспасательных взводов, отрядов;

II Специальное техническое оснащение.

Первый раздел содержит следующее:

1. Аппаратура и оборудование по защите органов дыхания;

2. Противотепловые средства;

3. Средства первой медицинской помощи;

4. Аппаратура и приборы контроля состава шахтного воздуха;

5. Пожарное оборудование;

6. Средства связи и сигнализации;

7. Механическое оборудование и инструмент;

8. Автотранспорт.

Во втором разделе приводится перечень мощного противо­пожарного и инертизационного оборудования и транспортных средств.

 

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

Для выполнения работы преподаватель делит студентов на три подгруппы, по виду выполняемых работ (профилактика, спасение людей и ликвидация аварий), при этом, в зависимости от специальности, указывается вид аварии: взрыв газа, пыли; пожар; внезапный выброс угля и газа; горный удар; затопление выработок или поверхностных объектов; обрушения массивов или сооружений; разрушение зданий и сооружений; буровзрывных работах; поражения людей электротоком; транспорт, подъем; забойные машины и механизмы и др.

Получив задание, студенты анализируют вид аварии, ее этап, изучают принципы действия соответствующего горноспасательного оборудования, составляют схему аварийного объекта, выбирают и изучают по методическим указаниям вид выбранного оборудования и составляют краткое его описание.

 

4. ГОРНОСПАСАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

 

4.1 Аппаратура и оборудование по защите органов дыхания

 

4.1.1 Дыхательные аппараты

 

Газозащитные дыхательные аппараты предназначены для индивидуального пользования при выполнении работ, обычно аварийных, в непригодной для дыхания атмосфере. Горноспасательные подразделения в угольных шахтах пользуются регенеративными аппаратами на сжатом кислороде, называемыми обычно рудничными респираторами. Общая для всех рудничных респираторов схема циркуляции воздуха показана на рисунке 1.При выдохе воздух из загубника 1 поступает в шланг выдоха 2 и через клапан выдоха 3 подводится к регенеративному патрону 4. Регенеративный патрон заполнен химическим поглотителем углекислого газа - ХП-И (гидрат окиси кальция).

Очищенный от углекислого газа воздух по соединительному шлангу 5 поступает в дыхательный мешок 6, где он обогащается кислородом, подаваемым из кислородного баллона 7 через редуктор 5.

Рисунок 1 Схема работы регенеративного респиратора

 

При вдохе очищенный от углекислого газа и обогащенный кислородом воздух проходит через клапан вдоха 9, шланг вдоха 10 и через загубник поступает в легкие человека. Во время работы респиратора вентиль 11 бывает постоянно открыт и через него в дыхательный мешок поступает кислород в количестве, обеспечивающем потребность человека в кислороде в состоянии полного покоя и при легкой работе. Избыток кислорода удаляется через избыточный клапан 12, через который одновременно удаляется и азот, содержание которого в баллоне со сжатым кислородом не должно превышать 1,5...2%. При напряженной работе потребность в кислороде возрастает, поэтому в конструкцию большинства рудничных респ