Взрывчатость угольной пыли снижается с повышением зольности и влажности.

Угольная пыль

(4 часа)

Б.6 в.2 В чем состоит опасность угольной пыли? При каких условиях взрывается угольная пыль?

Б.7 в.3 Назначение и устройство водяных заслонов.

Б.13 в.2 Методы предупреждения и локализации взрывов угольной пыли.

Б.14 в.4 Методы борьбы с образованием и распространением пыли.

Б.17 в.1 Назначение и устройство сланцевого заслона.

Б.21 в.2 Как осуществляется контроль пылевзрывобезопасности выработок?

Б.23 в.5 Как убирается осевшая угольная пыль с бортов выработки и просыпавшаяся пыль и мелочь с почвы выработки?

Б.25 в.2 Образование угольной пыли, ее свойства.

Б.10 Осланцевание. Меры безопасности при осланцевании.

Б.11 Что такое водовоздушные эжекторы? Назначение их, сущность способа и конструкция.

Б.12 Меры по предупреждению взрывов угольной пыли в горных выработках?

Б.14 Что такое обеспыливающее проветривание? Сущность способа, оптимальные скорости движения воздуха.

Б.15 Противопылевое орошение в шахтах: сущность, способы, средства
орошения и места, где осуществляется орошение.

Б.16 Что такое водяные завесы? Их типы, назначение, сущность способа, места расположения.

Б.18 Обмывка, побелка выработок.

Б.19 Образование угольной пыли. Места интенсивного отложения угольной пыли.

Б.20 Способы предупреждения и локализации взрывов угольной пыли.

Б.23 Нижний предел взрываемости угольной пыли. Источники воспламенения пылевой смеси. Условия взрываемости угольной пыли.

Б.24 В чем опасность угольной пыли?

Служба вентиляции, дегазации и профилактики (ВДП):

- участок АБ (аэрологическая безопасность),

- участок УДБ (дегазации и бурения),

- участок УПР (профилактических работ).

Общие требования

 

Н.170. В каждой шахте необходимо осуществлять мероприятия по обеспыливанию воздуха.

171. Проекты шахт, разрабатывающих пласты, опасные по взрывам пыли, включают раздел по пылевзрывозащите.

В документации по ведению горных работ указывают способы и меры по обеспыливанию рудничного воздуха и пылевзрывозащите.

172. На шахте должна быть определена возможность воспламенения метана от фрикционного трения резцов исполнительных органов горных машин о горные породы. Фрикционную опасность горных пород определяют для каждого выемочного участка при проведении горных выработок.

173. Технические устройства, при работе которых образуется пыль, оборудуют средствами пылеподавления.

Запрещается эксплуатация выемочных и проходческих технических устройств без систем взрывозащитного орошения на пластах, содержащих фрикционно опасные горные породы.

175. Необходимость проведения предварительного увлажнения угля в массиве, выбор технологических схем его проведения и параметров нагнетания жидкости в пласт должно быть определено проектной документацией.

176. Приемные бункера, опрокидыватели, устройства для загрузки и разгрузки скипов оборудуют средствами аспирации и очистки воздуха, устройствами для предотвращения просыпания горной массы и выдувания из нее пыли.

177. В шахте должен быть организован контроль пылевзрывобезопасности горных выработок.

178. Запрещается ведение горных работ при отсутствии или неработающих средствах пылеподавления.

Вредность и опасность пыли.

При проведении подготовительных выработок, очистной выемке угля, погрузке, транспортировании и перегрузке горной массы в результате измельчения угля и породы обра­зуется и попадает в рудничный воздух горных выработок значительное количество угольной и породной пыли.

Систематическое и длительное вдыхание угольной и породной пыли может привести к тяжелому профессиональному заболеванию - пневмокониозу. Признаки этой болезни легких возникают у шахтеров пос­ле 8—9 лет работы в условиях значительной запыленности воздуха.

Опасность заболевания пневмокониозом зависит в основном от трех факторов: вещественного состава пыли, концентрации ее в атмосфере на рабочем месте, продолжительности работы в условиях повышенной запыленности воздуха.

 

Уголь в виде кусков взрывчатыми свойствами не обладает. Однако, будучи измельченным до состояния пыли, угольное вещество при определенных условиях способно взры­ваться.

В 1 м³ воздуха действующих подземных выработок не должно содержаться более 10 мг угольной пыли - ПДК.

(Б.25 в.2) Образование угольной пыли, ее свойства.

(Б.6 в.2) В чем состоит опасность угольной пыли? При каких условиях взрывается угольная пыль?

Образование пыли.

- В забое подготовительных выработок наиболь­шее количество породной и угольной пыли образуется в процессе буре­ния шпуров, при выемке угля комбайнами и взрывных работах.

- Основная масса угольной пыли в очистных забоях образуется в процессе отбойки угля исполнительным органом и погрузки угля на конвейер.Так, в зависимости от структуры, влажности и других свойств угля при выемке комбайном 1 т угля может образоваться от 50 до 1500 г пыли.

- Значительное количество пыли образуется при погрузке угля и поро­ды погрузочными машинами, перегрузке угля и транспортировании его конвейером, при погрузке в вагонетки, разгрузке вагонеток в опро­кидывателях.

Распространение пыли.

Крупные частицы пыли (диаметром 1 мм и выше) быстро осаждаются на почву выработки недалеко от очага об­разования. Однако основная масса пыли, размер частиц которой ме­нее 1 мм, способна длительное время находиться во взвешенном состоя­нии и распространяется вентиляционной струей по всей системе горных выработок. По мере движения запыленной воздушной струи  боль­шая часть пыли выпадает из нее, осаждаясь на бортах и почве.

Особенно быстро заполняются части выработок, непосредственно прилегающие к подготовительным забоям, лавам, погрузочным пунк­там. Эти части выработок называются местами интенсивного пылеобразования.

 

Взрывчатость угольной пыли

 Основными факторами, оказывающими влияние на взрывчатость угольной пыли, являются: выход летучих веществ (газообразные и парообразные продукты, выделяющиеся при нагревании горючих ископаемых в стандартных условиях), дисперсность (степень измельчения частиц), состав рудничной атмосферы, зольность, влажность, массовая концентрация.

- Главными компонентами летучих веществ, обусловливающими взрывчатость угольной пыли, являются смолистые вещества, водород, этан и непредельные углеводороды.

- С увеличением степени дисперсности взрывчатость угольной пыли возрастает (основным носителем взрывчатых свойств пыли являются фракции размером менее 75 мкм, т.е. чем меньше размер частиц пыли, тем выше мощность взрыва).

- Состав рудничной атмосферы оказывает существенное влияние на взрывчатость угольной пыли. При увеличении содержания метана в атмосфере повышается степень взрывчатости пыли и снижается нижний предел ее взрывоопасной концентрации, что видно из данных:

Содержание метана в воздухе, %           0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Нижний предел взрывоопасной конц-ии пыли, г/м3 30 20   15 10  8  5

Наибольшей силы взрыв достигает при концентрации 300— 400 г/м3. При взрыве угольной пыли всегда образуется большое количество ядовитой окиси углерода (СО).

- С повышением содержания золы в углях взрывчатость угольной пыли уменьшается.

- Влага, содержащаяся в угольной пыли, действует как инертная добавка, снижая тепловой баланс системы. Пыль с содержанием влаги свыше 12 % не взрывается.

Мерения массовой концентрации пыли при контроле превышения предельно допустимых концентраций в воздухе рабочей зоны, технологического контролясистем кондиционирования, вентиляционных систем и чистоты воздуха объектов различного назначения.

Принцип действия измерителей запыленности стационарных ИЗСТ-01–

Водяные и сланцевые заслоны

Заслоны служат для локализации взрывов метана и угольной пыли, т.е. предупреждения их распространения по горным выработкам. Пра­вилами безопасности предусматривается установка сланцевых и водя­ных заслонов.

Основными сланцевыми или водяными заслонами должны быть изолированы (защищены):

а) очистные выработки;

б) забои подготовительных выработок, проводимых по углю или по углю и породе;

в) крылья шахтного поля в каждом пласте;

г) конвейерные выработки;

д) пожарные участки;

е) склады ВМ.

Заслоны размещаются в выработках, на входящей и на исходящей струях изолируемых выработок или по всей длине защищаемой выработки.

 

Сланцевый заслон представляет собой ряд опрокидывающихся полок специальной конст­рукции, устанавливаемых в верхней части сечения выработки. Полки имеют опору в виде перевернутой трапеции. Ширина полок от 250 до 500 мм. Расстояние между полками равно их ширине. На полки за­сыпают инертную пыль, количество которой принимают из расчета не менее 400 кг на 1 м² сечения выработки. Устанавливаются  на расстоянии друг от друга не менее 60 и не более 300м. Длина сланцевых заслонов должна быть не менее 20м.

 

Водяные заслоны. Конструктивно водяной заслон пред­ставляет собой ряд корытообразных сосудов, заполненных водой, которые, как и сланцевые заслоны, устанавливают в верхней части выработки. Расчетный объем водыв заслоне 400 л на 1 м²сечения выработки.Устанавливаются  на расстоянии друг от друга не менее 75 и не более 250м.Длина водяных заслонов должна быть не менее 30 м.

 

Сланцевые или водяные заслоны в конвейерной выработке, где транспортируется только уголь, должны устанавливаться на всем протяжении выработок; установка заслонов в конвейерных выработках не требуется, если по ним транспортируется только порода.   

Заслоны устанавливают в горизонтальных и наклонных выработках с углом наклона до 18 град.

Для изоляции пожарных участков заслоны помещаются во всех примыкающих к ним выработках.

Действие заслонов основано на поглощении теплоты взрыва массой инертной пыли или воды, рассеянных в воздухе при сбрасывании заслонов (т.е. уменьшить температуру  взрыва, понизить порог взрываемости).

Угольная пыль

(4 часа)

Б.6 в.2 В чем состоит опасность угольной пыли? При каких условиях взрывается угольная пыль?

Б.7 в.3 Назначение и устройство водяных заслонов.

Б.13 в.2 Методы предупреждения и локализации взрывов угольной пыли.

Б.14 в.4 Методы борьбы с образованием и распространением пыли.

Б.17 в.1 Назначение и устройство сланцевого заслона.

Б.21 в.2 Как осуществляется контроль пылевзрывобезопасности выработок?

Б.23 в.5 Как убирается осевшая угольная пыль с бортов выработки и просыпавшаяся пыль и мелочь с почвы выработки?

Б.25 в.2 Образование угольной пыли, ее свойства.

Б.10 Осланцевание. Меры безопасности при осланцевании.

Б.11 Что такое водовоздушные эжекторы? Назначение их, сущность способа и конструкция.

Б.12 Меры по предупреждению взрывов угольной пыли в горных выработках?

Б.14 Что такое обеспыливающее проветривание? Сущность способа, оптимальные скорости движения воздуха.

Б.15 Противопылевое орошение в шахтах: сущность, способы, средства
орошения и места, где осуществляется орошение.

Б.16 Что такое водяные завесы? Их типы, назначение, сущность способа, места расположения.

Б.18 Обмывка, побелка выработок.

Б.19 Образование угольной пыли. Места интенсивного отложения угольной пыли.

Б.20 Способы предупреждения и локализации взрывов угольной пыли.

Б.23 Нижний предел взрываемости угольной пыли. Источники воспламенения пылевой смеси. Условия взрываемости угольной пыли.

Б.24 В чем опасность угольной пыли?

Служба вентиляции, дегазации и профилактики (ВДП):

- участок АБ (аэрологическая безопасность),

- участок УДБ (дегазации и бурения),

- участок УПР (профилактических работ).

Общие требования

 

Н.170. В каждой шахте необходимо осуществлять мероприятия по обеспыливанию воздуха.

171. Проекты шахт, разрабатывающих пласты, опасные по взрывам пыли, включают раздел по пылевзрывозащите.

В документации по ведению горных работ указывают способы и меры по обеспыливанию рудничного воздуха и пылевзрывозащите.

172. На шахте должна быть определена возможность воспламенения метана от фрикционного трения резцов исполнительных органов горных машин о горные породы. Фрикционную опасность горных пород определяют для каждого выемочного участка при проведении горных выработок.

173. Технические устройства, при работе которых образуется пыль, оборудуют средствами пылеподавления.

Запрещается эксплуатация выемочных и проходческих технических устройств без систем взрывозащитного орошения на пластах, содержащих фрикционно опасные горные породы.

175. Необходимость проведения предварительного увлажнения угля в массиве, выбор технологических схем его проведения и параметров нагнетания жидкости в пласт должно быть определено проектной документацией.

176. Приемные бункера, опрокидыватели, устройства для загрузки и разгрузки скипов оборудуют средствами аспирации и очистки воздуха, устройствами для предотвращения просыпания горной массы и выдувания из нее пыли.

177. В шахте должен быть организован контроль пылевзрывобезопасности горных выработок.

178. Запрещается ведение горных работ при отсутствии или неработающих средствах пылеподавления.

Вредность и опасность пыли.

При проведении подготовительных выработок, очистной выемке угля, погрузке, транспортировании и перегрузке горной массы в результате измельчения угля и породы обра­зуется и попадает в рудничный воздух горных выработок значительное количество угольной и породной пыли.

Систематическое и длительное вдыхание угольной и породной пыли может привести к тяжелому профессиональному заболеванию - пневмокониозу. Признаки этой болезни легких возникают у шахтеров пос­ле 8—9 лет работы в условиях значительной запыленности воздуха.

Опасность заболевания пневмокониозом зависит в основном от трех факторов: вещественного состава пыли, концентрации ее в атмосфере на рабочем месте, продолжительности работы в условиях повышенной запыленности воздуха.

 

Уголь в виде кусков взрывчатыми свойствами не обладает. Однако, будучи измельченным до состояния пыли, угольное вещество при определенных условиях способно взры­ваться.

В 1 м³ воздуха действующих подземных выработок не должно содержаться более 10 мг угольной пыли - ПДК.

(Б.25 в.2) Образование угольной пыли, ее свойства.

(Б.6 в.2) В чем состоит опасность угольной пыли? При каких условиях взрывается угольная пыль?

Образование пыли.

- В забое подготовительных выработок наиболь­шее количество породной и угольной пыли образуется в процессе буре­ния шпуров, при выемке угля комбайнами и взрывных работах.

- Основная масса угольной пыли в очистных забоях образуется в процессе отбойки угля исполнительным органом и погрузки угля на конвейер.Так, в зависимости от структуры, влажности и других свойств угля при выемке комбайном 1 т угля может образоваться от 50 до 1500 г пыли.

- Значительное количество пыли образуется при погрузке угля и поро­ды погрузочными машинами, перегрузке угля и транспортировании его конвейером, при погрузке в вагонетки, разгрузке вагонеток в опро­кидывателях.

Распространение пыли.

Крупные частицы пыли (диаметром 1 мм и выше) быстро осаждаются на почву выработки недалеко от очага об­разования. Однако основная масса пыли, размер частиц которой ме­нее 1 мм, способна длительное время находиться во взвешенном состоя­нии и распространяется вентиляционной струей по всей системе горных выработок. По мере движения запыленной воздушной струи  боль­шая часть пыли выпадает из нее, осаждаясь на бортах и почве.

Особенно быстро заполняются части выработок, непосредственно прилегающие к подготовительным забоям, лавам, погрузочным пунк­там. Эти части выработок называются местами интенсивного пылеобразования.

 

Взрывчатость угольной пыли

 Основными факторами, оказывающими влияние на взрывчатость угольной пыли, являются: выход летучих веществ (газообразные и парообразные продукты, выделяющиеся при нагревании горючих ископаемых в стандартных условиях), дисперсность (степень измельчения частиц), состав рудничной атмосферы, зольность, влажность, массовая концентрация.

- Главными компонентами летучих веществ, обусловливающими взрывчатость угольной пыли, являются смолистые вещества, водород, этан и непредельные углеводороды.

- С увеличением степени дисперсности взрывчатость угольной пыли возрастает (основным носителем взрывчатых свойств пыли являются фракции размером менее 75 мкм, т.е. чем меньше размер частиц пыли, тем выше мощность взрыва).

- Состав рудничной атмосферы оказывает существенное влияние на взрывчатость угольной пыли. При увеличении содержания метана в атмосфере повышается степень взрывчатости пыли и снижается нижний предел ее взрывоопасной концентрации, что видно из данных:

Содержание метана в воздухе, %           0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Нижний предел взрывоопасной конц-ии пыли, г/м3 30 20   15 10  8  5

Наибольшей силы взрыв достигает при концентрации 300— 400 г/м3. При взрыве угольной пыли всегда образуется большое количество ядовитой окиси углерода (СО).

- С повышением содержания золы в углях взрывчатость угольной пыли уменьшается.

- Влага, содержащаяся в угольной пыли, действует как инертная добавка, снижая тепловой баланс системы. Пыль с содержанием влаги свыше 12 % не взрывается.

Взрывчатость угольной пыли снижается с повышением зольности и влажности.

Предельно допустимые концентрацииугольной пыли:

пыль, содержание от 10 % до 70 % двуокиси кремния - 2 мг/м3
пыль, содержание от 2% до 10 % двуокиси кремния - 4 мг/м3
пыль, содержание менее 2% двуокиси кремния - 10 мг/м3

Взвешенная в воздухе пыль называется аэрозолем. Аэрозоль взрывчатой концентрации, нагретой в одной точке до температуры воспламенения, горит во всем объеме, горение может перейти во взрыв.

Температура воспламенения угольной пыли составляет 700—800 °С.Таким источником в шахте может быть: воспламенившийся метан; раскаленный газ, который образуется при взрывных работах; электрическая искра, например, в случае пробоя силового кабеля.

Взрывом могут быть охвачены все выработки крыла и даже гори­зонта шахты. Волна давления (часть ее называют ударной волной) может достигать скорости 1000 м/спри давлении газов до 2 МПа. Про­катываясь по горным выработкам, она ломает крепь, обрушает бока и кровлю выработок, разрушает оборудование, коммуникации, венти­ляционные сооружения, травмирует людей. При горении и взрывах об­разуется оксид углерода, причем в значительно больших количествах, чем при воспламенении метана, что приводит к отравлению работающих. После взрыва пыли нередко возникают пожары, что еще более утяже­ляет последствия аварии.

 

(Б21 В.2.) Как осуществляется контроль пылевзрывобезопасности выработок?