Локализация взрывовгаза метана и угольной пыли

Заслоны предназначены для локализации (предупреждения распространения) взрывов метана и угольной пыли.

На шахтах должны осущест­вляться мероприятия по предупреждению и локализа­ции взрывов пыли. Все меры по предотвращению взрыва угольной пыли можно подразделить:

Предотвращающие выделение пыли и позволяю­щие снизить поступление ее в рудничную атмосферу. К ним относятся: применение новой технологии прове­дения горных выработок; применение буровых устано­вок и станков, проходческих и очистных комбайнов и погрузочных машин, исключающих пылеобразование; предвари­тельное увлажнение угля в массиве; связывание пыли, осевшей в горных выработках; орошение мест пылеобразования; отсос пыли от мест ее образования; периодическая уборка пыли в прохо­димой выработке; эффективное проветривание.

Препятствующие появлению источников воспла­менения  угольной пыли. К ним относятся все меры газового режима; применение предохранительных взрывчатых веществ и средств взрывания, взрывобезопасного оборудования, запре­щение открытого огня и курения в шахте.

По локализации и подавлению уже возникших взрывов. К этим мерам относятся установка сланцевых и водяных заслонов в выработках, осланцевание и связывание пыли.

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

Методы борьбы с образованием и распространением пыли

Для профилактики заболевания шахтеров пневмокониозом и предупреждения взрывов угольной пыли Правилами безопасности устанавливается пылевой режим.

Пылевой режим представляет собой комплекс мероприятий:

- препятствующих образованию и распространению угольной и породной пыли;

- препятствующих появлению источников воспламенения угольной пыли (искра – орошение под зубок, при коротком замыкании в сетях, статическое электричество, трение, короткое замыкание, контроль метана).

Кпоследним относятся все меры газового режима, препятствующие появлению источников воспламенения метана.

Для предупреждения образования и распространения пыли разрабатывается проект комплексного обеспыливания, в соответствии с которым осуществляется система технических и организационных мероприятий по борьбе с пылью.

На основе этого проекта составляется паспорт противопылевых мероприятий, который включает перечень обязательных способов и средств пылеподавления, расположение и режим работы этих средств, схему водоснабжения и другие вопросы. Паспорт является основным документом по борьбе с пылью, которым обязаны руководствоваться как инженерно-технические работники участка, так и все горнорабочие.

Для предупреждения образования и распространения пыли из очистных и подготовительных выработок используется комплекс способов и средств борьбы с пылью, который включает в различных сочетаниях:

- предварительное увлажнение угольных пластов;

- орошение;

- пневмогидроорошение;

- подавление пыли водовоздушпой пеной;

- водовоздушные эжекторы;

- пылеулавливание;

- обеспыливающее проветривание.

Предварительноеувлажнение угольных пластов состоит в том, что через пробуренные в пласт скважины или шпуры закачивается вода под давлением от 0,5 до 30 МПа, которая заполняет трещины и мельчайшие поры, что на 60—85 % снижает выход пыли при отбойке угля,

При нагнетании воды запрещается находиться напротив скважины из-за опасности выброса герметизатора, а также у забоя и в незакрепленном пространстве, так как возможны вывалы угля из забоя и кусков породы из кровли.

Следует внимательно наблюдать за состоянием кровли и забоя, периодически измерять содержание метана. При значительном увеличении горного давления, а также при обнаружении выхода воды по трещинам из пласта, пород кровли или через соседние скважины подачу воды следует прекратить.

Орошение. Все очистные и проходческие комбайны, места перегруз­ки угля и породы на конвейерных штреках, в бремсбергах, уклонах, а также места погрузки и разгрузки вагонеток оборудуются средствами орошения. Орошение осуществляется оросителями (форсунками раз­личных типов). По форме водяного факела форсунки разделяют на зон­тичные (ЗФ), дающие факел в виде полного конуса; конусные (КФ), имеющие факел в виде полного конуса; плоскоструйные (ПФ) - с фа­келом в виде плоского веера.

Давление воды принимается равным 1,2 МПа. Вода к форсункам от противопожарно-оросительного трубопровода подается по напор­ным рукавам.

На комбайнах форсунки устанавливают вблизи исполнительного ор­гана, непосредственно на зубках.

Пневмогидроорошениеосновано па применении водовоздушной смеси, которая образуется в результате смешения сжатого воздуха и воды в форсунках специальной конструкции. К форсункам вода и воздух подаются по отдельным трубопроводам. Пневмогидроороше­ние — более эффективный способ, чем орошение, однако его применяют только там, где возможна подача сжатого воздуха (на ш.Распадская нет).

Подавление пыли пеной используется на высокопылевых пластах. Пена образуется в пеногенераторах. Широкое применение получил пеногенераторэжекционного типа, в котором раствор воды с пенообразо­вателем под давлением 1,2 — 1,5 МПа распыляется через форсунку. Воз­дух засасывается за счет эжекции через отверстие, смешивается с рас­пыленным раствором. В результате удара смеси о конусную сетку обра­зуется пена, которая выходит из пенообразователя на исполнительный орган комбайна в зону резания.

 

- Наибольший эффект подавления пыли достига­ется в забое подготовительной выработки водовоздушной завесой пневматической водоэжекторной уста­новки.

Воздушные эжекторы представляют собой устройства, в которых водяной факел, образуемый форсункой, установленной в корпусе эжектора, создает тягу воздуха — эжекцию. Воздух смешивается с водой и образует тонкодиспернуюводовоздушную смесь (на комбайнах).

Пылеулавливание применяют на проходческих и очистных комбай­нах, а также при бурении скважин большого диаметра. Пылеулавливаю­щая установка состоит из шахтного пылесоса и шламоуловителя, вса­сывающего и нагнетательного патрубков. При работе комбайна запылен­ный воздух засасывается приемным патрубком и поступает к пылесосу, далее в шламоуловитель, где смачивается водой, затем шлам сбрасы­вается на конвейер.

Обеспыливающее проветривание как способ борьбы с пылью сос­тоит в том, что воздушной струе, проветривающей выработку, придается определенная скорость движения, при которой осевшая пыль не взви­хривается, а выно­сится из забоя. Оптимальная по пылевому фактору скорость движения воздуха в подготовительных забоях составляет 0,4—0,6 м/с, а в очист­ных 1,5—3 м/с.

 

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

Методы предупреждения и локализации взрывов угольной пыли.

 

Для каждого очистного и подготовительного забоя перед пуском его в эксплуатацию определяется фрикционное искрение пород кровли и почвы с целью установления критериев и параметров применяемого орошения и пылеподавления, устанавливается норма осланцевания.

Применение рассмотренного выше комплекса мер для предупреждения пылеобразования подавляет до 90—97 % пыли в очаге ее образования. Вместе с этим значительное количество пыли подхватывается вентиляционной струей и разносится по шахтным выработкам, приводя их в пылевзрывоопасное состояние.

Для предупреждения и локализации взрывов угольной пыли прово­дят мероприятия, основанные на применении инертной сланцевой пыли или воды.

Осланцевание горных выработок инертной пылью как способ пре­дупреждения взрыва угольной пыли основано на том, что в случае воз­никновения взрывной волны (от воспламенения, например, метана в забое), когда скорость этой волны еще незначительна, более вязкая инертная пыль, находясь поверх угольной, препятствует взвешиванию последней. Инертная пыль взвихривается вместе с угольной, образуя невзрывчатую смесь.

Если в угольную пыль с небольшой зольностью добавить определенное количество мине­ральной негорючей пыли, она не взрывается. На этом основан способ предупреждения взрывов угольной пыли, состоящий в осланцевании горных выработок инертной пылью.

Для каждой горной выработки пылевентиляционной службой рассчитывается норма расхода инертной пыли и периодичность осланцевания, которое может производиться вручную или механическим способом.

Перед осланцеванием сметают угольную пыль и убирают ее в направлении, противоположном движению вентиля­ционной струи.

Водяные завесы представляют собой отрезок трубопровода, изогну­тый по периметру выработки, на котором расположены плоскоструй­ные форсунки.

Завеса устанавливается на расстоянии 15—20 м от подготовитель­ного забоя или лавы и переносится по мере его подвигания. Эффектив­ность применения завесы достигается при расходе воды 0,1—0,12 л на 1 м³ проходящего воздуха и давлении воды 0,4—0,5 МПа.

- Чтобы не допустить распространения пылевого облака и локализовать возможное воспламенение  при взрывании шпуров, на расстоянии 8— 10 м от забоя подготовительной выработки создают водяную завесу. Для этого взрывают малогабаритные патроны ВВ, вводимые в полиэтиленовые мешки, на­полненные водой. Мешки подвешивают по сечению выработки или укладывают на почве. Водяная завеса образуется также при использовании внутренней водя­ной забойки, помещаемой в шпуры в специальных ам­пулах.

Туманообразующие завесы служат для связывания угольной пыли на участках (интенсивного пылеотложения) вентиляционных штреков, примыкающих к лавам (на протяжении 200 м), при интенсивности пылеотложения более 50 т/м³ в сутки. Туманообразующая завеса создается из нескольких (3—8) туманообразователей, первый устанавливается не далее 20 м от лавы, а последующие — через 25—30 м в зависимости от скорости воздуш­ной струи. Туманообразователь — это специальная форсунка, в которой происходит смешивание воды со сжатым воздухом, в результате чего образуется высокодисперсная водовоздушная смесь.

Мокрая уборка пыли при высокой интенсивности пылеотложения является одним из наиболее эффективных и простых способов приве­дения выработок в пылевзрывобезопасное состояние. Она состоит в пе­риодическом смыве водой или растворами смачивателей пыли с боков и почвы выработок. Периодичность обмывки определяется графиком в зависимости от интенсивности пылеотложения.

После увлажнения угольная пыль и мелочь должны быть погруже­ны на конвейер или вагонетку.

Все горнорабочие подготовительных забоев, за­нятых на уборке пыли и осланцевании, долж­ны пользоваться специально выдаваемыми противопылевыми респираторами.

Побелка горных выработок как способ предупреждения взрывов пыли проводится в выработках околоствольных дворов, в капиталь­ных откаточных и вентиляционных штреках, квершлагах, а также в других выработках общешахтного назначения.

Побелка производится известково-цементным раствором. Побелку рекомендуется производить в сухих выработках при ин­тенсивности пылеотложения не более 1,2 г/м³ в сутки.

Наряду с пылевзрывозащитой побелка способствует улучшению освещенности выработки. Периодичность побелки выработок, по ко­торым транспортируется уголь, — 1 раз в квартал, а по остальным вы­работкам — 1—2 раза в год.

(Б.7 в.3, Б.17 в.1)

- Назначение и устройство водяных заслонов.

-  Назначение и устройство сланцевого заслона.

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).