Распределение воздуха по выработкам

9. Распределение воздуха по выработкам

Распределение воздуха по выработкам южного крыла гор 250 м выполняем на схеме вентиляции в графической части проекта. Сначала на схеме проставляем расчётный расход воздуха по всем лавам, участкам, подготовительным забоям с обособленным проветриванием, камерам, утечки воздуха на всех вентиляционных сооружениях, а затем определяем расход воздуха, проходящего по всем остальным выработкам. Подсчёт расхода воздуха по каждой выработке необходимо начинать от очистных забоев сначала по ходу движения исходящей струи, а затем по свежей струе путём последовательного сложения потребителей и утечек воздуха.

Расход воздуха, поступающий на участок, должен соответствовать расходу воздуха, исходящего из участка, аналогично по уклонам и ходкам, бремсбергов и ходкам при возвратном направлении вентиляционной струи.

Одновременно с распределением воздуха на схеме выработок проставляются замерные станции и места замера расхода воздуха.

Согласно ПБ пункта 3.7.3 2, с. 260 в местах замера расхода воздуха на главных входящих и исходящих струях шахты должны быть устроены замерные станции. В других выработках замер расхода воздуха должен производиться на прямолинейных незагромаждённых участках с крепью, плотно прилегающей к стенкам выработки.

Во всех местах замера расхода воздуха должны быть доски, на которых записываются: дата замера, площадь поперечного сечения выработки, (замерной станции), расчётный и фактический расходы воздуха, скорость воздушной струи.

Пункты замеров расхода воздуха располагаются в 15 – 20 м от места входа вентиляционной струи на выемочный участок, в очистную, выработку или выхода её из выемочного участка, очистной или тупиковой выработки и на таком же расстоянии от мест слияния или разветвления вентиляционных струй 3, с. 311.

10. Определение подачи вентилятора главного проветривания

Подача (производительность) вентилятора главного проветривания Q_в.гл (м³/мин) определяется по формуле

11. Мероприятия по предупреждению взрывов метана в шахте

 

Борьба с метаном на шахтах ведётся следующими способами:

– недопущение образования взрывоопасных метановоздушных смесей (МВС);

– недопущение возможности воспламенения и взрыва метана.

Образование взрывоопасных ВМС не происходит при эффективном проветривании всех выработок, которое достигается при подаче в них воздуха не менее расчётных значений, когда метан разбавляется до допустимой концентрации по ПБ.

Допустимые концентрации метана:

– в исходящих вентиляционных струях из очистных и подготовительных участков – не менее 1%, из крыла, горизонта, шахты – не более 0,75%, местное скопления – до 2%, в свежей струе – не более 0,5%.

Скорость воздушной струи в очистных и подготовительных выработках должна быть не менее 0,25 м/с. Схемы вентиляции шахты должны обеспечивать восходящее направление движение воздуха в лавах и исходящих струй в других вентиляционных выработках.

Для недопущения взрывоопасных ВМС на шахтах ведётся постоянный контроль за состоянием проветривания всех выработок и концентрацией метана.

Если воздухом нельзя отрегулировать допустимую концентрацию метана в выработках, то необходимо применять меры по сокращению выделения метана в шахтные выработки. Сокращение метановыделения в действующие выработки может достигаться следующими путями:

– дегазация угольных пластов, сближенных пластов, и пластов – спутников, выработанного пространства;

– надёжная изоляция отработанных добычных участков и погашенных выработок;

– отвод суфлярных выделений метана, тампонаж суфляров;

– микрокапиллярное связывание метана при высоконапорном нагнетании воды в пласт.

Меры предотвращения воспламенения и взрыва метана в шахтах:

– недопущение открытого огня, искрения;

– применение электрооборудования во взрывобезопасном исполнении (РВ);

– ограничение буровзрывных работ, а если они производятся, то строгое соблюдение требований ЕПБ при их производстве, а именно: ВВ – только предохранительные, взрывание зарядов ВВ – только электрическое, исключение открытых и накладных зарядов и т.д.

– выполнение всех требований пылегазового режима шахты.

 

12. Меры по пылевзрывозащите выработок в шахте

 

Недопущение пылеобразования.

Угольная пыль взрывается при содержании летучих 15% и более при наличии источника воспламенения (открытое пламя, искра, взрыв метана, взрывные работы).

На шахтах, опасных по пыли разрабатываются комплексы мероприятий для борьбы с шахтной пылью:

– орошение на всех пунктах пылеобразования;

– предварительное увлажнение угольных пластов;

– мокрое бурение или пылеотсос из шпуров;

– установка туманообразователей или водяных завес;

– проветривание с оптимальной по пылевому фактору скорости воздуха в выработках по ПБ.

Орошение мест пылеобразования является эффективным способом борьбы с пылью при выемке угля комбайнами, при погрузке и транспортировании горной массы, при взрывных работах.

Для распыления воды применяются оросители с разными типами форсунок (зонтичные, конусные, плоскоструйные).

Для подавления пыли во время выемки угля на комбайне установлены оросители непосредственно на исполнительных органах комбайна, подающих воду в зону резания угля, и на его корпусе. Вода подаётся к комбайну по гибкому водоводу – шлангу орошения.

При предварительном увлажнении угольных пластов высоконапорное нагнетание воды в угольный массив может производиться через скважины, пробуренные из подготовительных выработок, через короткие скважины или шпуры, пробуренные из лавы.

Для обезпыливания воздуха из очистных забоев в вентиляционных выработках не далее 20 м от лавы должны применяться водяные или водовоздушные (туманообразующие) завесы, которые должны действовать в течение всего времени работы комбайна.

При использовании вентиляции как пылезащитного мероприятия рекомендуются следующие оптимальные скорости воздуха по пылевому фактору: в очистных забоях – 1,6 м/с, в подготовительных выработках – 0,4 – 0,75 м/с, если не требуется большая скорость по газовому или тепловому фактору 3, с. 383, в выработках, оборудованных ленточными конвейерами – 0,7 – 1,3 м/с, укрытие грузовой ветви конвейера в выработках со скоростью воздуха более 3 м/с, 3, с. 386.

Эффективная борьба с пылью возможна при комплексном применении различных средств снижения пылеобразование и способов обеспыливания шахтного воздуха.

Мероприятия по предупреждению взрыва угольной пыли.

Шахта «Белицкая» разрабатывает пласт L₈ опасный по пыли, поэтому на шахте применяются специальные мероприятия по предупреждению и локализации взрывов пыли, основанные на использовании воды или сланцевой пыли.

В курсовом проекте на выемочном участке 2-й южной лавы для недопущения взрыва пыли применяем сланцевую пылевзрывозащиту выработок, а на участке 3-й северной лавы – гидропылевзрывозащиту. На добычных участках выполняются следующие мероприятия:

– осланцевание (обмывание водой) погрузочных пунктов очистных забоев 1 раз в смену;

– в участковых конвейерных ходках производится зачистка почвы и осланцевание (обмывка водой) ленточных конвейеров – 1 раз в сутки (в ремонтную смену);

– в районе погрузочных пунктов конвейеров и на протяжении 25 м от них по ходу движения вентиляционной струи осланцевание (обмывка) кровли и боков ходков 1 раз в смену, а на остальной их протяженности осланцевание (обмывка) 1 раз в месяц.

Для связывания взвешенной пыли в исходящей струе из лавы не далее 20 м от лавы установлена водовоздушная завеса (по расчётам на участке ВТБ).

В воздухоподающих бортовых ходках периодичность осланцевания (обмывки) решается на участке ВТБ в зависимости от отложения пыли на поверхности выработки.

Осланцевание боков кровли и почвы выработки должно производиться так, чтоб угольная пыль была полностью покрыта инертной пылью.

Выбор и расчёт заслона на участке.

В выработках выемочного участка 2-й юной лавы, где применяется сланцевая пылевзрывозащита выработок, для локализации возможного взрыва пыли, применяются сланцевые заслоны. На участке 3-й северной лавы, где применяется гидропылевзрывозащита выработок, приняты водяные заслоны.

Сланцевые заслоны устанавливаются на расстоянии не менее 60 м и не далее 300 м от окна лавы, а водяные – не менее 75 м и не более 250 м.

Длинна сланцевых заслонов должна быть не менее 20 м, водяных – не менее 30 м.

Для защиты конвейерных выработок заслоны устанавливаются по всей их длине на расстоянии друг от друга не более 300 м для сланцевых, и не менее 250 м для водяных заслонов.

Норма расхода сланцевой пыли 400 кг, а воды 400 л на 1 м² площади сечения выработки в свету в месте устройства заслона.

Рассчитываем водяной заслон для установки в 3-м северном конвейерном ходке для ограждения лавы.

Для устройства заслона применяются пластмассовые сосуды на объём воды V_е=40 л., на полке размещается три сосуда (n^п_с=3 шт.), площадь сечения ходка в свету в месте заслона S=12,8 м².

– необходимое количество воды на заслон Q_з (л)

– необходимое число сосудов на заслон N_с (шт.).

Принимаем N_с=141 шт.

– необходимое число полок на заслон

– длина заслона L₈ в метрах

– принятое расстояние между сосудами по длине выработки, м; принимаем =0,5 м.

Длина водяного заслона по ПБ должна быть не менее 30 м.

Условие выполняется.

Расчёт сланцевого заслона для установки во 2-м южном воздухоподающем ходке для ограждения 2-й южной лавы.

Исходные условия: площадь сечения ходка в свету в месте устройства заслона S=10,6 м², полки со свободнолежащим настилом, инертная пыль в бумажных мешках, масса пыли в мешке q_м=50 кг, ширина полки a=0,6 м, длина полки – _п= 2,0 м, на каждую полку раскладывают по 4 мешка (n^п_м=4)

– необходимое количество сланцевой пыли на заслон.

– необходимое количество мешков с пылью на заслон.

Принимаем N_m=85 шт.

– необходимое количество полок на заслон.

Принимаем n_п=22 шт.

– длина сланцевого заслона L_з (м).

Длина сланцевого заслона должна быть не менее 20 м.

L_з=26 м 20 м

Требование ПБ к длине заслона выполняется.

 

13. Мероприятие по безопасному разгазированию подготовительной выработки

На случай возможного загазирования тупиковой выработки до начала её проведения начальник участка разрабатывает мероприятия разгозирования выработки по форме, предусмотренный ПБ. Мероприятия согласовываются с начальником участка ВТБ и утверждаются главным инженером шахты.

С мероприятиями должны быть ознакомлены должностные лица и рабочие участка, работники участка ВТБ, должностные лица шахты – заместитель главного инженера, начальники смен. Один экземпляр мероприятий должен находиться у горного диспетчера шахты.

Разгазирование отдельных тупиковых выработок после прекращения их проветривания в течение смены (часов) и более необходимо производить под руководством начальника участка ВТБ (заместителя или помощника) в присутствии начальника участка или его заместителя.

Разгазирование выработки после прекращения проветривания менее чем на смену может выполняться под руководством должностного лица участка.

Руководитель разгазирования обязан сообщить горному диспетчеру шахты о выполнении мероприятий и начале работ по разгазироавнию; с помощью переносного прибора проверить содержание метана в выработке после разгазирования и сообщить диспетчеру об окончании разгазирования.

Работы в разгазированных выработках могут быть возобновлены по разрешению горного диспетчера, при этом должны быть выполнены необходимые меры по устранению причин, вызвавших это загазирование.

Для разгазирования тупикового южного коренного откаточного штрека применяется специальное разгазирурующее устройство, которое находится в вентиляционном трубопроводе в тупиковой части штрека в 5 – 10 м от его устья. Расход воздуха в забое штрека регулируется изменением положения клапана разгазирующего устройства (РУ) с помощью троса вручную или лебёдкой.

Порядок разгазирования следующий:

– подвешивается прибор «Сигнал – 2» в устье тупиковой части штрека на сопряжении с южной сбойкой №1;

– открывается клапан РУ до полного перекрытия им сечения патрубка РУ;

– включается в непрерывную работу ВМП;

– плавным поднятием клапана в забой штрека подается такое количество воздуха, при котором концентрация метана в исходящей струе, непрерывно измеряется автоматическим прибором «Сигнал – 2» в устье штрека не будет превышать 2%.

Горный мастер (руководитель разгазирования) проверяет концентрацию метана прибором «Сигнал – 2» до самого забоя и сообщает горному диспетчеру об окончании работ по разгазированию штрека.

После разгазирования штрека электрослесарь должен подать напряжение на электрооборудование в тех выработках, где оно было отключено перед началом разгазирования штрека.

Список использованных источников.

1. Методические рекомендации по выполнению курсового проекта по предмету «Аэрология горных выработок» для студентов специальности 5.090309 ТПРПИ. – Донецк; 2002

2. Правила безопасности в угольных шахтах. – Киев; 2005

3. Сборник инструкций к Правилам безопасности в угольных шахтах. Том 1. – К; 2003

4. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. – Киев; 1994

5. Игнатенко К.П., Брайцев А.В., Эйнер Ф.Ф. Вентиляция, подземные пожары и горноспасательное дело. – М.; Недра, 1975