Презентация Microsoft PowerPoint

1. Модуль « АВАРИИ НА ШАХТАХ И РУДНИКАХ»

Лекция
ВЗРЫВЫ ГАЗА И ПЫЛИ
ПРИ ВЕДЕНИИ ГОРНЫХ РАБОТ

2. Рудничный воздух

Средний состав атмосферного воздуха на
уровне моря (% по объему):
азота– 78,08%,
кислорода– 20,95%,
аргона– 0,93%,
углекислого газа– 0,03%,
остальных газов (гелий, неон, криптон,
ксенон, озон, радон, водород, перекись
водорода, аммиак, йод)– 0,01%.

3. Рудничный воздух

Воздух, поступивший с поверхности в горные
выработки и претерпевший определенные
изменения, называется рудничным воздухом.
Наиболее существенные изменения происходят в
местах ведения очистных и подготовительных
работ.

4. Рудничный воздух

С некоторой условностью, рудничный
воздух в выработках до забоев
называется свежим, а воздух после
проветривания забоев─ отработанным.
Соответственно этому, воздушную
струю, движущуюся от
воздухоподающего ствола к забоям,
называют поступающей или свежей,
а от забоев к воздуховыдающему стволу
– исходящей или отработанной.

5. Рудничный воздух

Содержание кислорода в воздухе
выработок, в которых находятся или
могут находиться люди, должно
составлять:
не менее 20% (по объему).

6. Рудничный воздух

Содержание углекислого газа ( диоксида
углерода) в рудничном воздухе:
- на рабочих местах и в исходящих струях
выемочных участков и тупиковых выработок
не должно превышать - 0,5%;
- в выработках с исходящей струей крыла,
горизонта и шахты в целом - 0,75%;
- при проведении и восстановлении выработок
по завалу - 1%.

7. ПДК вредных газов в воздухе действующих подземных выработок

┌───────────────────────────────────────────────────────────────
│
Вредные газы
│Предельно допустимая концентрация
│
газа в действующих выработках шахт
│
│
├────────────────┬───────────────
│
│ % по объему
│
мг/м3
├──────────────────────────────────────────────────────────────
│Оксид углерода (СО) │
0,00170
20
│Оксиды азота
(в перерасчете на
│NO2)
│
0,00025
5
│Диоксид азота (NO2)
0,00010
2
│Сернистый ангидрид (SO2) 0,00038
10
│Сероводород (H2S)
0,00070
10
└───────────────────────────────┴────────────────┴───────────
─

8. Рудничный воздух

При несоответствии состава воздуха в
выработках нормам:
1. работы должны быть остановлены и
люди выведены на свежую струю;
2. об этом следует немедленно сообщить
горному диспетчеру;
3. одновременно должны быть приняты
меры по улучшению качества воздуха.

9. Рудничный воздух

На негазовых шахтах при остановке главных
или вспомогательных вентиляторных установок
продолжительностью более 30 мин. люди
должны быть выведены в выработки со свежей
струей.
Возобновление работ разрешается техническим
руководителем эксплуатирующей организации
после проветривания и обследования очистных
и тупиковых выработок инженернотехническими работниками.

10. Скорость воздуха в горных выработках не должна превышать величин

│Горные выработки, призабойные пространства,│Максимальная ско│
вентиляционные устройства
│рость воздуха, м/с
├───────────────────────────────────────────┼───────────────────
│ Вентиляционные скважины
Не ограничена
│ Стволы и вентиляционные скважины с подъ│
15
│емными установками, предназначенными только
│для подъема людей в аварийных случаях, вен│тиляционные каналы
│ Стволы, предназначенные только для спуска
│и подъема грузов
│
│ Стволы для спуска и подъема людей и гру│зов, квершлаги, главные откаточные и венти│ляционные штреки, капитальные и панельные
│бремсберги и уклоны
│
12
│
8
│
│ Все прочие горные выработки, проведенные
│по углю и породе
│
6
│ Призабойные пространства очистных и ту│пиковых выработок
│
4

11. Скорость воздуха в горных выработках

Средняя скорость воздуха в призабойных
пространствах очистных и подготовительных
выработок шахт всех категорий по газу должна
быть не менее 0,25 м/с,( за исключением
подготовительных выработок газовых шахт с
проектной длиной 75 м и более, проводимых
по угольным пластам мощностью 2 м и более,
при разности между природной и остаточной
метаноносностью пласта на участке
проведения выработки 5 м3/т и выше, где
минимальная скорость должна составлять 0,5
м/с).

12. Скорость воздуха в горных выработках

При проходке и углубке вертикальных
стволов и шурфов, в тупиковых
выработках негазовых шахт и в
остальных выработках шахт всех
категорий, проветриваемых за счет
общешахтной депрессии, - не менее
0,15 м/с.
Минимальная скорость воздуха в камерах
не регламентируется.

13. Скорость воздуха в горных выработках

Производство ремонтных работ в стволах
и передвижение людей по лестничным
отделениям разрешаются при скорости
воздуха не более 8 м/с.

14. Скорость воздуха в горных выработках

При температуре воздуха ниже 16 град.
скорость воздушной струи в
призабойных пространствах очистных и
тупиковых выработок, где ведутся
работы, не должна превышать 0,75 м/с,
если для удаления вредных газов не
требуется большая скорость.

15. Скорость воздуха в горных выработках

В отдельных случаях допускается:
- производство ремонтных работ и вывод людей при
аварии в стволах, где скорость воздуха превышает
8 м/с;
- превышение скорости движения воздуха в
призабойных пространствах очистных забоев
более 4 м/с, когда иными способами невозможно
обеспечить поддержание метана в исходящей из
очистного забоя вентиляционной струе в пределах
норм.

16. Скорость воздуха в горных выработках

Работы в горных выработках с превышением
допустимых скоростей движения воздуха допускаются по
специально разработанным мероприятиям, утвержденным
техническим руководителем эксплуатирующей
организации и согласованным с территориальными
органами Госгортехнадзора России

17. Изменения происходят в шахтном воздухе при различных авариях в шахтах.

При пожарах в воздухе сокращается
содержание кислорода (иногда до десятых
долей процента), увеличивается содержание
углекислого газа и метана, появляются
ядовитые газы в основном окись углерода,
дым, сажа и копоть.
При взрывах газа и пыли резко
сокращается содержание кислорода и
увеличивается содержание углекислого газа,
окиси углерода, повышается запыленность,
содержание сажи и копоти. При этих авариях
резко возрастает температура шахтного
воздуха, особенно вблизи эпицентров аварий.

18. Изменения происходят в шахтном воздухе при различных авариях в шахтах.

При завалах и связанных с этим нарушениях
проветривания в шахтном воздухе сокращается
содержание кислорода, увеличивается
содержание углекислого газа, метана и других
вредных газов, выделяющихся в шахтах.
При внезапных выбросах сокращается
содержание кислорода и резко увеличивается
содержание выброшенного газа (метана или
углекислого газа), а иногда и других газов.
При прорывах воды и пульпы
сокращается содержание кислорода и
возрастает содержание вредных газов:
углекислого газа, метана и зачастую
сероводорода.

19. Дополнительные требования для шахт, опасных по газу

К опасным по газу относятся шахты, в
которых хотя бы в одной выработке был
обнаружен метан.
В зависимости от величины
относительной метанообильности и вида
выделения метана газовые шахты
разделяются на 5 категорий

20. Рудничный воздух

Содержание метана в рудничном воздухе должно соответствовать нормам:
───────────────────────────────────────────────────────
Вентиляционная струя, трубопровод
Недопустимая
концентрация
метана, % по объему
────────────────────────────────────────────────────────
Исходящая из очистной или тупикоБолее 1
вой выработки, камеры, выемочного
участка, поддерживаемой выработки.
Исходящая крыла, шахты.
Более 0,75
Поступающая на выемочный участок,
в очистные выработки, к забоям тупиковых выработок и в камеры.
Более 0,5
Местные скопления метана в очистных, тупиковых и других выработках и
на выходе из смесительных камер.
Более 2
Более 2
Трубопроводы для изолированного
отвода метана с помощью вентиляторов.
Более 3,5
Дегазационные трубопроводы.
От 3,5 до 25

21. Категорийность шахт

┌───────────────────────────────┬──────────────│
Категория шахт по метану │Относит. метанообильность
│
│
м3/т
│
├───────────────────────────────┼──────────────────────
──────────┤
│
I
│
До 5
│
│
II
│
От 5 до 10
│
│
III
│
От 10 до 15
│
│
Сверхкатегорные
15 и более,
│
│
│
│ Опасные по внезапным
выбросам
│ Пласты, опасные по внезапным │
│
│ выбросам угля и газа, а также │
│
│ выбросоопасные породы
суфлярные выделения
└───────────────────────────────┴──────────────────────
──────────┘

22. Взрывоопасная ситуация

1.
2.
Скопление горючего вещества в
воздухе с взрывчатой концентрацией;
Наличие источника высокой
температуры, способной воспламенить
горючее вещество.

23. Взрывоопасная ситуация

Мероприятия газового и пылевого
режима –на недопущение скоплений и
на предотвращение появления
источника высокой температуры.

24. Взрывоопасная ситуация

25. Причинами образования взрывоопасной метановоздушной среды

- прекращение вентиляции по организационным и
техническим причинам - 28,6%;
-неудовлетворительное состояние вентиляционных
трубопроводов - 14,3%;
- завал выработок - 14,3%;
-неправильный расчет количества воздуха -14,0%;
-скопление метана в выработанном пространстве - 11,4%;
-скопление метана в куполах, слоевые скопления - 8,6%;
-выбросы метана - 3,1%;
-неправильное разгазирование атмосферы выработок 2,8%.

26. Распределение взрывов метановоздушных смесей

по местам происшествий:
в очистных забоях - 20% случаев;
в подготовительных - 51,4%;
в прочих действующих выработках 14,2%;
в выработанных пространствах - 11,4%
и в подземных скважинах - 2,8%.

27. Источники теплового импульса воспламенения метано- и пылевоздушной смеси

-взрывные работы -31%
-электроэнергия -29%
Фрикционное искрение -20%
-курение -6%
-самовозгорание -6%
пожар, огневые работы -6%

28. Газовый режим

Шахты, в которых выделяется
(выделялся) метан, должны быть
полностью переведены на « газовый
режим».

29. Газовый режим

Газовый или пылевой режимы –
совокупность требований по
предупреждению взрывов,
предъявляемых шахте, разрабатывающей
опасные по взрывчатости газа и пыли
пласты.
«Газовый режим» в зависимости от
конкретных условий может быть
распространен на отдельные рабочие
зоны (участки, блоки, панели, пласты,
горизонты) или на шахту в целом.

30. Газовый режим

«Газовый режим» должен
устанавливаться:
при наличии соответствующих
геологических данных – проектом
разработки месторождения, перед
началом строительства;
при обнаружении горючих и
ядовитых газов в процессе ведения
горных работ – немедленно;

31. Газовый режим

при издании совместного документа
территориальным органом
Госгортехнадзора и организацией,
ведущей строительство и
эксплуатацию подземного объекта.
Для действующих шахт такой
документ должен пересматриваться
(корректироваться) ежегодно до
рассмотрения планов горных работ.

32. Газовый режим

В специальных мероприятиях по ведению горных
работ в условиях «газового режима» должны
содержаться:
- порядок отнесения отдельных рабочих зон или
шахты в целом к числу опасных по газу;
- особые меры безопасности при ведении
проходческих и очистных работ, бурению геологоразведочных скважин;
- дополнительные правила безопасности и
поведения должностных лиц и рабочих в зонах
действия «газового режима»;
особые меры, которые должны быть приняты по
усилению проветривания и предупреждению
загазирования и разгазирования выработок;

33. Газовый режим

- конкретный порядок контроля за состоянием
рудничной атмосферы;
- дополнительные меры безопасности при
эксплуатации электрооборудования и машин с
двигателями внутреннего сгорания;
- требования безопасности при ведении
буровзрывных работ;
- порядок ведения сварочных, газопламенных и
других работ;
- комплекс мер по прогнозированию,
предупреждению и локализации последствий
газодинамических явлений (ГДЯ);
- дополнительные требования к составлению и
реализации плана ликвидации аварий при ведении
газового режима.

34. Взрывы метановоздушной смеси.Метан (СН4)

Метан-газ без цвета, запаха и вкуса. Относительная
плотность 0,554. Не ядовит, но, вытесняя кислород из
воздуха, может действовать удушающе.
Метан способен гореть в смеси с воздухом и
взрываться. При горении и взрыве при достаточном
содержании кислорода образуется углекислый газ и
вода, а при недостаточном содержании кислорода
образуется окись углерода и вода. Температура
воспламенения метана 650-750ºС.
Особенность воспламенения метано-воздушной смеси в
наличии индукционного периода, т.е. запаздывания.
Так, при температуре воспламенения 650ºС
запаздывание взрыва составляет до 10 секунд.

35. Взрывы метановоздушной смеси.Метан (СН4)

При концентрации метана до 5% и выше
16% он горит.
При концентрации в воздухе от 5 до
16% метан взрывается.
Наибольшей силы взрыв происходит
при концентрации метана 9,5%.
Время, необходимое для воспламенение
метановоздушной смеси называется
индукционным периодом.

36. Взрывы метановоздушной смеси.Метан (СН4)

В недрах земли метан образовался в процессе
зарождения нефти, при торфообразовании и
метаморфизме угля.
Предполагается, что за это время образовалось
до 800 кубических метров метана на каждую
тонну угля, но из этого количества примерно
80% его выделяется в атмосферу в период
образования угля, а остальная часть (160
кубов на тонну) остается в недрах земли. Из
них 30-40 кубов на тонну сорбируется углем, а
остальные 120-130 кубов на тонну
размещается в газообразном состоянии в
порах, трещинах и других пустотах в угле и
породе.

37. Взрывы метановоздушной смеси.Метан (СН4)

Основную опасность для шахт
представляет газообразный метан,
который, выделяясь в выработки в виде
внезапных выбросов, прорывов и
суфляров, нередко взрывается.

38. Взрывы метановоздушной смеси. Метан (СН4)

Сорбированный метан заполняет
микропоры угля в виде сгустка, а при
разгрузке пласта от горного давления
метан десорбируется и выделяется в
виде газа. Интенсивность десорбции
увеличивается при разрушении угля во
время его добычи. Сорбционная
способность угля определяет его
природную газоносность, которая растет
с ростом метаморфизма угля.

39. Взрывы метановоздушной смеси. Метан (СН4)

Как правило, ниже глубины газового
выветривания природная газоносность
угольных пластов с увеличением глубины их
залегания увеличивается, но на определенной
глубине стабилизируется.
Глубина зоны газового выветривания пластов,
в пределах которых они не газоносны,
изменяется в широком пределе от 30 м в
Воркутинском месторождении до 1600 м в
Донбассе.
Наиболее опасны шахты, разрабатывающие
пласты угля ниже глубин зоны газового
выветривания.

40. Взрывы метановоздушной смеси. Метан (СН4)

Различают три вида выделения метана в
горные выработки:
обыкновенное;
суфлярное;
внезапное.

41. Взрывы метановоздушной смеси. Метан (СН4)

Обыкновенное выделение метана
происходит со всей обнаженной поверхности
угля и пород из пор и трещин.
Кроме того, газ может выделяться из отбитого
угля и выработанного пространства.
Обыкновенное выделение метана может
изменяться в зависимости от
барометрического давления, технологических
процессов, горного давления, режима работы
вентиляторов, сейсмических явлений.

42. Взрывы метановоздушной смеси. Метан (СН4)

Суфлярное выделение метана это его
выделение из крупных трещин в угле
или породе.
Это выделение часто сопровождается
звуковыми эффектами.
Дебит суфляров составляет от 1
кубометра в минуту и более.
Продолжительность суфляров от
нескольких дней до нескольких лет.

43. Взрывы метановоздушной смеси.Метан (СН4)

Внезапное выделение представляет
собой интенсивное выделение метана,
сопровождающееся образованием
полостей, выносом разрыхленного угля
или горных пород, а также
загазированием горных выработок.
Количество выделяющегося при
выбросе метана составляет от сотен
кубических метров до 500 тысяч
кубометров.

44. Взрывы метановоздушной смеси.Метан (СН4)

Возможны три вида загазований
(скоплений) горных выработок
метаном:
-общее загазование;
-местное;
-слоевое.

45. Взрывы метановоздушной смеси.Метан (СН4)

Общее загазование выработок
происходит по причинам недостаточного
проветривания или его отсутствия.
Обычно это происходит в тупиковых
выработках, проветриваемых ВМП при
их остановке. В этом случае горная
выработка может полностью оказаться
загазованной метаном до опасных
концентраций.

46. Взрывы метановоздушной смеси. Метан (СН4)

Местное скопление метана возможно в
определенных местах,
непроветриваемых или слабо
проветриваемых (купола, верхние или
нижние кутки лав и т.д.), при этом
концентрация метана может достигать
взрывоопасных пределов.

47. Взрывы метановоздушной смеси.Метан (СН4)

Слоевое скопление метана образуется в
верхних частях выработки вдоль ее кровли.
Концентрация метана в слоевых скоплениях
возможна от 2 до 90%, а толщина слоя 0,7-1
метр, при этом протяженность от 2 до
нескольких десятков метров.
В наклонных выработках слоевые скопления
могут двигаться вверх.
Предпосылкой для слоевых скоплений метана
является интенсивное его выделение при
малых скоростях движения воздуха.

48. Мероприятия

Основной мерой
борьбы со всеми
видами скоплений метана является
деятельное проветривание горных
выработок.

49.

Температура воздуха в
подготовительных, очистных и других
действующих выработках не должна
превышать 26°С. При температуре
свыше 26°С должны приниматься
специальные меры по ее снижению.

50. Шахтная пыль

Шахтной пылью
называют мелкие и
мельчайшие частицы полезного
ископаемого и пустых пород,
взвешенные в атмосфере горных
выработок или осевшие на их почве,
кровле и стенках.

51. Шахтная пыль

Особенностью шахтной пыли является
ее способность находится во
взвешенном состоянии в воздухе от
нескольких секунд до десятков часов.
Так, частица кварцевой пыли размером
0,2 мкм осаждается с высоты 1 м в
течение 45 часов. Угольная пыль,
частицы которой менее плотны,
осаждается примерно в два раза
медленнее.

52. Шахтная пыль

Шахтная пыль опасна в двух
отношениях:
она является непосредственной
причиной заболеваний шахтеров
пневмокониозами и угольная пыль
способна образовывать с воздухом
взрывчатые смеси.
Взрывчатыми свойствами обладают
пыли угольных, сланцевых, серных,
медных, серноколчеданных и других
полезных ископаемых.

53. Взрывы угольной пыли

Взрыв угольной пыли имеет ряд
особенностей:
взрыв пылевого облака обусловливается
степенью дисперсности пыли, ее
способностью к агрегации, содержанием
влаги, геометрией пространства,
мощностью источника воспламенения;
химический состав пыли обусловливает
выход летучих продуктов, которые
принимают участие во взрыве;

54. Взрывы угольной пыли

взрыву предшествует
накопление тепла в
результате реакции окисления и образование
газообразных продуктов;
облако угольной пыли способно
самовозгораться электричеством вследствие
трения пылинок друг о друга, а при
благоприятных условиях – разряжаться с
появлением искр, которые могут воспламенить
пыль;
при взрыве пыли всегда образуется много
окиси углерода, в то время как при взрыве
метана образуется преимущественно
углекислый газ.

55. Шахтная пыль

Многие твердые
негорючие или
трудновоспламеняющиеся вещества
(цинк, алюминий, сера, каменный уголь
и др.) становятся взрывчатыми в
пылеобразном состоянии.
Это объясняется большой поверхностью
соприкосновения распыленного
вещества с кислородом воздуха,
поглощением кислорода пылинками, а
также способностью некоторых веществ
выделять при нагревании горючие газы.

56. Шахтная пыль

Пылевые частицы каменных углей
выделяют после воспламенения горючие
газы, состоящие в основном из метана и
водорода (около 200-400 л горючих
газов на 1 кг пыли).

57. Горючие и взрывчатые свойства угольной пыли

Установлено, что:
пыль может взрываться при полном отсутствии
метана;
пыль может превратить взрыв небольшого
количества метана во взрыв большой силы;
присутствие в воздухе тонкой и сухой угольной
пыли снижает нижний предел взрывчатости смеси
метана с воздухом; смесь становится взрывчатой
при содержании метана меньше 5%;
при участии угольной пыли во взрыве продукты
его всегда содержат большое количество окиси
углерода, которая может явиться причиной гибели
людей.

58. Угольная пыль

Температура воспламенения угольной
пыли составляет 700÷800 град.С,
а метановоздушной смеси – 650÷750град
С.

59. Факторы, оказывающие влияние на взрывчатость угольной пыли

Химический состав пыли.
Одним из основных
факторов, характеризующих склонность пыли
к взрыву, является выход летучих веществ
(степень метаморфизма )при термическом
разложении угля без доступа воздуха.
Главными компонентами в составе летучих
веществ, обуславливающими взрывчатость
пыли, являются смолистые соединения и
тяжелые углеводороды. Основными горючими
составляющими летучих веществ являются
метан, водород, окись углерода, углекислый
газ, этан, тяжелые углеводороды и др.

60. Факторы, оказывающие влияние на взрывчатость угольной пыли

Нижний предел взрывчатости смеси газообразных
продуктов термического разложения угля практически
постоянен и равен 4,2%.
Взрывчатость обуславливается одновременным
влиянием всех горючих компонентов.
Степень взрывчатости пыли может характеризоваться
давлением в месте взрыва. Увеличение выхода горючих
веществ (Vdaf) обуславливает возрастание давления
взрыва. Угольная пыль подразделяется на
слабовзрывчатую (Vdaf<15%) и сильновзрывчатую
(Vdaf>15%).
Наиболее легко взрывается пыль с содержанием летучих
17-32%.

61. Предельно допустимые концентрации угольной 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

62. Факторы, оказывающие влияние на взрывчатость угольной пыли

Дисперсность пыли. Дисперсный состав
пыли является существенным фактором,
определяющим ее взрывчатость. .
Наиболее опасны в отношении взрыва
пылевые частицы размером 0,1-0,06
мм. Если взрыв уже возник, то участие в
нем могут принять и более крупные
пылинки размером 0,75-1 мм.

63. Факторы, оказывающие влияние на взрывчатость угольной пыли

Состав атмосферы. Существенное значение имеет состав
среды, в которой происходит взрыв. Если в шахтной
атмосфере содержится метан, взрыв возможен при более
низких концентрациях пыли.
например, при СН4=0, нижний предел
взрываемости пыли 40 гр/м3; при СН4=0,5% 30 гр/м3; при СН4=2% - 10 гр/м3;
Нижний предел взрываемости сильновзрывчатой пыли
равен 17÷18 г/м3, а в присутствии 2,5% метана он
понижается до 5÷6 г/м3. Верхний предел взрывчатости
составляет 2000 г/м3.

64. Факторы, оказывающие влияние на взрывчатость угольной пыли

Влажность пыли. Фактор влажности
играет существенную роль при оценке
взрывчатости пыли. Влага действует как
инертная добавка. Чем больше влаги
содержит пыль, тем она менее
взрывчата. Это обстоятельство
используется для борьбы с пылью
применением воды. При содержании
40% влаги пыль становится
невзрывчатой.

65. Факторы, оказывающие влияние на взрывчатость угольной пыли

Зольность пыли. При ее увеличении взрывчатые
свойства пыли уменьшаются. Инертная пыль служит
средством борьбы с взрывами угольной пыли.
Для газовых шахт невзрывчатой может считаться пыль
с содержанием золы более 75%, для негазовых –
60%.Наличие золы снижает взрывчатость угольной
пыли, поскольку часть образующегося тепла
расходуется на нагрев частичек инертной пыли, что
приводит к снижению температуры аэрозоля.
Естественное содержание золы в угле обычно
недостаточно, чтобы предупредить взрыв. Поэтому
применяют искусственное озоление пыли в выработках –
осланцевание.

66. Особенности взрывов угольной пыли в шахтах

Взрыв угольной пыли имеет ряд особенностей. В зависимости от
скорости распространения фронта пламени и движения
газообразных продуктов различают:
воспламенение – спокойное сгорание пыли; оно происходит в
случаях недостаточного содержания кислорода в
пылевоздушной смеси;
вспышка с давлением до 2 атмосфер и скоростью горения от 4
до 10 м/сек;
взрыв со скоростью горения более 100 м/сек;
детонация со скоростью распространения фронта пламени
более 1000 м/сек.
В шахте нет условий для протекания взрывов угольной пыли
типа детонации. Взрывчатая пылевоздушная среда в
выработках шахт образуется постепенно, по мере развития
взрыва.
Поэтому взрыв угольной пыли в шахте относят к типу
дефляграции (выгорания).

67. Особенности взрывов угольной пыли в шахтах

При воспламенении угольной пыли и
распространении горения по выработке
впереди пламени со скоростью звука
распространяется волна сжатия, давление
позади этой волны превышает начальное и
воздух движется со скоростью 30 м/сек.
Ударная волна поднимает находящуюся на
стенках выработки пыль и создает на всем
протяжении выработки между пламенем и
волной сжатия взрывчатую пылевоздушную
среду, в которой и распространяется пламя.

68. Особенности взрывов угольной пыли в шахтах

Распространение взрыва замедляется
при наличии препятствий, мешающих
движению воздуха в выработке изгибов, тупиков, уменьшения сечения
выработки. Увеличение сечения
выработок увеличивает интенсивность
взрыва.

69. Особенности взрывов угольной пыли в шахтах

Взрыв угольной пыли в шахте можно
рассматривать как итог последовательно
происходящих явлений:
приведение пыли во взвешенное
состояние;
появление источника тепла;
воспламенение пыли и передача тепла
от слоя горящей пыли следующим
слоям.

70. Особенности взрывов угольной пыли в шахтах

Образование взрывчатой
пылевоздушной среды зависит от
давления при начальном взрыве, так
как под действием этого давления резко
увеличивается скорость движения
воздуха, что, в свою очередь,
сопровождается более интенсивным
взвихриванием пыли.

71. Особенности взрывов угольной пыли в шахтах

Основными факторами, от которых
зависит воспламенение и горение
угольной пыли при взрыве, являются
температура среды и наличие кислорода
в ней. Обычно при взрыве сгорают
только тонкие фракции пыли, горение
более крупных частиц после
израсходования кислорода переходит в
тление. Температура горения зависит от
теплоты сгорания пыли и теплоемкости
аэрозоля.

72. Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах (пылевой режим)

Относятся все мероприятия, направленные на снижение
запыленности воздуха:
применение механизмов, при работе которых
пылеобразование является наименьшим;
предварительное увлажнение пластов;
орошение мест пылеобразования и осевшей пыли;
эффективное проветривание;
периодическая очистка от пыли откаточных и
вентиляционных выработок (3-4 раза в год);
расположение скиповых подъемов в стволах с
исходящей струей воздуха;
расположение сортировок и фабрик с сухим
обогащением таким образом, чтобы пыль не заносилась
в шахту.

73. Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах (пылевой режим)

Побелка выработок.
Обмывка выработок.
Установка водяных заслонов.
Установка сланцевых заслонов.
Осланцевание выработок.
Пропитка угля в массиве.
Орошение, пеноподавление, пылеотсос.
Индивидуальные средства защиты.
Оптимальная скорость проветривания.

74. Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах (пылевой режим)

Побелка рекомендуется для
выработок околоствольного двора,
капитальных откаточных и
вентиляционных выработок. При этом
применяется раствор из одной части
цемента и двух частей извести,
разбавленных тридцатью частями воды.
Расход раствора составляет 0,7-0,8 л
на один квадратный метр
обрабатываемой поверхности.

75. Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах (пылевой режим)

Обмывка выработок производится водой или 0,1%-ным
раствором смачивателя. Расход жидкости на обмывку
составляет 1,5-1,8 литра на один квадратный метр
поверхности. Обмывке водой подлежат выработки при
пылеотложении до 1,2 г/м² в сутки. Участки
вентиляционных штреков, примыкающие к лавам,
протяженностью 200 м при пылеотложении до 50 г/м² в
сутки обмывают раствором смачивателя, а при более
интенсивном пылеотложении должны устанавливаться
непрерывно действующие туманообразующие завесы в
таком количестве, чтобы общая длина участка
связывания пыли всеми завесами составляло не менее
200 м. Периодичность обмыва – один раз в смену или в
сутки.

76. Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах (пылевой режим)

Водяные заслоны представляют собой ряд
опрокидывающихся металлических,
деревянных или пластмассовых сосудов,
вместимостью не более 80 л каждый,
устанавливаемых под кровлей поперек
выработки. Количество воды и число сосудов в
заслоне определяют из расчета 400 л на один
квадратный метр сечения выработки. Общая
длина водяного заслона должна быть не менее
20 метров.

77. Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах (пылевой режим)

Сланцевые заслоны представляют
собой ряд деревянных полок,
установленных у кровли выработок, на
которые насыпают инертную пыль.
Полки должны легко опрокидываться
под действием ударной волны.
Количество инертной пыли для заслона
определяется из расчета 400 кг на один
квадратный метр поперечного сечения
выработки.

78. Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах (пылевой режим)

Осланцевание горных выработок
имеет своей целью увеличение
содержания негорючих веществ (золы)
в угольной пыли путем добавки
инертной пыли. Осланцеванию
необходимо подвергать все поверхности
горных выработок: бока, кровлю, почву
и производить его так, чтобы угольная
пыль была полностью покрыта
инертной.

79. Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах (пылевой режим)

Пропитка угля в массиве или
предварительное увлажнение
угольных пластов заключается в том,
что в угольный массив нагнетается по
скважинам вода под давлением 50-200
ат, которая, проникая по трещинам,
смачивает уголь и находящуюся в
трещинах пыль. Благодаря этому, пыль
при выемке угля не переходит во
взвешенное состояние.

80. Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах (пылевой режим)

Орошение водой применяется при зарубке и отбойке
угля, погрузке и транспортировании отбитой горной
массы, взрывных работах. При орошении происходит
увлажнение и связывание отложившейся или
находящейся в горной массе пыли, а также улавливание
и осаждение взвешенной пыли водяными каплями. Для
распыления воды применяются унифицированные
форсунки. В настоящее время все выемочные и
проходческие машины комплектуются типовой системой
орошения. Для снижения пылеобразования при
взрывных работах перед взрыванием производят
орошение выработки на 20-30 м от забоя, применяют
также водяные завесы в 10-30 м от забоя или
распыление воды из полиэтиленовых сосудов
посредством взрывания ВВ, а также внутреннюю
водяную забойку шпуров в полиэтиленовых ампулах.

81. Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах (пылевой режим)

Пеноподавление пыли достигается
при использовании воздушномеханической пены. При заполнении
пеной пространства у источников
пылеобразования они изолируются от
окружающей атмосферы. Пена не только
увлажняет пылевые частицы, но и
связывает их.

82. Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах (пылевой режим)

Пылеотсос заключается в том, что в
местах интенсивного пылеобразования
специальными установками
отсасывается запыленный воздух,
после чего пыль осаждается или
фильтруется.

83. Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах (пылевой режим)

Оптимальная скорость проветривания
заключается в выносе пыли из забоя и
разжижении ее концентрации поступающим
свежим воздухом. Если скорость воздуха
недостаточная, то не обеспечивается
эффективный вынос и удаление пыли с мест
пылеобразования, при высокой скорости
наблюдается взметывание осевшей пыли.
Оптимальной по пылевому фактору считается
скорость движения воздуха в
подготовительных выработках 0,4-0,7 м/с, а в
очистных забоях 1-3 м/с.

84.

85. Предотвращение распространения пыли в очистных забоях

86. Предотвращение распространения пыли в очистных забоях

87. Предотвращение распространения пыли в очистных забоях

88. Предотвращение распространения пыли в очистных забоях

89. Предотвращение распространения пыли в очистных забоях

90.

Полка сланцевого заслона жесткой конструкции
Основные размеры
конструкции
элементов
полки
жесткой
в
h
d1
d0
500
100
200
50
400
80
160
40
300
60
120
40
30-40
В
зависимо
сти от
длины
полки
а

91. Полка сланцевого заслона со свободнолежащим настилом

92. Схема установки сланцевых заслонов в выработках, закрепленных металлической арочной крепью из спецпрофиля

93. Схема установки сланцевых заслонов в выработках, закрепленных деревянной крепью

94. Схема установки сланцевых заслонов в выработках, закрепленных железобетонными стойками и шарнирно-подвесными верхняками

Схема установки сланцевых заслонов в выработках,
закрепленных железобетонными стойками и шарнирноподвесными верхняками

95. Схема установки сланцевых заслонов в выработках, закрепленных бетонной крепью

96. Схема установки водяных заслонов в выработках, закрепленных металлической арочной крепью из спецпрофиля

97. Схема установки водяных заслонов в выработках, закрепленных деревянной крепью

98. Схема установки водяных заслонов в выработках, закрепленных железобетонными стойками и шарнирно-подвесными верхняками

99. Схема установки водяных заслонов в выработках, закрепленных бетонной крепью

100. Несущая конструкция обычного концентрированного взрыволокализующего водяного заслона типа «Водяные карманы»

101. Несущая конструкция концентрированного взрыволокализующего водяного заслона типа «Водяные карманы» с боковым каскадным

взрыволокализующего водяного заслона типа «Водяные
карманы» с боковым каскадным расположением водяных
карманов

102. Концентрированный взрыволокализующий водяной заслон типа «Водяные карманы» в горной выработке с обычным расположением водяных

карманов

103. Концентрированный взрыволокализующий водяной заслон типа «Водяные карманы» в горной выработке с боковым каскадным расположением

водяных карманов

104. Автоматическая система взрывоподавления – локализации взрывов АСВП-ЛВ

105. Автоматическая система взрывоподавления – локализации взрывов АСВП-ЛВ.1М

106. Принципиальная схема автоматической системы взрывоподавления – локализации взрывов (АСВП-ЛВ)

1 – рабочая полость (камера энергоносителя); 2 – промежуточная камера; 3 – бункер конической формы; 4 – устройство
срабатывания; 5 – предохранительный стопорный болт; 6 – штуцер заправочный; 7 – игольчатый клапан; 8 – штуцер
для установки манометра; 9 – манометр; 10 – защитный колпак; 11 – защитный кожух; 12 – плёночная диафрагма; 13
– огнетушащий порошок; 14 – рассекатель; 15 – прижимное устройство; 16 –прижимная муфта; 17 – стопорный болт;
18 – подвеска; 19 – резиновый чулок; 20 – металлические выносные штанги; 21 – муфта; 22 – приёмный щит;
23 – поддержка.

107. Принципиальная схема монтажа системы АСВП-ЛВ в горной выработке с использованием анкерного крепления (и габаритные размеры)

108. Система локализации взрыва автоматическая СЛВА