Мероприятия, предупреждающие появления открытого огня
Важным элементом газового режима являются мероприятия, предупреждающие возможность появления в горных выработках открытого огня, раскаленных поверхностей и других источников высокой температуры.
В шахтных условиях причинами появления высокой температуры могут служить неисправности в электрооборудовании или его эксплуатация в условиях, не отвечающих виду изготовления, ведение взрывных работ, искры, возникающие от трения режущего инструмента, появление открытого огня (курение, сварка, пожар и пр.).
Обеспечение взрывобезопасности при эксплуатации электрооборудования в газовых шахтах достигается при применении электрооборудования с таким уровнем взрывозащиты, который отвечает условиям его эксплуатации.
На газовых шахтах необходимо ограничить применение взрывчатых веществ. Для устранения опасности взрыва горючих газов применяют предохранительные ВВ, которые имеют низкую температуру продуктов взрыва. Снижение температуры продуктов взрыва достигается путем введения в состав ВВ хлористого натрия или хлористого калия, которые выполняют роль пламегасителей. В последнее время созданы и применяются предохранительные взрывные патроны в полиэтиленовых оболочках, пространство между двух стенок заполнено раствором аммиачной селитры, являющейся пламегасителем.
На шахтах III категории и выше по газу производство взрывных работ по углю и породе допускается только по особому разрешению технического директора производственного объединения (главного инженера комбината).
В шахтах, опасных по газу, запрещается производство взрывных работ по углю в восстающей тупиковой выработке, проходимой снизу вверх, если в ней отсутствует скважина, соединяющая откаточный и вентиляционный горизонты и обеспечивающая пропуск необходимого воздуха за счет общешахтной депрессии.
Не разрешается вести взрывные работы (кроме сотрясательного взрывания) в особо опасных по метану тупиковых забоях подготовительных выработок, проводимых по углю или с подрывкой боковых пород, предохранительными ВВ до IV класса включительно. К особо опасным относятся выработки, в забоях которых концентрация метана после взрывных работ составляет 2% и более, а также выработки, в которых после прекращения проветривания в течение 30 мин или ранее концентрация метана достигает 2%. Список особо опасных забоев ежеквартально рассматривается в производственных объединениях (комбинатах, трестах) с участием представителей госгортехнадзора того округа, в ведении которого находится данное предприятие.
В шахтах, опасных по газу, разрешается применять только электрические средства взрывания: электродетонаторы мгновенного или короткозамедленного действия с нихромовым мостиком в медной, стальной или биметаллической гильзе. В качестве предохранительных детонаторов мгновенного действия применяют ЭД 8 ПМ, при коротко медленном взрывании – ЭДКЗ-ПМ 25, ЭДКЗ-ПМ 15 непредохранительные ЭДКЗ 25.
С целью недопущения возможного взрыва газа, выделяющегося при раздельном взрывании в угольных забоях подготовительных выработок, проводимых узким забоем, весь комплект зарядов должен взрываться за один прием. В чистопородных забоях разрешается вести взрывание в два приема. Взрывание в три приема запрещено повсеместно на угольных шахтах, опасных по газу, и разрешается только в породных забоях, если в них нет выделения метана.
Взрывание зарядов без забойки сопровождается практически мгновенным выбросом из шпура раскаленных газов, что создает опасность взрыва горючих газов. Забойка задерживает на некоторый краткий срок этот процесс, поэтому на газовых шахтах и рудниках запрещается взрывание зарядов без забойки. При глубине шпура от 0,6 до 1 м забойка должна составлять не менее половины его глубины, при глубине шпура более 1 м – не менее 0,5 м, при применении скважин – не менее 1 м. При наличии в забое нескольких обнаженных плоскостей расстояние от любой точки заряда до обнаженной плоскости должно быть по углю не менее 50 см, по породе не менее 30 см.
Перед заряжанием шпуров, перед каждым взрыванием зарядов и при осмотре забоя после каждого взрывания мастер-взрывник или лицо вентиляционного надзора проводит обязательные замеры содержания газа в забое и выработке, примыкающей к нему, на участке длиной 20 м. Замер концентрации газа в забое производится по всему сечению на расстоянии 10 см от забоя.
При прохождении подготовительных и нарезных выработок по углю и смешанными забоями с помощью взрывных работ Правила безопасности требуют применения водораспылительных завес или водяной забойки: если газовыделение в этих забоях превышает 5 м3 на 1 т суточной добычи, а также в забоях с суфлярными выделениями; па пластах, склонных к внезапным выбросам угля и газа и опасных по выбросам пород; в очистных забоях шахт, опасных по газу и пыли.
Водораспылительные завесы состоят из полиэтиленовых сосудов, заполненных водой. Распыление воды достигается взрыванием 100–200 г. зарядов ВВ, помещенных в сосуды. Сосуды подвешивают на расстоянии 1,5 м от кровли выработки, 1-2 м от забоя и не более 2 м от бока выработки или укладывают на почве выработки. Вместимость подвешиваемых сосудов 20-25 дм3, укладываемых на почву – 40-50 дм3.
Общий расход воды в сосудах на предупреждение одного взрыва равен 5 кг/м2 площади поперечного сечения выработки вчерне.
На пластах с газовыделением более 10 м3/т, в забоях с суфлярными выделениями, при применении сотрясательного взрывания сосуды с водой располагают в два ряда, а расход воды при этом должен быть не менее 10 кг/м2 площади поперечного сечения. Типовые схемы расположения сосудов, предназначенных для локализации взрыва метановоздушной среды, приведены на рис. 2.
Рис. 2 Типовые схемы расположения сосудов с водой для создания локализующих завес
Средством, препятствующим возникновению возможных взрывов горючих газов и выгоранию ВВ, служит также гидрозабойка шпуров. Ампулы длиной не менее 0,3 м заполняют водой и помещают в устье шпура, который запирают песчано-глинистой пробкой длиной 0,15 м.
Огневые работы (сварку и резку металла) на шахтах, опасных по газу, разрешается проводить в стволах, закрепленных несгораемой крепью, околоствольных дворах и камерах, главных квершлагах, а также в о пыточных выработках, если по этим выработкам проходит свежая струя воздуха. В особых случаях с разрешения главного инженера комбината разрешаются огневые работы в вентиляционных стволах с исходящей струёй воздуха, если содержание метана в нём не превышает 0,5%.
План ликвидации аварий
План ликвидации аварий (ПЛА) – это документ, предусматривающий все мероприятия по спасению людей, застигнутых аварией в шахте, по ликвидации аварий в начальный период их развития, а также определяющий действия инженерно-технических работников, рабочих и ВГСЧ при возникновении аварии.
Согласно Правилам безопасности ПЛА составляется для каждой шахты, находящейся в эксплуатации, строительстве или реконструкции.
ПЛА разрабатывается главным инженером шахты и командиром обслуживающего шахту ВГСВ на каждые 6 мес., согласовывается с командиром ВГСО и утверждается техническим директором производственного объединения, главным инженером комбината, треста, рудоуправления за 15 дней до ввода плана в действие. ПЛА изучается лицами инженерно-технического надзора до его ввода в действие. Рабочие знакомятся с той частью плана, которая относится к их местам работы, и с правилами поведения при аварии. Ответственность за правильное составление ПЛА несут главный инженер шахты и командир ВГСВ.
Регулярный (через 6 мес.) пересмотр ПЛА диктуется изменчивостью условий работы в шахте. Изменения и дополнения в ПЛА вносятся в течение суток, если введен новый или ликвидирован отработанный участок, изменены схемы вентиляции или путей вывода людей.
ПЛА находится у главного инженера шахты, горного диспетчера (дежурного по шахте) и командира обслуживающего шахту ВГСВ.
Ответственным руководителем работ по ликвидации аварии является главный инженер шахты, а до его прибытия – горный диспетчер (ответственный дежурный по шахте). Руководителем горноспасательных работ является командир взвода, обслуживающего шахту, или в случае необходимости командир отряда, если он прибыл на шахту.
ПЛА состоит из оперативной части, распределения обязанностей между лицами, участвующими в ликвидации аварии, и порядка их действий, списка должностных лиц и учреждений, которые должны быть немедленно извещены об аварии.
При составлении ПЛА должны быть тщательно продуманы пути выхода людей. Во избежание недоразумений пути выхода людей должны указываться для каждого места работы и каждого случая аварии.
Следует иметь в виду, что при взрывах газа и пыли должен предусматриваться выход людей на поверхность, так как при этом возможны разрушения вентиляционных вооружений, выход из строя вентиляторов и, как следствие, серьезные нарушения вентиляции шахты в целом. При пожарах вывод людей на поверхность обязателен только на шахтах, имеющих два выхода на поверхность, в остальных случаях люди должны выводиться только из выработок, куда могут проникнуть продукты горения.
Расчет времени выхода людей с загазированных участков необходим для решения вопроса об устройстве пунктов замены самоспасателей и для организации спасательных работ ВГСЧ.
При спасении людей очень важное, а в ряде случаев решающее значение имеет правильный выбор вентиляционных режимов при авариях.
При выборе вентиляционных режимов в случае аварии необходимо руководствоваться следующими требованиями:
• максимальное ограничение области распространения газообразных ядовитых продуктов пожара или взрыва;
• обеспечение выхода людей по выработкам со свежей струёй;
• недопущение скопления опасных концентраций взрывчатых газов во избежание их взрывов (особенно при пожарах);
• максимальное сокращение притока свежего воздуха к очагу пожара с целью недопущения его развития;
• обеспечение коллективной защиты горноспасателей;
• устойчивость и управляемость режимом вентиляции.
При авариях возможны следующие вентиляционные режимы:
◦ режим нормальной вентиляции (расход и направление движения воздуха не меняются);
◦ увеличение или уменьшение расхода воздуха при прежнем направлении его движения;
◦ короткий ток воздуха («закорачивание») (основное количество воздуха направляется в исходящую струю по короткому пути, минуя отдельные участки вентиляционной сети);
◦ «нулевая» вентиляция (движение воздуха прекращается);
реверсирование вентиляции (изменяется направление движения воздуха в выработках на противоположное При этом обычно уменьшается поступление воздуха в выработки вследствие худшей работы герметизирующих вентиляционных сооружений при реверсировании и противоздействия естественной тяги, которая обычно совпадает с направлением нормального движения воздуха).
Список должностных лиц и учреждений, которые должны быть немедленно извещены об аварии, включает: горного диспетчера, подразделение ВГСЧ, обслуживающее шахту, пожарную команду (при пожарах в надшахтных зданиях и выходящих на поверхность выработках), главного инженера, директора, начальника участка ВТБ, главного механика, начальника Аварийного участка шахты, технического директора производственного объединения (главного инженера рудоуправления, комбината, треста), главного врача больницы, участкового и районного горнотехнических инженеров, техническую инспекцию профсоюзов, здравпункт, общественные организации шахты и прокуратуру.
Заключение
Система мер по нормализации газового режима должна включать в себя как технические: вентиляция, дегазация и изоляция старых выработанных пространств, так и организационные меры по совершенствованию контроля параметров атмосферы.
В целях обеспечения нормализации газового режима выемочных участков, при условии подработки их горными работами, характеризующихся повышенным уровнем газообильности, необходимо применение комплексных схем управления газовыделением, включающих как аэродинамические методы (изменение величины и направления движения утечек для перераспределения газовых потоков в пространстве), так и газодинамических (дегазационных) методов. При этом основными объектами дегазации должны являться выработанные пространства действующих и отработанных выемочных полей.
Список литературы
1. Астахов А.С., Малышев Ю.Н., Пучков Л.А., Харченко В.А. Экология: Горное дело и природная среда. М., изд. Академии горных наук, 2001.- 341 с.
2. Астахов А.С. и др. Экономика горного предприятия. – М.: изд. Академии горных наук, 2007. - 456 с.
3. Астахов А.С., Харченко В.А. Принципы и методология разработки мероприятий, обеспечивающих экологическую безопасность отрасли (часть II). – М.: Изд. МГГУ, 2003. - 527 с.
4. Архипов Н.А., Ельчанинов Е.А., Горбачев Д.Т. Добыча угля и рациональное природопользование. – М.: Недра, 1987. - 283 с.
5. Гуревич Ю.С. Технология добычи и использования метана при заблаговременной подготовке шахтных полей. Учебное пособие для студ. спец. 0902 (ТПУ) по дисциплине «Технология и комплексная механизация подземных работ». – М.: МГИ, 1988. - 65 с.
6. Гуревич Ю.С., Егоров А.Г. Утилизация шахтного метана с учетом требований промышленных потребителей. Учебное пособие по дисциплине «Управление состоянием массива горных пород». – М.: МГИ, 1990. – 57 с.
7. Забурдяев В.С., Забурдяев Г.С. Способы интенсификации газоотдачи неразгруженных пластов угля в подземных условиях. «Современные проблемы шахтного метана». МГГУ, 1999, с. 106 – 117
8. Ушаков К. 3., Бурчаков А. С., Медведев И. И. Рудничная аэрология. -М.: Недра, 1978.
9. Скочинский А. А., Комаров В. Б. Рудничная вентиляция. М.: Углетехиздат, 1959.