RUS | ENG | ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ

Носик Ирина Викторовна

Магистр ДонНТУ Носик Ирина Викторовна

Факультет: Геотехнологии и управления производством

Специальность: Безопасность трудовой деятельности в горной промышленности

Тема магистерской работы:«Снижение травматизма от обрушений при разработке пласта h8 в условия шахты «Прогресс»

Руководитель: Горный инженер, доктор технических наук, профессор кафедры охраны труда и аэрологии Донецкого национального технического университета, член-корреспондент Академии горных наук Украины, лауреат государственной премии Украины в области науки и техники, лауреат премии имени академика А.А.Скочинского, автор научного открытия в области горной науки Николин Виктор Игнатьевич


Автобиография | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание

Снижение травматизма от обрушений при разработке пласта h8 в условия шахты «Прогресс»


1.Актуальность темы

Угольная промышленностьявляется одной из основных отраслей народного хозяйства станы. В общем оъеме потребляемых собственных энергоносителей страны доля угля составляет 94-98%. В Украине практически весь оъем добываемого угля приходится на подземный способ. Продукция угольной промышленности дорогая. Придобыче угля большое количество шахт получает государственные д отации на покрытие своих убытков.
Донецкий бассейн является основным поставщиком угля. Разработка пластов в его условия х сопряжена с большими трудностями. Это обусловленно отработкой пластов малой мощности, п реобладающим залеганием пластов в породах не выше средней прочности и устойчивости, большой глубиной разработки, высокой газообильностью и опасностью пластов по внезапным выбросам угля и газа, наличием высокой температуры воздуха в горных выработках, склонностью углей к самовозгоранию, взрывчатостью угольной пыли, сложностью подземного горного хозяйства.
Ведение работ по добыче угля является первопричиной протекания в горном массиве с ложных геомеханических процессов. Это значит, что в естественном горном массиве изменяются напряженно е состояние пород и их физико-механические свойства. Под влиянием природных и технологических факторов во вмещающей толще и в окресности вырработок происходит деформирование, перемещение и разрушение пород, что приводит к обрушениям и травмированию рабочих.
Невозможно даже перечислить громадное число исследований, монографий, статей, нормативных решений, направленных на решение проблемы безопасной разработки угольных м есторождений, но по-прежнему, травматизм остается недопустимо очень высоким.
Общеизвестно, что число несчастных случаев ото дня ко дню изменяется совершенно незакономерно. В работе приведено обоснование минимального числа несчастных случаев, достаточного для достоверного анализа травматизма по опасным производственным факторам. Это поможет нам более детально разобратся в причинах травматизма.

2.Цель работы

Разработать методику оценки удельной тяжести травматизма по опасному производственному фактору обрушения на шахте "Прогресс" ГП "Торезантрацит".

3. Научная новизна

Впервые рассматривается эта проблема со стороны опасных производственных факторов с применением методов статистики

4. Практическая ценность

Практическая ценность данной темы заключается не только в том, чтобы найти минимальное число несчастных случаев, достаточное для достоверного анализа травматизма по опасным производственным факторам, но и в том, чтобы более детально разобраться в причинах столь высокого травматизма от обрушений в угольной промышленности.

5. Методы исследования


В теории вероятности есть общее решение, направленное на определение такого объёма выборки, который обеспечивает минимальную величину ошибки. Но в ветви горной науки, относящейся к охране труда и требующей первоочерёдного решения, находится задача изменения травматизма по определённому опасному производственному фактору в какой либо ограниченный период времени. Конкретных численных решений для названной задачи пока нет, поэтому в работе предлагается следующий методический приём (методика) решения задач названного типа.
На первом этапе подсчитывается подземный травматизм по опасным производственным факторам за последние десять лет и сравнивается между собой травматизм за первые и вторые пять лет. Если он различается не более чем на пять процентов, в дальнейшем все расчёты ведутся для пятилетнего периода времени. Теперь для каждого из пяти лет ) рассчитывается ежемесячные отклонения от среднегодового числа несчастных случаев - Dх, %. Из сказанного следует, что за методическую основу решения поставленной задачи принят временной фактор, но только потому, что позволит перейти к численному решению, основанному на количестве н/с, происходящих ежемесячно.

6. Содержание работы


1. Хорошо подтверждается справедливость одного из основных положений теории вероятностей, заклю-чающееся в том, что увеличение объема случайной статистической выборки приводит к увеличению ее надеж-ности, представительности.
2. Для четырех лет из пяти Dхмах при трехмесячной выборке не превосходил 20%. Среднемесячное значе-ние н/с пятилетнего периода времени для этой выборки изменялось.

    Учитывая то положение, что средняя статистическая величина всегда является наиболее надежной из всей совокупности, она и принимается в качестве базисной.

     ДонНТУ, особенно активно в последние 10 лет, настойчиво экспериментально доказывает, что в основе природы травматизма от обрушений находятся расслоения пород кровли выработок под действием деформаций генетического возврата, развивающихся при разгрузке, в частности, при проведении выработок после деформаций упругого восстановления [2]. Под расслоением понимается образование систем технологических трещин, ориентированных параллельно плоскостям напластований. Массив становиться совокупностью отдельных параллельных пластин, пересекающихся с природными трещинами, и практически не связан друг с другом.

    При дальнейшем исследовании природы данного явления включим анализ по данным специальных расследований обстоятельств, в которых происходили обрушения пород кровли, сопровождавшиеся смертельным травматизмом, так как подобные случаи расследуются наиболее тщательно и специально созданными комиссиями.

    Первый рассматриваемый случай произошел 8 июля 2003 года при перекреплении 9 южного бортового ходка.

Согласно наряду крепильщики должны были перекрепить 1 арочную раму и убрать обрушившуюся породу, для чего установить рабочий предохранительный полок, ремонтины и обтянуть метизы в замках на рядом стоящих арочных рамах. Крепильщики поставив ремонтины под верхняк перекрепляемой арочной рамы, ослабили метизы в замках и сняли одну ножку для перестановки ее на 0,5 метра в сторону увеличения необходимых зазоров по выработке.
С противоположной стороны выработки с отбойным молотком для оформления забоя, чтобы подготовить место для перестановки другой арочной ножки находился крепильщик, внезапно из кровли обрушились куски породы, в результате чего он оказался под завалом обрушившейся породы.

    Второй случай произошел при креплении ниши.

Восточная ниша имеет размеры 6 м по простиранию и 3,4м по падению. Ниши крепятся рамочной инвентарной шагающей крепью, неснижаемый запас ниш 2,1м. В качестве крепи используется четырехметровый шпальный брус и металлические стойки 9ТКУ-30. Западная ниша проводится с помощью отбойного молотка и имеет размеры по простиранию 10,0 м., по восстанию — 3,4 м. Неснижаемый запас - 2,1 метра. Ниша закреплена рамочной инвентарной шагающей крепью. В нише установлено 6 сдвоенных рамок и 5 одинарных, сдвоенная рамка состоит из 2-х шпальных брусьев длиной 4,0 метра. Под опережающий шпальный брус установлено три металлические стойки через 1,3 м. со стороны забоя. Под отстающий шпальный брус установлено две металлические стойки (со стороны забоя) через 1,3 м. и одна деревянная стойка со стороны завала, (над приводной головкой через 2,2м), между рамками по простиранию 0,7 м. Под шпальный брус одинарной рамки устанавливается три металлические стойки через 1,3 м по восстанию и конец укладывается на перекрытие секции М-88. Часть ниши, переходящая в запасной выход, крепится рамочной крепью: под шпальный брус L=l,2 м две металлические стойки, (деревянные со стороны завала) стойки через 1,0 м по простиранию. Рамки по восстанию установлены через 0,8 метра. 7 ноября 2004 года бригадиру, ГРОЗ был выдан наряд на разделку западной ниши отбойным молотком, задвижку концевой головки конвейера лавы СП-250.11 и ее крепление от смещения, крепление ниши и откачку воды.
Бригадир и рабочие очистного забоя закрепили забой ниши, откачали воду, задвинули концеву ю головку конвейера лавы и стали готовиться к выемке ниши отбойным молотком. В 3 часа 30 минут 8 ноября 2004 г. произошло внезапное обрушение породы кровли пласта, в результате чего, было поломано 2 шпальных бруса крепи и ГРОЗ был завален кусками породы. Третий смертельный случай произошел при проведении выработки 9 февраля 2008 года в IV смену Горный мастер направился в забой 10-го южного бортового ходка. Осмотрев забой, горный мастер дал задание обезопасить рабочее место. Проходчики обобрали забой оборником. Обтянули стягивающие скобы в замковых соединениях арочной крепи на трех рамах в забое 10-го южного бортового ходка, затянули последнюю раму железобетонной затяжкой с правой стороны и подготавливая место для обуривания шпуров, извлекли железобетонную затяжку с левой стороны между 2-й и 3-й рамами от забоя. Доставили и прикрепили крепежными скобами к арочной крепи металлическую трубу диаметром 100мм для навески электробура с гидравлической подачей (ЭБГП). Во время монтажа ЭБГП, проходчик находился со стороны забоя 10-го южного бортового ходка и поддерживал ЭБГП. В 6 часов 10 минут без предупреждающих признаков обрушения произошел внезапный вывал массива породы из груди забоя, которым проходчик был прижат к почве выработки.
Осмотрев место несчастного случая, произведя опрос свидетелей, ознакомившись с технической документацией, комиссия по специальному расследованию на основании заключений ГП «ДонУГИ», ПО «Укруглегео-логия», экспертной комиссии считает, что несчастный случай произошел в результате внезапного обрушения горный пород из забоя 10-го южного бортового ходка пласта h8 «Фоминской» и нахождения пострадавшего в зоне действия обрушившихся пород. Произошедший вывал пород из груди забоя в 10-м южном бортовом ходке 9-й южной лавы пласта h8 «Фоминской» обусловлен наличием в породах кровли, представленных сланцем песчаным, разнонаправленных трещин, присутствием зеркал скольжения по этим трещинам.
Вследствие этого произошел вывал массивного блока пород без характерных признаков, предшествующих обрушению (потрескивание, капеж воды, отслаивание кусков породы от забоя и т.п.). Прогнозирование подобных явлений в практике шахтной геологии не может быть очевидным из-за невозможности локализовать место расположения подобных зон, размер и густоту трещин, их направление (элементы залегания). Кроме того, присутствие зон размыва угольного пласта в аналогичных зонах является осложняющим фактором для горно-геологического прогноза.

    В формулировке причин аварии утверждается, что обрушение пород обусловлено массовым скоплением трещин и расслоением пород из-за наличия разнонаправленных зеркал скольжения и воздействия временного фактора. С последним утверждением можно согласиться, только если под породным массивом понимать расслоившуюся, разрушенную породу. В нетронутом состоянии массив находится под постоянным напряжением. Как только массив подвергается разупрочнению (выемке), породы разгружаются и происходят деформации обратной ползучести (возврата деформации). Обрушение массива нарушенных пород – это и есть как раз расслоившиеся под действием деформаций генетического возврата массив, величина отслоившихся пород.

Рисунок  1 - обрушение породы из кровли выработки (10 кадров, 10 циклов, 163 kb)


Автобиография | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание
ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ