Стукало В.А., к.т.н. (ДонНТУ)
Совершенствование оценки угольных шахт по опасности выделений метана, участию во взрывах угольной пыли и тепловых условий.
Существующий метод оценки степени опасности шахт по выделению метана недостаточно полно характеризует шахты по этому фактору. Возможность взрыва метановоздушиой смеси при наличии источника высокой температуры зависит не только от интенсивности метановыделения, а и от расхода воздуха в выработке, т.е. от складывающейся концентрации метана. Взрывы метана могут происходить на газовых шахтах любой категории. Не учитывается газовая обстановка в проходимых тупиковых выработках при определении относительной мстанообильности шахт, хотя в них нередко происходят взрывы метана. Необосновано сведены в одну категорию шахты с метанообильностью 15 м3/т и более и шахты, опасные по суфлярным выделениям.
О более высокой опасности шахт по метану с суфлярными выделениями и прорывами метана из почвы пласта по сравнению со сверхкатегорными свидетельствуют более высокие требования Правил безопасности к газовому режиму таких шахт.
Предлагается шахты с обыкновенным выделением метана подразделить на четыре категории, но на основе более объективного и интегрального параметра, оценивающего степень опасности шахт но метану. Таковым, по нашему мнению, является отношение среднегодовой концентрации метана С(%) к максимально допустимой Правилами безопасности Сmax(%) Этот интегральный показатель, определяемый для выемочных участков, тупиковых выработок, шахтопластов и шахты в целом, учитывает не только неличину абсолютной мстанообильности объектов проветривания, но и обеспеченность их расходом свежего воздуха, достаточным для разбавления метана. Чем ближе отношение C/Cmax к единице, тем более опасна шахта по выделению метана. К пятой категории следует отнести шахты с суфлярными выделениями метана и прорывами метана из почвы горных выработок, а к шестой - шахты, опасные по внезапным выбросам угли и метана.
Использование более совершенного метода оценки опасности шахт по выделению метана позволит устранить вышеуказанные недостатки применяемого в настоящее время метода и более объективно определить опасность шахты по выделению метана.
В настоящее время нет метода оценки угольных шахт по опасности взрыва угольной пыли, что затрудняет выделение наиболее опасных шахт и своевременное принятие мер по снижению опасности взрывов угольной пыли на этих шахтах.
Известно, что взрыв взвешенной в воздухе угольной пыли возможен при увеличении уровня запыленности воздуха до нижнего предела взрываемости этой пыли. Отложившаяся на стенках угольная пыль также может принять участие при взрывах метана, если ее количество достигло нижнего предела взрываемости отложившейся пыли.
Среднее в течение года пылеотложение на участке вентиляционной выработки протяженностью до 200 м от лавы может быть определено по выражению
Рп = Рt*t, (5)
где Рt - интенсивность пылеотложения, г/(м3 сут); определяется в соответствии с требованиями Правил безопасности;
t - периодичность применения мероприятий по предупреждени взрывов угольной пыли, сут.
Значение показателя Потл определяется для всех выработок с источниками пылевыделения по данным замеров за предыдущий год. К учету принимается наибольшее значение. При Потл< 1 отложившаяся на поверхности выработок угольная пыль не примет участие во взрыве метановоздушной смеси или
самостоятельно при переводе: ее во взвешенное состояние. При Пвзв > 1 отложившаяся угольная пыль примет участие во взрыве метановоздушной смеси или самостоятельно. Чем выше значение показателя Потл, тем большая опасность шахты по возможности участия отложившейся угольной пыли во взрыве метановоздушной смеси.
При наличии достоверных данных о запыленности воздуха в горных выработках и у источников пылевыделения можно определить область применения показателя Потл и сгруппировать шахты по его величине.
Предполагаемые методы оценки шахт по возможности участия во взрыве взвешенной и отложившейся угольной пыли позволят выделить наиболее опасные из них и повысить эффективность противопылевых мероприятий.
В соответствии с действующими «Правилами безопасности в угольных шахтах температура и влажность воздуха в выработках, где постоянно (в течение смены) находятся люди, должны соответствовать нормам.
Превышение максимально допустимых температур воздуха, регламентируемых Правилами безопасности, и длительная работа шахтёров в условиях повышенных температур воздуха может существенно ухудшать здоровье и производительность труда горняков.
Правила безопасности требуют применения системы мероприятий по нормализации тепловых условий, если температура воздуха превышает предельно допустимые значения.
Температура и влажность воздуха в горных выработках ежемесячно контролируется вентиляционным надзором шахт и фиксируется в «Вентиляционных журналах» на участках ВТБ.
В течение года температура и влажность воздуха в действующих горных выработках меняются в связи с сезонными и суточными колебаниями этих параметров на поверхности шахт, глубиной разработки и характером работ в течение суток. В связи с этим по единичным измерениям температур воздуха в действующих выработках, нельзя определить какая из шахт угольного бассейна (страны) характеризуется наиболее неблагоприятными тепловыми условиями на рабочих местах. Методики, позволяющей устанавливать наиболее неблагоприятные по тепловым условиям шахты, в настоящее время нет. В связи с этим, в условиях постоянной нехватки финансовых средств в стране и на предприятиях, трудно определить на какие шахты и выемочные участки в первую очередь следует направить средства для нормализации тепловых условий.
Данные о температурах воздуха в горных выработках принимаются по «Вентиляционному журналу» участка ВТБ шахты, а число человеко-смен, отработанных горняками в выработках с повышенной температурой в каждом месяце предыдущего года и годовая добыча шахты принимаются по данным планово-экономического отдела шахты.
Чем больше показатель Пвч, тем опаснее данная шахта среди других шахт производственног объединения (бассейна,отрасли) в соответствующей группе трудности по тепловому фактору.
Показатели Пt и Пвч позволяют более полно оценить степень трудности шахт по тепловым условиям в горных выработках, выявить наиболее опасные из них, своевременно принять меры к нормализации температурных условий и более рационально использовать государственные средства на нормализацию тепловых условий в глубоких угольных шахтах.
Библиографический список
1. Правила безопасности в угольных шахтах. НПАОП 10.0-1.01-05-К.:2005.-398с.
2. Сборник инструкций к «Правилам безопасности в угольных шахтах».-К.:2003, том 1.-478с.
© 2007 Стукало В.А.
обратно