Процедура оценки опасности взрыва при слепых работах в Украинских угольных шахтах

V.P.Koptikov, A.P.Kovalyov, A.V.Spivakovsky & A.A.Chursinova

Перевод с английского: Онищенко О. С.

Источник: Mine Planning and Equipment Selection 1999 & Mine Environmental and Economical Issues 1999, Pivnyak A Singhal (eds) ® 1999, NMUU, Dnipropetrovsk, ISBN 966-7476-1-X

Статья. Процедура для оценки и предсказания слепой опасности взрыва при работах в угольных шахтах, при использовании электроаппаратуры. Процедура позволяет изучить выполнение стандартов по поводу касающейся защиты при обслуживании и предлагает новые стандарты, обеспечивающие уровень безопасности согласно ГОСТ 12.1.004-76, который позволяет исключить электрические взрывы при слепых работах.

   Статистика МакНИИ указывает, что за последние двадцать лет (1978-1998) 35 электрических взрывов произошли в Украинских угольных шахтах, которые были вызваны наличием в воздухе метановых примесей и угольной пыли, 24 из которых произошли при слепых работах. Взрывы имели место благодаря случайному совпадению во времени и пространстве двух событий: опасная для метана концентрация воздуха и опасный источник электрического взрыва.

   Предоставленные данные выявили опасность взрыва при работах в угольных шахтах, используя комплекс электрооборудования. Предсказание таких взрывов - одна из главных возникших научных проблем. Чтобы усовершенствовать идею, был предложен подход к слепой оценке опасности взрыва при работах в шахтах, который был описан в «Процедура для выявления и оценки опасности в угольных шахтах при групповом использовании электричества» в МакНИИ профессором П.Ф. Ковалевым еще в 1986.

   Появление случайного взрыва, при слепых работах – сложное явление. Оно, возможно, рассматривается как случайное совпадение во времени и пространстве ограниченного числа независимых простых случайных событий, характеризуемых различной частотой и длительностью. Невозможно предсказать взрыв, взятый как специфическое событие, хотя наблюдение событий, производящих это катастрофическое явление, предоставляет возможности получить отношения, для которых может использоваться как текущая оценка ситуации, так и, предсказание в новых условиях. В свою очередь, это разрешает, чтобы держать требуемые стандарты рабочей деятельности.

   Оценка всех средств, гарантирующих безопасность при слепых работах, может быть выражена в зависимости от вероятности, норм и длительности возникновения событий, определенных выше.

   Под опасным состоянием электрооборудования мы подразумеваем отказ электрооборудования, приводящий к опасному состоянию для факторов шахтной среды, т.е. мы подразумеваем чрезмерное содержание газа в среде при слепых работах.

   Опасным, называется состояние, при котором случайное возникновение фактора опасности приводит к автоматическому отказу средств защиты и автоматизации. Доступные процессуальные кодексы определяют вероятность взрыва в оборудовании.

   При развитии технологических процессов установлено, что годовая вероятность взрывов в среде не превышает значения .

Значение означает, что допустим только один взрыв оборудования в год за миллион подобных исследований.

   Принимая во внимание текущий стандарт вероятности взрывов, целью обеспечения защиты от взрывов при слепой работе есть получение: статистической информации о испытываемых при слепой работе объектах. Эта информация должна быть доступна в течение времени T, чтобы получить уровень степени опасности. Если значение - ниже стандарта (вероятность взрыва более ) нужно указать, что значения были предприняты, чтобы исключить взрыв с минимальными эксплуатационными расходами.

   Для этого, нужно определить значение вероятности взрывов при слепой работе в рабочем состоянии электрооборудования. В зависимости от описанного выше отношения, есть возможность определить специальные меры, гарантирующие стандартный уровень безопасность при слепых работах в угольных шахтах. Все эти меры вместе с доступным введением процедур будут содействовать уменьшению взрывов.

   Электрооборудование, установленное при слепой работе в угольных шахтах можно разделить на три группы:

1. Электрооборудование с нормальным зажиганием и зажиганием с искрой, обеспеченные замыканиями или другой взрывной защитой (автоматические выключатели, магнитные стартеры, магистрали, освещение, бытовые приборы, и т. п.).

2. Электрооборудование только с нормальном не искрящимся зажиганием, которое обеспечивается замыканиями (двигатели, коробки автобуса, и т.п.).

3. Электрооборудование без искрящейся части, (кабели, кабельные арматура т. п.).

   Рисками являются:

1. Выключено короткое замыкание.

2. Короткое замыкание без выключения и без последующего сгорания изоляции

3. Короткое замыкание без выключения, с последующим сгоранием изоляции.

4. Однофазная ошибка выключения.

5. Однофазная ошибка без выключения.

6. Опасное нагревание контакта силовой цепи при замыкании с нормально не искрящейся частью.

7. Замыкание контакта силовой цепи, при замыкании с нормально не искрящейся частью.

8. Отказ элемента в срабатывании при замыканиях.

9. Отказ элемента с нормально не искрящейся частью в срабатывании при замыкании.

10. Отказ защитного заземления.

11. Взрывчатая концентрация метана.

12. Отказ контроля за содержанием воздуха.

13. Отказ контроля за содержанием метана.

   Решая ряд уравнений, предложенных в методике расчета при слепых работах в шахтах нужно, чтобы выполненные расчеты соответствовали требованиям ГОСТ 12.l.004-76. Были предложены новые стандарты, повышающие уровень надежности электрооборудования при выполнении слепых работ в угольных шахтах.

   Подобный подход к взрыву и оценке предсказания пожарной опасности оборудования в российской газовой промышленности использовался Донецким Государственным Техническим Университетом, российской Академией Нефти и Газа и российской объединенной акционерной компании «Газпром», который используется на практике «Процедуры для оценки вероятности взрывов в газе, системы электропитания оборудования и их местоположение».

Документ был согласованы с Российской Угольной Инспекцией (Госгортехнадзор) в 1995.