Лукяненко Юлия Михайловна
Факультет геотехнологий и управления производством
Специальность: "Экология горных технологий"
Тема выпускной работы: "Выбор и обоснование параметров технологии использования пород отвалов шахты " Октябрьский рудник" для снижения вредного воздействия на ОПС"
Руководитель: проф. Артамонов Владимир Николаевич
РЕФЕРАТ
Цель работы - разработка рекомендаций по тушению отдельных очагов горения, параметры которых (форма, размеры, температура) устанавливаются по результатам температурной съемки.
Работа выполнена в соответствии с требованиями, содержащимися в документах:
- НПАОП 10.0-1.01-05 Правила безопасности в угольных шахтах.
- КД 12.09.0801-99 Руководство по предупреждению самовозгорания, тушению, разборке и рекультивации породных отвалов угольных шахт и обогатительных фабрик.
- Инструкция по предупреждению самовозгорания, тушению и разработке породных отвалов. // Сборник инструкций к правилам безопасности в угольных шахтах. / Минтопэнерго Украины. - Киев, 2003.
- Технологические схемы формирования, профилактики самовозгорания и тушения плоских породных отвалов. / Минуглепром Украины. / Киев, 1995.
Действующий плоский породный отвал расположен на промплощадке шахты рядом с недействующим отвалом №2, который списан в 1967 г. из числа горящих. На востоке и северо-востоке от породного отвала расположены жилые массивы и больничный комплекс. Отвал занимает практически всю отведенную под него площадь, равную 239000 м2. Проектная высота отвала 70 м. Фактическая высота - 56 м (максимальная). Согласно проекту оставшийся срок службы отвала составляет 47 лет. На породном отвале очаги горения появились в 1972г., которые были ликвидированы. По результатам температурной съемки, выполненной в 1999 г. температура пород на глубине до 2,5 м не превышала 80°С. Однако, в 2001 г., как показала температурная съемка, на породном отвале были обнаружены очаги горения. Породный отвал был разделен на 6 условных участков для облегчения описания его теплового состояния.
На основании визуального осмотра породного отвала, проведенного в сентябре 2005 г., и результатов температурной съемки за 2005 г. установлено следующее по сравнению с 2003 г.:
Участок №1. За анализируемый период порода на участке не отсыпалась. Температура пород на глубине 0,5 м от поверхности составляет 23-24°С,то есть равна обычной температуре для породного отвала. Следовательно, очаг самонагревания с температурой 36°С исчез.
Участок №2. На этот участок порода также не отсыпалась, а очаг горения был покрыт слоем глины. Максимальная температура пород на глубине 2,5 м от поверхности снизилась с 90°С до 72°С. Таким образом, очаг горения был ликвидирован.
Участок №3. На этот участок так же, как и на участках 1 и 2, порода не отсыпалась. Очаг был покрыт слоем глины только частично на горизонтальной поверхности. Максимальная температура пород на глубине 0,1 и 0,5 м от поверхности, равная соответственно 105 и 148°С практически не изменилась. Однако увеличилась площадь очага с 15,0 м2 до 31,5 м2, что привело к увеличению выбросов вредных газов с 16,86 т/год до 40,28 т/год.
Участок №4. На этом участке никаких работ не производилось. Распределение температуры пород на глубине 0,5 м от поверхности сохранилось. На участке имеется одно место с повышенной температурой, которая не превышает 32 °С.
Участок №5. На сопряжении участков № 5 и № 6 производилась отсыпка породы, что привело к изменению конфигурации данного участка. Практически вся горизонтальная поверхность очагов горения была покрыта слоем глины. Благодаря этому площадь горения очагов уменьшилась с 37,5 м до 2,5 м , а максимальная температура пород на глубине 0,5 м от поверхности снизилась с 170°Сдо88°С.
Участок №6. Как уже отмечалось (см. участок № 5) на участок отсыпалась порода, что примело к изменению его конфигурации. Участок является не-горящим. Максимальная температура пород на глубине 0,5 м от поверхности имеет место в зоне отсыпки и равна 28 °С. На остальной части участка она не превышает 26 °С.
По результатам температурной съемки на породном отвале установлено, что продолжается горение на участках № 3 и № 5.
Породный отвал относится к группе горящих. Количество очагов горения на отвале невелико. Очаги горения располагаются в основном вблизи мест выгрузки породы и выделяют в атмосферу двуокись серы, окись углерода, сероводород и оксиды азота. Кроме того, со всей поверхности отвала в атмосферу выбрасывается пыль углепородная.
В 2000 году на породный отвал вывезено 110093 тонны горной породы.
Тушение очагов горения способом изоляции дало положительные результаты по снижению интенсивности горения. Однако работы по тушению должны выполняться более качественно. Принимая во внимание положительные результаты тушения очагов горения способом изоляции, рекомендуется следующий порядок работ по тушению отдельных очагов горения на породном отвале.
- В настоящее время отсыпка свежей породы может производится только на участок №6 и участок №1 при соблюдении технологии складирования с профилактикой самовозгорания, которая предусмотрена проектом.
- Возможна также отсыпка пород на участке №4 после предварительного завоза глины и покрытия ею горизонтальной поверхности. Перемещение глины и планирование ее в слой толщиной в 0,5 м произ- водится бульдозером.
- Отсыпка породы на участке №2 может производиться только после снижения температуры до 35 °С на глубине 0,5 м от поверхности.
- Тушение очагов горения на участках №3 и №5 должно производиться в соответствии с требованиями. Технология тушения включает следующие операции: доставка изолирующего материала, покрытие им горизонтальной поверхности и откосов, уплотнение изоли- рующего материала на горизонтальной поверхности и откосах.
- Целесообразно тушение очагов произвести в кратчайшие сроки, чтобы не вызвать их перемещения по отвалу. При этом необходимо пол- ностью изолировать один очаг, а затем переходить к тушению другого. Изолирующее покрытие должно перекрывать очаг горения. Вдоль откоса перекрытие должно быть не менее 10м, как на горизонтальной поверхности, так и на поверхности откоса.
- Ha участке №3 изолирующее покрытие из глины (суглинка) должно быть не менее 15м как на откосах, так и на горизонтальной поверхности. Наносят покрытие следующим образом: автосамосвалы выгружают глину вдоль откоса, а бульдозер сталкивает ее под откос. Толщина покрытия на откосах в конце ширины должна быть не менее 0,25 м, а у кромки откоса - не менее 0,5 м. После создания покрытия на откосах создают покрытия на горизонтальной поверхности толщиной не менее 0,5 м. Для этого автосамосвалы выгружают глину вдоль откоса на расстоянии 15 м от кромки откоса, затем бульдозер планирует ее в слой толщиной 0,25 м и уплотняет. Аналогично наносят второй слой.
- На участке №5 изолирующее покрытие наносят на площади на кромке откоса до основания вышеотсыпанного слоя породы и на откосы при ширине полосы 10 м. Нанесение покрытия осуществляют по технологии, изложенной в п. 3.6. Кроме того, для предупреждения рецидивного горения покрывают откосы слоем глины полосы не менее 8 м и толщине слоя не менее 0,25 м.
- На участках с очагами горения необходимо ежемесячно в теплый
период года проводить контроль температуры пород на глубине 0,5 м от
поверхности в предполагаемых местах самонагревания.
В случае обнаружения повышения температуры и разломов покрытия необходимо немедленно произвести уплотнение изолирующего покрытия и нанесение дополнительного покрытия из глины толщиной не менее 0,25 м. - На участки, где велись работы по тушению очагов горения, отсыпка свежей породы допускается только после составления акта о тепловом состоянии участка. При этом отсыпка породы должна осуществляться с оставлением бермы шириной не менее 6,5 м.