Факультет:
Геотехнологии и управления производством
Специальность: Безопасность трудовой деятельности
Тема магистерской работы: «Нормализация условий охраны труда по пылевому фактору на примере шахты «Октябрьский рудник»
Руководитель: доктор технических наук, профессор, Булгаков Юрий Федорович
Угольная промышленность является одной из наиболее крупных отраслей народного хозяйства Украины. Доля угля составляет не менее 94 – 96% в общем объеме потребляемых собственных энергоносителей страны. Обеспечение необходимого и достаточного количества добываемого угля является гарантией энергетической независимости государства. Геологических запасов угля в Украине имеется на сотни лет.
Программой «Украинский уголь», утвержденной постановлением Кабинета Министров Украины от 19.09.01 № 1205, предусмотрено увеличение добычи угля в стране к 2010 году до 110 и к 2030 – до 125 млн. тонн, что невозможно без разработки и внедрения прогрессивных технологий и организационных решений угледобычи, повышения уровня безопасности горных работ и охраны труда.
В структуре профессиональной патологии доля заболеваний, обусловленных вредным воздействием пыли, занимает одно из первых мест. Наиболее часто заболевания регистрируются у ГРОЗ и проходчиков.
В дальнейшем, учитывая предполагаемое увеличение добычи угля, произойдет резкий рост интенсивности пылевыделения. Это в значительной степени усугубит и без того сложное положение по пылевому фактору в шахтах. Даже весьма эффективные комплексы инженерных средств борьбы с пылью не могут обеспечить снижение концентрации пыли на рабочих местах шахтеров до допустимых величин, в связи с чем применение средств индивидуальной защиты органов дыхания является неотъемлемой частью комплекса противопылевых мероприятий по предупреждению заболеваний пылевой этиологии.
Таким образом, становится очевидной важностью выбор критериев контроля уровня воздействия пылевого фактора, которые должны включать не только определение концентраций пыли в воздухе рабочих зон, но и оценку пылевых нагрузок, имеющих решающее значение в развитии патологии легких, прогнозировании профессиональной заболеваемости и разработки управленческих мероприятий.
Решение вопросов борьбы с рудничной пылью и предотвращение профессиональной заболеваемости пневмокониозом и пылевым бронхитом на угольных шахтах имеет важное социально-экономическое значение, что определяет актуальность темы магистерской работы, посвященной этой проблеме.
Главной целью является снижение уровня профессиональной заболеваемости горнорабочих. Усовершенствовать метод прогноза запыленности рудничного воздуха. Разработать мероприятия по предотвращению заболеваемости пневмокониозом шахтеров. Применение методов и способов пылеподавления и обеспылевание рудничного воздуха.
Установлено, что в активной зоне за счёт перекрытия всего сечения выработки можно снизить концентрацию пыли на 50 – 80%, а за пределами активной зоны факела за счёт гравитационных сил на 40 – 60% при диаметре капель жидкости 200 мкм и диаметре частиц пыли 10 – 20 мкм. Причем, с уменьшением диаметра частиц вероятность пылеулавливания растёт. Кроме того, за счёт электростатических сил концентрацию пыли можно уменьшить на 80 – 90%. Так, если вклад каждой из сил будет составлять 50%, то вероятность пылеулавливания, как произведение вероятностей, составит 12,5%, и, таким образом, основная задача борьбы с пылью будет решена при соответствующем выборе количества форсунок и их гидравлических и геометрических параметров.
Шахта «Октябрьский рудник» ГП «ДУЭК» построена по проекту, разработанному институтом «Донгипрошахт» и сдана в эксплуатацию в декабре 1974 года с проектной мощностью 1800 тыс. тонн угля в год. За период эксплуатации, в связи с ухудшением горно-геологических условий и доразведкой шахтного поля, проект развития шахты и производственная мощность неоднократно корректировались и с 01.01.1996 года производственная мощность шахты установлена в объеме 800 тыс. тонн угля в год. Шахта имеет перспективный срок службы шахты более 100 лет.
Шахта «Октябрьский рудник» является обособленным подразделением государственного предприятия «Донецкая угольная энергетическая компания».
Размер шахтного поля составляет 9,0км по простиранию и 3,5км - по падению.
Промышленные запасы угля в границах шахтного поля составляют более 96,0 млн.тонн. На балансе шахты числятся пласты: m’4, m3, m2, l’8, l8, l’7, l4, l3, l”1, k8. В настоящее время шахтой разрабатываются два пласта l’8 «София» и k 8 «Паровочный».
Шахта «Октябрьский рудник» относится к сверкатегорным по газу, опасна по взрывчатости угольной пыли, суфлярным выделениям метана, внезапным выбросам породы. Относительная газообильность шахты составляет 41,4 – 84,96 м3/т, абсолютная 9 -11 м3/мин.
Шахтное поле вскрыто по одногоризонтоной схеме пятью вертикальными стволами: центрально – сдвоенными главным (скиповым, который служит для выдачи угля и породы, а также для проветривания выработок и камер околоствольного двора), и вспомагательным (клетьевым, который служит для спуска – подъема людей, материалов, оборудования, а также для подачи свежей струи воздуха), фланговыми восточным и западным воздухопадающим (служат для подачи свежей струи воздуха) и вентиляционным стволом №1.
Система подготовки шахтного поля панельная. На шахте приняты столбовая, комбинированная и сплошная системы разработки в вариантах по падению и по простиранию пласта. Схема проветривания прямоточная при комбинированной системе и прямоточная с подсвежением при столбовой системе.
Ведение очистных работ осуществляется в соответствии с «Технологическими схемами разработки пологих пластов на шахтах Украины», «Руководством по управлению кровлей и креплению очистных забоев на угольных пластах с углом падения 35 градусов», разработанными ДонУГИ, «Правил безопасности…» и другими нормативными документами, действующими в отрасли.
За последние несколько лет на шахте «Октябрьский рудник» средние темпы проведения подготовительных выработок составляют 2 -3 км. В 2004 – 2005 г.г. все выработки проводились буровзрывным способом, ввиду изношенности парка проходческих комбайнов и отсутствия их на шахте. В 2006 году наряду с буровзрывными работами начато проведение конвейерного уклона новым проходческим комбайном КСП-32.
В качестве подземного транспорта на шахте используется локомотивная откатка, конвейерный транспорт и одноконцевая канатная откатка. Для доставки людей по горизонтальным магистральным выработкам применяются людские вагонетки ВЛ18-900 транспортируемые электровозами 2АМ8Д. По наклонным магистральным выработкам перевозка людей осуществляется в людских вагонетках ВЛН1-15П при помощи подъемной машины.
Существующая на шахте схема проветривания комбинированная, центрально-отнесенная, способ проветривания - всасывающий.
Свежий воздух поступает в шахту по западному, восточному воздухопадающим и клетьевому стволам. Исходящая струя воздуха выдается из шахты по вентиляционному и скиповому стволам.
Мероприятия по борьбе с пылью основаны в значительной мере на применении воды, которая должна быть питьевого качества по ГОСТ 2874—73 «Вода питьевая. Нормы качества». При отсутствии или недостатке в районе воды питьевого качества по согласованию с органами санитарного надзора могут быть использованы источники воды (шахтные воды и др.), не содержащие вредных и трудно устраняемых примесей при условии ее предварительной очистки и обеззараживания до питьевого качества.
Очистка и обеззараживание воды производятся в основном на поверхности, но допускаются и в подземных условиях. Для повышения смачивающей, способности воды применяются растворы смачивателей ДБ (0,1—0,5%) и др., а также растворы эмульсий Э-1, Э-2, Э-3 (5%).
Для подачи воды к местам потребления обязательно устройство подземного пожарно-оросительного водопровода.
На каждой шахте должен составляться проект комплексного обеспыливания. На угольных шахтах проект составляется в соответствии с «Руководством по борьбе с пылью в угольных шахтах» и утверждается техническим директором производственного объединения (главного инженера комбината, треста).
Наряду с участком ВТБ в случае необходимости на шахте может быть создан участок профилактики работ и техники безопасности, основными задачами которого являются профилактика пылеобразоваиия, пылеподавление и пылеулавливание в выработках общешахтного значения.
Помимо технических мероприятий, в профилактике пневмокониоза играют роль использование противопылевых респираторов и биологические методы. Противопылевые респираторы применяются в тех случаях, когда комплекс обеспыливающих мероприятий не обеспечивает снижение запыленности воздуха до предельно допустимых концентраций. К биологическим методам относятся: ингаляция аэрозолей 1%-ного раствора углекислого калия, ультрафиолетовое облучение и профилактическое питание.
Важное значение имеют специальные мероприятия по охране труда и улучшению социально-бытовых условий, способствующих сопротивляемости организма. Заболеванию пневмокониозами наиболее подвержены люди в молодом возрасте и женщины, поэтому запрещен труд в шахте подростков до 18 лет и женщин, а также труд лиц моложе 20 лет на работах в горной промышленности, опасных по силикозу. Для рабочих, занятых на работах, опасных по силикозу, введены дополнительный отпуск продолжительностью 24 рабочих дня; повышенная пенсия по инвалидности в случае заболевания пневмокониозом; лечебно-профилактическое питание; направление в дома отдыха, профилактории (ночные санатории), санаторно-курортное лечение. Если рабочий заболел силикозом, его переводят на другие работы, не связанные с постоянным воздействием пыли и ядовитых газов.
При относительно невысокой категории пыльности подавление пыли у передвижных и полустационарных пунктов погрузки угля и в пунктах погрузки и перегрузки угля на ленточных конвейерах осуществляется орошением с помощью зонтичных или конусных форсунок с расходом воды 5 л/т и давлении 0,5 МПа. Форсунки должны устанавливаться над местом погрузки таким образом, чтобы факел воды перекрывал весь очаг пылеобразования. Включение орошения должно производиться автоматически.
Схема орошения на передвижном погрузочном пункте угля приведена на рисунке. При высокой категории пыльности и скорости движения воздуха более 2 м/с на передвижных погрузочных пунктах рекомендуется схема, в которой используется эжектирующее действие воды для отсоса и улавливания пыли в комплексе с укрытием. Давление воды на форсунках должно составлять 1,2 МПа, число форсунок рассчитывается из удельного расхода воды 5 л/т.
При средней или высокой категории пыльности орошение на стационарном погрузочном пункте угля в вагоны рекомендуется дополнять укрытием или производить отсос запыленного воздуха. Укрытие выполняется в виде кожуха или из конвейерной ленты. При пылеотсосе укрытие выполняют несколько больше размеров вагонетки. Нижнюю часть кожуха изготавливают из эластичного материала. Для отсасывания запыленного воздуха используют центробежный пылевой вентилятор типа ЦП-7-40. В качестве пылеуловителя могут использоваться сухие циклоны с водяной пленкой типа СИОТ, рукавные фильтры и т.д.
В структуре профессиональной патологии доля заболеваний, обусловленных вредным воздействием пыли, занимает одно из первых мест. Наиболее часто заболевания регистрируются у ГРОЗ и проходчиков. Решение проблемы, связанной с пылеобразованием в угольных шахтах, была и остается актуальной. Разработка новых методов и способов борьбы с пылью, а также применение современных технологий позволяет уменьшить пылевыделение в шахтах и защитить горнорабочих от таких профзаболеваний, как пневмокониоз, бронхит, а также многих других, связанных с повреждением дыхательных путей.
1. С.Я. Хейфиц, В.Я. Балтайтис /Охрана труда и горноспасательное дело/.-M.:"Недра" 1978.,422с.
2. Методические указание по исследованию проявлений горного давления на моделях из эквивалентных материалов /М-во угольной промышленности СССР. ВНИМИ.-Л., 1976.-80с.
3. М.П. Зборщик, М.А. Ильяшов/Геомеханика подземной разработки угольных пластов/Донецк 2006, 255с.
4. С.А. Крутенко Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук/акономерности формирования пылевой обстановки в угольных шахтах и совершенствование мер по предотвращению заболеваемости горнорабочих пневмокониозом/Макеевка 2005,19с
©ДонНТУ 2008 Кондакова Юлия Владимировна