Артамонов В.Н.,
Николаев Е.Б.

Источник: Сборник статей Чешского технического университета, 2006. – C. 24-29.

Введение

Горные работы предусматривают широкое использование взрывных работ в процессе проведения подготовительных выработок и формирования ниш в забое, в очистных выработках. Более половины проходческих забоев «Донецкуголь» подготавливают ниши, используя БВР (буро-взрывные работы).

Пыль, формирующаяся в результате деформации угля, высокой степени рассеивания и соответственно опасность запыления легких очень высока. Это тяжело нейтрализуемое явление. Агрессивное явление такого рода пыли на дыхательную систему человека усиливается адсорбцией ядовитых продуктов взрыва на поверхности. Это приводит к высокой фиброзной активности и вызывает запыление легких у горнорабочих. Постепенное выделение ядовитых газов может вызывать интоксикацию шахтеров [1].

Актуальность проблемы

Анализ применяемых методов показал, что вместо применения гидровзрывных технологий, эффективность одного метода устранения газа и пыли не позволяет снизить содержание пыли в воздухе и выделение газа из добытого угля согласно стандартам. Чтобы снизить формирование угольной пыли и адсорбцию ядовитых газов необходимо провести некоторые эффективные меры по предотвращению вредоносного воздействия ядовитых газов и возникновения пыли, появляющейся во время взрывных работ. Объединенный с примененным методом и мерами по формированию увеличения пылеобразования и газа, в то время как производятся взрывные работы, это позволяет создать локальные зоны на рабочих местах в забое, в котором концентрация уровня пыли и газа не выше, чем максимально возможная концентрация.

Как углеразрушающий механизм, так и процессы, и процессы формирования пыли изменяются во время взрывных работ в увлажненной зоне залегания угольного пласта.

Теоретические исследования

Известно, что мощность энергии, которая идет на углеразрушающие работы зависит как от вида применения нагрузки, так и от физических и механических качеств окружения. Изменяя эти качества – это ведет к определенным изменениям энергетических индикаторов углеразрушения. Когда пористость угля увеличивается, то наблюдается увеличение специфического освобождения от пыли. Функциональная зависимость пылеобразования от энергии деструкции была подсчитана [3,4]:

(1)

где
B – показатель, описывающий угольный массив по способности к разрушению;
Н_w – специфицированная энергия деструкции.

(2)

где

(3)

а_i – арифметическое значение выпуска частиц размером менее чем d, %;
d_i – размер ячеек в сите i, мм; n – количество сит.

Исследования показывают, что суммарный выход частиц пропорционален работе, проведенной по разрушению угля. Соответственно, характеристики угольного пласта влияют на содержание пыли в обрушенном угле больше, чем способ их разрушения. Изменение характеристик пласта гирдровлиянием ведет к изменению степени разрушения угля, например, приводит к изменению разрушения его поверхности. Область пылевой поверхности F особенная, так как формируется во время разрушения угля, и является одним из главных показателей количества адсорбируемого ядовитого газа. Эти газы попадают в атмосферу выработки позже. Специфицированная энергия Н_w как сухого, так и влажного угля изменяется пропорционально площади поверхности разрушения в зависимости от степени увлажнения.

Эксперименты в реальных условиях

Была введена целая серия лабораторных и практических исследований, с целью установления эффекта увлажнения под низким давлением на угольную деформацию, а также его способность к пылеобразованию и деструкции. Уголь пласта К_в шахты «Лидиевка» ГП «Донецкуголь» был выбран для тестирования из-за высокой твердости угля (f=1,5) соответствующего показателя деструктивной энергии в процессе подготовки ниш. Увлажненная зона пласта была сформирована в части 7 западного слоя со стороны выемочного ствола на расстоянии 25-30 мм от нижней ниши. Был сделан образцовый срез в нише с целью установления гранулометрического содержания срезанного угля. Образец такого же рода был взят с верхней неувлажненной ниши.

Заключение

Эффект дополнительной предварительной гидрообработки потенциального взрывного слоя при буро-взрывных работах (БВР) предоставляет возможность сокращать количество пыли и вредное образование газов от отбитого угля в атмосферу. Она помогает создавать безопасные условия при буро-взрывных работах.

References

1. Professional illnesses of coal mine workers guide / Edited by G. A. Kobets – K.: Zdorovye, 1992. – 232p.

2. Artamonov, V. N., Nikolayev, E. B.: Preliminary moisturizing as a complex method of more effective and safe mining // Geotechnologies in the 21st centure. Donetsk, DUNPGO, 2001 – t.1, P. 124-129.

3. Ishchuck, I. G., Pozdnyakov G. A.: Methods of complex dedust formation in mines. Reference book - M: Nyedra, 1991. – 253p.

4. Dust control in coal mines guide: the 2nd ed. M: Nyedra, 1979. – P. 29-33.