А.Н. Шаталов, В.А. Шмурыгин – Современный подход к методам борьбы с пылью в подземных горных выработках

Борьба с пылью на горнодобывающих предприятиях имеет большое значение. Поэтому разработка и внедрение новых высокоэффективных способов и средств борьбы с пылью являются актуальной задачей.

Пыль негативно влияет на организм человека, вызывая заболевание легких силикоз – при воздействии породной пыли, антракоз – при воздействии угольной пыли. Особенно активно действуют на легкие человека частицы пыли размером 0,25–10 мкм.

В настоящее время все мероприятия по борьбе с пылью можно подразделить на следующие основные группы:

предупреждение или снижение пылеобразования (разработка и внедрение машин и комбайнов, работающих на принципе крупного скола, и использование струй воды высокого давления, предварительное увлажнение массива);
осаждение пыли, взвешенной в воздухе (орошение, применение пены);
разжижение взвешенной в воздухе пыли (вентиляция);
пылеотсос и осаждение пыли;
предупреждение или снижение пылеобразования осуществляется за счет гидравлического или гидромеханического разрушения массива.

Одним из эффективных методов предотвращения пылеобразования является предварительное увлажнение угольного массива. Сущность предварительного увлажнения заключается в том, что нагнетаемая в пласт под давлением жидкость приводит к увеличению влажности угля, вызывающему образование из пылинок, находящихся в трещинах, агрегатов, которые при поступлении в воздух быстро осаждаются.

Наиболее распространенным способом осаждения пыли из воздуха является орошение. Суть его заключается в том, что при встрече движущейся в воздухе капли жидкости с пылинкой происходит их соударение, захват каплей пылинки и ее смачивание. Образовавшийся при этом агрегат капля-пылинка выпадает из воздуха на почву или осаждается на стенки выработки.

Суть пылеулавливания заключается в том, что выходящий из специального устройства воздух создает в определенной области разрежение, куда подсасывается запыленный воздух, на последний воздействует тонкодиспергированная жидкость. Осажденная пыль в виде шлама удаляется. Эффективность пылеподавления такого способа достигает 95–99 % при давлении воды 0,8–1 МПа, давление сжатого воздуха 0,3–0,4 МПа и расходе воды 0,5–3,5 л/мин.

Эффективное пылеподавление осуществляют при применении химической пены. Суть метода заключается в том, что при подаче пены в места пылеобразования она растекается по поверхности горной массы, смешивается с ней и интенсивно разрушается.

Образующаяся при этом жидкость смачивает горную массу и предотвращает переход пыли во взвешенное состояние. Пена создает большую поверхность взаимодействия жидкости с горной массой и способствует эффективному подавлению тонких фракций пыли и экранированию очагов пылеобразования.

При бурении шпуров и скважин основным способом борьбы с пылеобразованием является промывка, осуществляемая путем подачи воды или водных растворов ПАВ в забой или скважину. В момент удара режущего инструмента жидкость обволакивает отделяющиеся куски породы и смачивает их, что и предопределяет снижение выхода пыли. Расход жидкости при этом составляет 5–6 л/мин. Для того чтобы не происходило сдувание шлама и не образовывалась пыль, предусматривается специальное устройство для направленного отвода отработавшего сжатого воздуха.

При уборке горной массы применяют увлажнение взорванной массы, а при работе погрузочных средств – орошение. При скреперной доставке горной массы наряду с подачей свежего воздуха к месту машиниста скреперной лебедки, что предотвращает распространение пыли в зону дыхания рабочих, используют автоматизированную систему орошения. Применение орошения в комплексе с вентиляцией позволяет достичь санитарной нормы содержания пыли в воздухе.

Вентиляция предусматривает вынос пыли из забоя и разжижение пылевого аэрозоля поступающим свежим воздухом.

Для использования вентиляции в качестве пылезащитного средства рекомендуют принимать следующие оптимальные скорости движения воздуха по пылевому фактору: в подготовительных выработках 0,4–0,7 м/с; в очистных забоях 1–3 м/с.

Выполнение мероприятий по борьбе с пылью проводится силами участка в закрепленных за ним выработках. Ответственность за выполнение противопылевых мероприятий возлагается на начальника участка. Начальник участка совместно с начальником участка ВТБ определяет потребность и составляет заявку на оборудование, запасные части, контрольно-измерительные приборы и материалы для борьбы с пылью.

Борьба с пылью является важным направлением в комплексе работ по проведению горных выработок. Так как направлена она на обеспечение безопасности людей, работающих в опасных условиях. Жизнь и здоровье человека имеют первостепенную важность, пренебрежение данными мероприятиями могут повлечь за собой серьезный ущерб здоровью рабочих. Так же взрыв угольной пыли, приведет к неминуемой остановке работы всего предприятия и связанных с ним фабрик. В связи с этим, к борьбе с пылью следует подходить с максимальной ответственностью, совершенствовать существующие способы, разрабатывать новые.

Литература

1.Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом (ПБ 03–553–03). – М., 2003.
2.Инструкция по разработке проекта противопожарной защиты угольной шахты (РД 05–365–00). – М., 2000.
3.Инструкция по проектированию пожарно-орасительного водоснабжения шахт (РД 05–366–00). – М., 2000.
4.Инструкция по борьбе с пылью в угольных шахтах (РД 15–2011). – М., 2011.
5.Общие правила промышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов (ПБ 03–517–02). – М., 2002.