На главную Написать сообщение Поиск по сайту Новости публикаций Плакаты и знаки по охране труда и БЖД Видео по охране труда и технике безопасности Зарубежные средства индивидуальной защиты Юридическая консультация онлайн
В начало разделаОхрана труда в горно-геологической отрасли → Охрана труда в угольной промышленности

Меры безопасности взрывных работ в шахтах, опасных по газу или пыли

Применяемый комплекс способов и средств, включающий применение предохранительных взрывчатых веществ и электродетонаторов, ограничение общего времени взрывания зарядов и интервала замедления между смежными зарядами, требование к минимально допустимым расстояниям между зарядами и свободной поверхностью, применение гидро - или игибиторной забойки и др., не всегда позволяет (вследствие допускаемых нарушений или некачественных ВМ) предотвратить (исключить) воспламенения пыле - и (или) метановоздушной смеси при взрывных работ.


Поэтому полная безопасность взрывных работ в опасных условиях шахт обеспечивается только в сочетании с дополнительной системой мероприятий взрывозащиты. Такая система способна подавить (локализовать) в начальной стадии развития уже начавшееся воспламенение метано -или метанопылевоздушной смеси и, тем самым, предупредить развитие взрыва по сети горных выработок с катастрофическими последствиями.


Она включает в себя снижение взрывоопасности призабойного пространства (осланцевание, орошенние) и создание предохранительной среды (завесы), предупреждающей и в призабойном пространстве локализующей взрывы (вспышки) метано -или метанопылевоздушной смеси.


Способ орошения осевшей пыли водными растворами смачивателя ДБ (0,1-0,2%-ными) благодаря простоте и высокой эффективности получил повсеместное применение в тупиковых горных выработках. При орошении отложившаяся в выработках пыль на протяжении 20 м от забоя должна быть превращена в шлам (грязь), что является гарантией безопасности. Орошение производится за 20-30 мин до взрывных работ.


В угольных забоях его необходимо применять перед каждым приемом взрывания, а при взрывании по породе - 1 раз на два приема. Для диспергирования раствора в забоях подготовительных выработок целесообразно применять ручной ороситель РО-1 с внутренней дозировкой ДБ. Для дозировки смачивателя могут применяться также дозаторы ДСУ-3 или ДСУ-4.


Осланцевание целесообразно применять в сухих (необводненных и без капежа) выработках, в том числе с пучащими легкоразмываемыми породами. В остальных случаях рекомендуется орошение.


Визуальный контроль за состоянием отложившейся угольной пыли должен осуществляться перед каждым взрыванием.


В качестве предохранительной среды могут быть водораспылительные и аэрозольные порошковые завесы.


Водораспылительные завесы создают путем распыления воды из полиэтиленовых сосудов, вместимостью 20 и 30 л, взрывом заряда ВВ не ниже V класса. Сосуды первого типоразмера с водой подвешивают к крепи, а второго укладывают на почве выработки.


При создании аэрозольных порошковых завес применяют порошковые ингибиторы (ПСБ-ТМ, ПВХ-1н, КСВ-30), которые помещают в полиэтиленовые пакеты вместимостью (3±0,3) и (5,5±0,5) кг и распыляют взрывом заряда ВВ не ниже V класса. Пакеты с ингибитором и зарядом ВВ также подвешивают к крепи или укладывают на почве выработки.


Вводить заряды ВВ в сосуды с водой и в пакеты с порошковым ингибитором разрешается только мастеру-взрывнику после заряжания шпуров перед началом монтажа взрывной сети. Электродетонаторы распыляющих зарядов должны соединяться в общую взрывную сеть с электродетонаторами шпуровых зарядов последовательно и взрываться от одного импульса.


Исследованиями МакНИИ в опытной штольне установлено, что распыление воды из одного сосуда объемом 20 л за 25-30 мс до взрыва воспламеняющего заряда, расположенного на расстоянии 3,5-4,5 м от этого сосуда позволяет локализовать взрыв метановоздушной смеси. Однако подобные результаты не достигаются при одновременном взрывании воспламеняющего и распыляющего воду зарядов. Это объясняется тем, что при больших скоростях взрывного горения метановоздушной смеси распыленное облако не успевает распространяться по всему сечению штольни на достаточную длину и поэтому не способно предотвратить прорыв пламени.


Надежное локализующее действие водяной завесы достигается при распылении воды из двух полиэтиленовых сосудов, расположенных на расстоянии 2-2,4 м один от другого по длине выработки. При этом скорость горения метана, согласно показаниям датчиков пламени, на первом участке пути при использовании и без применения водяных завес находится в одних и тех же пределах, на втором участке у места расположения сосуда с водой скорость снижается в 2,5-3 раза и у второго сосуда - полностью гасится.


Локализация взрыва метано-воздушной смеси в условиях одновременного инициирования воспламеняющих и распыляющих зарядов ВВ происходит следующим образом. Распространяющееся пламя горения метана подходит к первому сосуду в течение нескольких миллисекунд, за которые успеет образоваться лишь незначительное облако, неспособное еще полностью задержать пламя взрыва.


Однако движущееся пламя, встречая завесу, частично гасится, раздробляется на отдельные струи и проходит у стен выработки, где плотность облака еще незначительна, со скоростью в 3,0-3,5 раза меньше обычной. Эта задержка оказывается достаточной для того, чтобы созданная завеса от второго сосуда сумела перекрыть это пространство и создать предохранительную среду на длину, способную в дальнейшем погасить прорвавшееся пламя.


Такая двухрядная завеса получила название локализующей. Ее протяженность составляет не менее 7 м (протяженность однорядной водораспылительной завесы равна 4,5 м, а аэрозольной порошковой - 4 м). Этой длины достаточно (более чем с двукратным запасом), чтобы обеспечить локализацию (гашение) раскаленных продуктов взрыва шпуровых зарядов и небольшой (до 5 м3) очаг воспламенения метановоздушной смеси. В забоях подготовительных выработок с двумя открытыми поверхностями, в том числе при породной подрывке, второй ряд сосудов должен размещаться в опережающей полости.


Пространственные схемы размещения снаряженных сосудов (пакетов) в выработках в зависимости от их поперечных размеров, степени взрывоопасности и количества открытых поверхностей приведены на рисунке 12.1.

Схемы расположения сосудов с водой (пакетов с ингибитором) в призабойном пространстве выработок высотой до 2 м (а) и более 3,5 м (б)

Рисунок 12.1 - Схемы расположения сосудов с водой (пакетов с ингибитором) в призабойном пространстве выработок высотой до 2 м (а) и более 3,5 м (б) для создания предохранительной среды при взрывных работах 1 и 2 - в выработках соответственно шириной до и более 3 (3,6) м (в скобках размеры для пакетов с ингибитором); 3 - однорядная завеса: 4 - двухрядная (локализующая) завеса; 5 - завеса при породной подрывке


Эффективное время действия водяных завес составляет до 1 с (500-600 мс), а ингибиторной порошковой несколько больше 1,5 с и поэтому они не могут предотвращать воспламенения метано-воздушной смеси от выгорающих зарядов, время выгорания которых может длиться 10-12 мин и более, т.е. на несколько порядков превышает взрывозащитный период предохранительных завес.


Одним из направлений создания длительно действующей предохранительной среды является применение высокократной (кратностью более 300) воздушно-механической пены. Воздушно-механическая пена вытесняет из призабойного пространства метановоздушную смесь и замещает ее пенной массой, характеризуемой высокой пламегасительной способностью.


При воздействии высокой температуры пленочная вода быстро превращается в пар, поглощая большое количество теплоты. Кроме того, пена связывает витающую пыль, равномерно увлажняет стенки, кровлю выработки, отбитую горную массу и позволяет отказаться от их орошения. Однако из-за сложности контроля за стабильностью параметров пенообразования и заполнения выработки пеной этот способ в настоящее время практически не применяется.


Поэтому МакНИИ разработаны длительно действующие водовоздушные завесы с помощью генератора тонкодисперсных водяных аэрозолей ГПВ (гидропневматический взрывозащитный). Схема создания длительно действующей предохранительной среды посредством этого генератора приведена на рисунке 12.2.

Схема размещения генератора ГВП в горной выработке

Рис. 12.2. Схема размещения генератора ГВП в горной выработке: 1 - генератор ГВП. 2 - растяжка; 3 - натяжное оборудование. 4, 5 и 6 - трубопроводы вентиляционный, сжатого воздуха и пожарно-оросительный. 7 и 8 - шланги для подвода сжатого воздуха и воды:9, 10 – тройники; 11 и 12 - вентили


Генератор включает два-пять (в зависимости от площади сечения выработки) гидропневматических распылителей, собранных в один блок. Распылитель, входящий в генератор тонкодисперсных водяных аэрозолей, состоит из коаксиально расположенных воздушного и водяного сопел, перед которыми жестко закрепляется распылительный конус с углом конусности не более 60о. Время непрерывной работы генератора (указывается в паспорте БВР) должно быть не менее 10 мин. Причем включения генератора в работу производится не позже, чем за 2-3 мин до взрывания шпуровых зарядов.


Генератор ГВП закрепляют на шахтной крепи со стороны и впереди вентиляционного трубопровода или сбоку от него таким образом, чтобы факел водяной завесы двигался к забою выработки вместе с подаваемой струей свежего воздуха. При этом расстояние от генератора до забоя должно составлять не более 9 м. Переноска генератора осуществляется после каждого цикла взрывания, если глубина заходки превышает 2 м, и через один цикл, если она 2 м и менее. Пуск генератора в работу осуществляется открытием запорных вентилей на водопроводе и магистрали сжатого воздуха.