Связывание отложившейся угольной пыли гигроскопическими смачивающе-связующими составами может производиться в вентиляционных, откаточных и конвейерных выработках с интенсивностью пылеотложения более 1,2 г/м3 в сутки независимо от ограничений по устойчивости вмещающих пород и требования по температуры и влажности воздуха. Для связывания угольной пыли применяются жидкие или пастообразные смачивающе-связующие составы на основе хлористого кальция и смачивателя. Концентрация хлористого кальция и соответствующая ей оптимальная концентрация смачивателя в растворе подбирается в зависимости от относительной влажности воздуха в обрабатываемой выработке.
Обработке смачивающе-связующим составом должны подвергаться бока и кровля выработки, а также доступные места за затяжками. Почва при этом увлажняется стекающей жидкостью. Расход жидкого смачивающе-связующего состава должен быть не менее 0,5 л/м2, пасты — не менее 3,0 кг/м2 обрабатываемой поверхности. Смачивающе-связующие составы должны наноситься на предварительно обмытые поверхности выработки.
Периодичность побелки, осланцевания, обмывки, нанесения смачивающе-связующих составов во всех горных выработках (за исключением участков с интенсивным пылеотложением в откаточных выработках) определяется по формуле
где Кп — коэффициент продолжительности защитного действия способа (принимается при побелке, осланцевании и обмывке — 1, при связывании пыли смачивающе-связующим раствором — 5, при связывании пыли смачивающе-связующей пастой — 20); Ри — интенсивность пылеотложения, г/м3 сутки, (принимается, за исключением участков вентиляционных штреков, примыкающих к лавам протяженностью 200 м, по табличным данным ДНАОП 1.1.30-5.25-96); Км — коэффициент, учитывающий влияние содержания метана в атмосфере выработки (для негазовых шахт Км принимается равным 1, а для газовых — в зависимости от допустимого содержания метана).
| СН4, % | 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,5 | 2,0 |
|---|---|---|---|---|---|
| Км | 0,75 | 0,6 | 0,5 | 0,35 | 0,25 |
Интенсивность пылеотложения в вентиляционных штреках протяженностью 200 м от лав определяется методом сбора пыли массой не менее 2 г на специальные подложки. Интенсивность пылеотложения рассчитывается по формуле
где — b — ширина выработки по почве, м; М — масса осевшей на подложки пыли, г; F — суммарная площадь подложек, м2; S — площадь поперечного сечения выработки в свету, м2; t — время пылеотложения, сут.
Туманообразующие завесы устанавливаются для непрерывного связывания угольной пыли рассредоточенно на примыкающем к лаве участке вентиляционного штрека с интенсивностью пылеотложения 2,2 г/м3 сутки и более.
Каждый туманообразователь завесы создает факел тумана в виде сплошного конуса, соизмеримым с поперечным сечением выработки. Туманообразователи в первой завесе располагаются при скорости движения воздуха свыше 2 м/с факелами навстречу движению вентиляционной струи, при скорости 2 м/с и менее, а также во второй и последующих завесах — в сторону ее движения.
Расстояние первой завесы от лавы не должно превышать 20 м, между первой и второй завесами принимается в зависимости от скорости движения воздуха в выработке (рис.19.11), а между каждой последующей завесы, начиная с третьей, увеличивается на 25 м. При этом на участке штрека между лавой и первой завесой должно применяться связывание пыли смачивающе-связующими составами или обмывка, а за участком непрерывного связывания — обмывка.
Рисунок 19.11 — Расстояние между первой и второй туманообразующими завесами от скорости движения воздуха в выработке
Туманообразующие завесы располагаются в местах, где не установлена электроаппаратура, периодически по мере подвигания лавы переносятся и должны работать в течение всей смены, когда производится выемка угля.
Сланцевые заслоны устраивают из ряда устанавливаемых под кровлей поперек выработок легко опрокидываемых полок с инертной пылью, ширина которых при жесткой конструкции составляет 250-500 мм и при свободнолежащем настиле — 600-800 мм, а также с использованием подвешиваемых пленочных бесшовных сосудов ПБС-1. Расстояние между кровлей выработки и верхней поверхностью инертной пыли на полках принимается в пределах 100-300 мм, а между полками заслона должно быть одинаковым и не меньше ширины полки.
Водяные заслоны устраиваются из ряда устанавливаемых на полках шириной 150 мм под кровлей поперек выработки наполненных водой легко опрокидываемых или разрушаемых сосудов емкостью не более 80 л каждый или подвешиваемых под кровлей пленочных бесшовных сосудов ПБС-1. Число сосудов на полках в заслоне должно приниматься с запасом не менее 10%. Расстояние между кровлей выработки верхней кромкой сосуда должно быть в пределах 100-600 мм. Полки с сосудами устанавливаются на равном расстоянии друг от друга, но не менее чем через 500 мм.
Пленочный бесшовный сосуд ПБС-1 представляет собой круг диаметром 800 мм из полиэтиленовой пленки толщиной 0,25 мм, по окружности которого равномерно распределены 32 отверстия. В отверстия продет капроновый шнур, снабженный восемью опорными кольцами, навешиваемыми при монтаже на двухплечий кронштейн предварительно закрепленный на верхнем элементе крепи. Заполненный водой или инертной пылью сосуд приобретает форму сферической полости. Зазор между крепью и поверхностью воды или инертной пыли не должно превышать 300 мм. Расстояние между сосудами в одном ряду составляет 200 мм, а между рядами равно шагу крепи, но не более 1 м.
Количество инертной пыли или воды в заслонах всех типов определяется из расчета 400 кг на 1м2 поперечного сечения выработки в свету в месте установки заслона. Общая длина сланцевого заслона должна быть не менее 20 м, водяного — не менее 30 м.
Схемы устройства заслонов в выработке, закрепленной металлической арочной крепью показаны на рисунке 19.12.
Рисунок 19.12 — Схемы устройства заслонов в выработке с металлической арочной крепью: а — сланцевый заслон; б — водяной заслон; в — сланцевый или водяной заслон из сосудов ПБС-1
Забои пластовых подготовительных выработок защищаются рассредоточенными водя-ными или сланцевыми заслонами, состоящими из не менее четырех и более рядов полок с инертной пылью или полок с сосудами с водой или сосудов ПБС-1 с водой или инертной пылью, устанавливаемых по схеме приведенной на рисунке 19.13
Рисунок 19.13 — Схема изоляции рассредоточенным водяным или сланцевым заслоном забоя тупиковой подготовительной выработки протяженностью от 70 до 180 м
Первый ряд устанавливается не ближе 25 м и не далее 40 м от забоя. Расстояние L1 между первыми от забоя четырьмя рядами сосудов (полок) принимается не менее 5 м, а удельное количество воды (инертной пыли) в нем независимо от выхода летучих веществ из угля разрабатываемого пласта — не менее 2,5 кг/м3 объема выработки между соседними рядами сосудов (полок). При этом должно соблюдаться условие
где Q — суммарное количество воды (инертной пыли) в сосудах (полках) одного ряда заслона, м3; S- площадь сечения выработки, м2.
Расстояние L между последующими рядами полок (сосудов), начиная с 5-го принимается, одинаковым не более 40 м и для каждой выработки определяется из условия
где qр — минимальное удельное количество воды или инертной пыли в заслоне, кг/м3 объема выработки, принимаемого в зависимости от выхода летучих веществ угля пласта
| Vdaf,% | Менее 15 | От 15 до 20 | От 20 до 25 | 25 и более |
|---|---|---|---|---|
| qр, кг/м3 | 0,20 | 0,35 | 0,55 | 0,75 |
Сланцевыми или водяными заслонами защищают: очистные выработки; забои пластовых подготовительных выработок; крылья шахтного поля в каждом пласте; конвейерные выработки; пожарные участки; склады взрывчатых материалов.
Заслоны размещаются в выработках на входящей и на исходящей струях изолируемых выработок.
Защита забоев подготовительных выработок до внедрения автоматических систем должна осуществляться рассредоточенными водяными или сланцевыми заслонами. При этом в тупиковой части выработки устанавливается не менее четырех рядов сосудов (полок). Первый ряд должен быть установлен не ближе 25 м и не далее 40 м от забоя.
Подготовительные выработки протяженностью менее 40 м должны изолироваться заслонами, устанавливаемыми в примыкающих выработках на минимально допустимом расстоянии от сопряжений (60 м для сланцевых и 75 м для водяных заслонов).
Для изоляции крыльев заслоны устанавливаются в откаточных и вентиляционных штреках у бремсбергов, уклонов, квершлагов и у других примыкающих к ним выработок.
Для защиты конвейерных и пластовых тупиковых выработок сланцевые или водяные заслоны устанавливаются на всем протяжении выработок на расстоянии друг от друга не более 300 м для сланцевых и 250 м для водяных заслонов.
Для изоляции пожарных участков заслоны помещаются во всех примыкающих к ним выработках.
Заслоны устанавливают в горизонтальных и наклонных выработках с углом наклона до 18°. При угле наклона более 18° заслоны устанавливаются в примыкающих выработках на минимальном расстоянии от их сопряжения с изолируемой выработкой.
Сланцевые заслоны должны устанавливаться на расстоянии не менее 60 м и не более 300 м, водяные заслоны — не менее 75 м и не более 250 м от забоев очистных и подготовительных выработок, сопряжений откаточных и вентиляционных штреков с бремсбергами, уклонами, квершлагами, а также от изолирующих пожар перемычек. Установка заслонов на откаточных и вентиляционных штреках, у сопряжений с бремсбергами, уклонами, квершлагами не требуется, если сланцевые заслоны, изолирующие забои очистных и подготовительных выработок, находятся на расстоянии 300 м и менее, а водяные — 250 м и менее от этих сопряжений.
Заслоны должны устанавливаться на прямолинейных участках выработок с выдержанным сечением не имеющих пустоты за крепью (куполы, старые погашенные выработки и др.).
Сохранность и исправность заслонов обеспечивают руководители участков, в выработках которых они установлены. Места установки заслонов должны быть нанесены на планы горных выработок, прилагаемые к плану ликвидации аварий.