Файл: Пособие включает описание порядка организации безопасного ведения открытых и подземных горных работ, выполнения расчетов.pdf

146 6. Эксплуатация шахт, опасных по газу
Вакуум-насосная станция для дегазационных работ располагает- ся на поверхности шахты. Применение подземных временных вакуум- насосов допускается с разрешения технического директора (главного инженера) производственного объединения (комбината, треста).
Магистральные газопроводы прокладывают по стволам с исходя- щей струей воздуха или в качестве газопровода используются специ- ально пробуренные и обсаженные скважины. Газопроводы подвергают осмотру раз в неделю. Результаты осмотра заносят в «Книгу осмотра и ремонта газопроводов». Ответственность за состояние всех шахтных газопроводов возлагается на начальника участка дегазации.
Для каждого участка составляется паспорт на бурение дегазаци- онных скважин, утверждаемый главным инженером шахты.
Дегазационные скважины забуриваются из камер или непосред- ственно из выработок. Камеры не должны иметь дверей, ширина входа в них должна быть равной ширине камеры. Пусковая аппаратура бу- рового станка устанавливается вне дегазационной камеры со стороны свежей струи. При бурении скважин в выработках, проветриваемых вентилятором местного проветривания (ВМП), пусковая аппаратура блокируется с вентилятором. Содержание метана в камере непрерывно контролируется переносным автоматическим прибором.
В тех случаях, когда дегазационная скважина будет использована для увлажнения угля в массиве, она отключается от шахтной дегазаци- онной сети при подходе к ней лавы на расстояние 20–30 м.
6.4. Мероприятия на случай местных скоплений метана,
остановки вентиляторов и нарушения вентиляции
В случае образования у буровых станков, комбайнов и врубовых машин местных скоплений метана, достигающих концентрации 2 % и более, необходимо остановить машины и снять напряжение с пита- ющего кабеля. Если обнаруживается дальнейший рост концентрации метана или в течение 15 мин она не снижается, люди выводятся на све- жую струю. Возобновление работы машин допускается после снижения концентрации метана до 1 %.

147 6.4. Мероприятия на случай местных скоплений метана, остановки вентиляторов ...
В случае нарушения вентиляции работа на участках прекращает- ся, люди немедленно выводятся на свежую струю, а с электрооборудо- вания снимается напряжение.
Если остановка главного вентилятора продолжается более 30 мин, то люди должны выйти к стволу, подающему свежий воздух. Дальней- шие действия определяются планом ликвидации аварии.
Возобновление работ после остановки вентиляторов (главных, вспомогательных или ВМП), а также нарушения вентиляции, допуска- ется только после восстановления нормального режима проветривания и предварительного замера содержания метана.
Восстановление нормального режима проветривания осуществля- ется разгазированием горных выработок согласно плану мероприятий, разработанного начальником участка, согласованного с начальником участка ВТБ и участковым горнотехническим инспектором, который предусматривает:
1) снятие напряжения с электрооборудования и кабелей в выра- ботках, по которым будет двигаться исходящая струя, и вывод людей из этих выработок;
2) выставление постов охраны на свежей струе и запрещающих знаков в местах возможного подхода людей к выработкам, по которым движется исходящая струя при разгазировании;
3) проверка содержания метана после окончания разгазирования;
4) непрерывный автоматический контроль содержания метана в месте слияния исходящей из загазированной тупиковой выработки и свежей воздушных струй, которое не должно превышать 2 %.
Меры устранения опасности взрыва газа при проведении взрыв- ных работ заключаются в ограничении взрывных работ в условиях по- вышенного газовыделения; исключении производства взрывных работ при содержании метана в забое выше допустимой нормы; применении предохранительных ВВ и средства взрывания; соблюдении определен- ных условий заряжания шпуров и взрывания зарядов.
Для выполнения первого условия:
1) в шахтах III категории и выше взрывные работы допускаются только по особому разрешению технического директора производствен- ного объединения (главного инженера комбината);

148 6. Эксплуатация шахт, опасных по газу
2) производство взрывных работ в восстающих тупиковых вы- работках разрешается только при условии предварительного бурения скважин на вентиляционный горизонт для установления сквозного про- ветривания или при применении средств беспламенного взрывания, а также предохранительных взрывчатых веществ VI класса;
3) запрещаются взрывные работы в особо опасных по метану тупиковых выработках предохранительными ВВ до IV класса включи- тельно (исключение – сотрясательное взрывание).
К особо опасным относятся выработки, в забоях которых концен- трация метана после взрывных работ составляет 2 % и более, а также в которых при прекращении подачи свежего воздуха концентрация ме- тана 2 % достигается ранее чем через 30 мин.
Для выполнения второго условия перед заряжанием шпуров, взрыванием и при осмотре забоя после взрывания мастер-взрывник обязан замерить содержание метана в забое и в примыкающих к нему выработках на протяжении 20 м, а также в месте его укрытия. Если при замере обнаружена концентрация метана 1 % и более или в выработке не проведены мероприятия по борьбе с пылью, заряжание и взрывание зарядов не допускается.
Выполнение требований о замере газа не устраняет опасности взрыва, так как в процессе взрывания газовыделение и пылеобразова- ние может повыситься в несколько раз. Поэтому необходимо выполнять следующие условия: применять предохранительные ВВ, беспламенное взрывание, соблюдать определенный режим при заряжании шпуров и взрывании зарядов.
Безопасность взрывных работ в газовых шахтах может быть обе- спечена только при выполнении всех указанных требований.
Применение предохранительных ВВ снижает температуру про- дуктов взрыва до 1 500–1 800°. При такой температуре охлаждение про- дуктов взрыва наступает до истечения индукционного периода воспла- менения среды. Снижение температуры достигается введением в состав
ВВ пламегасителей – хлористого натрия или хлористого калия. Однако такой пламегаситель может утратить свои свойства в процессе хране- ния и транспортирования ВВ, поэтому созданы предохранительные взрывные патроны с оболочками, заполненными раствором аммиачной селитры в качестве пламегасителя, одновременно повышающим рабо-

149 6.5. Применение водораспылительных завес, пены и гидрозабойки тоспособность ВВ; нитроглицериновые составы с ионообменными со- лями (углениты), состоящие из натриевой селитры и хлористого аммо- ния, в которых пламегаситель – хлористый натрий – образуется только в процессе взрывания ВВ.
6.5. Применение водораспылительных завес,
пены и гидрозабойки
Водораспылительные завесы должны устраиваться при производ- стве взрывных работ:
• на пластах с газовыделением свыше 5 м
3
на 1 т суточной добычи;
• при проведении выработок на пластах, опасных по пыли, неза- висимо от их категории по газу;
• в забоях с суфлярными выделениями газа;
• в выработках, проводимых по породе, при применении непре- дохранительных ВВ;
• на пластах, склонных к внезапным выбросам;
• опережающими скважинами большого диаметра, в которых применение забойки затруднительно;
• в очистных забоях, опасных по газу и пыли.
Для устройства водораспылительных завес используют полиэ- тиленовые сосуды, подвешивамые вместимостью 20–25 л или уклады- ваемые на почву вместимостью 40–50 л, наполненные водой. Общий расход воды на устройство завесы – не менее 5 л на 1 м
2
поперечного сечения выработки. Сосуды располагаются на расстоянии 1–2 м от за- боя и не более 2 м от боков выработки по горизонтали. Расстояние от кровли выработки не более 1,5 м для подвешенных сосудов и 2,5 м для сосудов, размещаемых на почве выработки.
Если завесы предназначены для применения в забоях с суфлярны- ми выделениями или с метановыделением более 10 м
3
/т, то они долж- ны размещаться не менее чем в два ряда на расстоянии между ними
1,5–2 м. Соответственно удельный расход воды в такой завесе должен быть не менее 10 л/м
2
поперечного сечения выработки.
Для устройства предохранительной среды пеной высокой кратно- сти призабойное пространство выработки на участке длиной не менее

150 6. Эксплуатация шахт, опасных по газу
10 м по всему ее сечению без зазора заполняется пеной. Для образова- ния пенной пробки применяют пеногенераторы, использующие энергию воздушного потока, создаваемого ВМП. Недостатки метода: дороговизна и сложность по сравнению с водораспылительными завесами, а также не- благоприятная санитарно-гигиеническая обстановка, создаваемая пеной.
Водораспылительные завесы и пена ввиду краткосрочности их действия не всегда могут предохранить от взрывов в случае выгорания зарядов ВВ. Поэтому применяется гидрозабойка, способная не только предотвратить воспламенение пылевоздушной смеси при взрывании за- рядов, но и препятствовать их выгоранию.
Гидрозабойка может быть осуществлена с помощью ампулы, из- готовленной из пластикатовой пленки и состоящей из двух приварен- ных секций – для наполнения водой с лепестковым обратным клапаном и для укладки патронов ВВ. Диаметр первой секции на 6–8 мм больше диаметра шпура.
Заряжание шпура производится укладкой в карман патронов ВВ и досылкой ампулы с зарядом в шпур деревянным забойником. Затем первая секция ампулы заливочным устройством заполняется водой, и ее стенки прижимаются к стенкам шпура. Минимальная длина водяной забойки 0,3 м. Кроме того, устье шпура запирается песчано-глинистой пробкой длиной 0,15 м.
6.6. Мероприятия при проходке стволов, горизонтальных
и наклонных выработок
При проходке с поверхности стволов шахт, отнесенных к опасным по газу или пыли, допускается применение непредохранительных ВВ и электродетонаторов замедленного действия при содержании метана в забое менее 1 % и соблюдении следующих условий:
а) перед заряжанием шпуров содержание метана в забое замеря- ется газоанализатором;
б) перед взрыванием производится подтопление всей площади за- боя ствола водой на высоту не менее 20 см;
в) взрывание производится с поверхности при отсутствии людей на расстоянии 50 м от ствола.

151 6.7. Мероприятия газового режима при эксплуатации электрооборудования
Вместо воды для подтопления забоя целесообразней использовать воздушно-механическую пену низкой кратности.
При отсутствии в забое ствола метана или угольной пыли для взрывания электродетонаторов может применяться переменный или по- стоянный ток. При подходе забоя ствола к угольному пласту на рассто- яние 5 м применение переменного тока для взрывания не допускается.
При проведении горизонтальных и наклонных выработок только по породам допускается применение непредохранительных ВВ и элек- тродетонаторов замедленного действия при соблюдении следующих ус- ловий:
• выработки должны непрерывно проветриваться свежей струей;
• выработки не должны проводиться по угольным пластам и про- слойкам, а только по породам;
• в забоях выработок не должен выделяться метан;
• перед заряжанием и взрыванием должен производиться замер метана газоанализатором.
При подходе этих выработок к угольным пластам на расстоянии
5 м обязательно применение предохранительных ВВ и электродетонато- ров мгновенного или короткозамедленного действия.

152 6. Эксплуатация шахт, опасных по газу
• применяются средства опережающей защиты, в частности газо- вой, отключающей ток в сети при помощи метан-реле;
• предъявляются специальные требования к эксплуатации элек- трооборудования в особо опасных условиях (на крутых пластах, опас- ных по внезапным выбросам угля и газа).
В зависимости от уровня взрывозащиты от воспламенения окру- жающей взрывоопасной среды электрооборудование разделяется:
1) на не имеющее средств взрывозащиты (для подземных вырабо- ток, рудничное нормальное – РН, для помещений и наружных устано- вок – общепромышленное );
2) повышенной надежности против взрыва (для подземных вы- работок – РП, для помещений и наружных установок – Н), в котором предусмотрены средства и меры, затрудняющие возникновение опасной искры, электрической дуги и нагрева и обеспечивающие взрывозащиту электрооборудования только в режиме его нормальной работы;
3) взрывобезопасное (для подземных выработок – РВ, для поме- щений и наружных установок – В), в котором предусмотрены меры за- щиты от взрыва окружающей взрывоопасной среды как при нормальной работе электрооборудования, так и при вероятных его повреждениях;
4) особо взрывобезопасное при любых повреждениях (для под- земных выработок – РО, для помещений и наружных установок – О), в котором предусмотрены меры защиты от действия искры и электриче- ской дуги как при нормальной работе, так и при неограниченном числе повреждений любых элементов.
Уровень взрывозащиты РП обеспечивается:
• искробезопасностью только в нормальном режиме, обозначе- ние И;
• средствами и мерами, затрудняющими возникновение опасной искры, электрической дуги и нагрева, обозначение П;
• взрывонепроницаемой оболочкой, обозначение 1В–4В;
• заполнение оболочки с токоведущими частями маслом, обозна- чение М.
Уровень взрывозащиты РВ обеспечивается:
• взрывонепроницаемой оболочкой;
• заполнением оболочки с токоведущими частями кварцевым пе- ском, обозначение К;

153 6.8. Характеристика и область применения электрооборудования по уровню взрывозащиты
• автоматическим отключением напряжения при нарушении за- щитной оболочки за время, исключающее воспламенение смеси, обо- значение А.
Уровень взрывозащиты РО обеспечивается искробезопасностью при любых режимах, обозначение И.
Обозначение уровня взрывозащиты ставится на корпус электро- оборудования в прямоугольнике, вида взрывозащиты – в окружности.
6.8. Характеристика и область применения
электрооборудования по уровню взрывозащиты
Электрооборудование в общепромышленном и нормальном руд- ничном исполнении не имеет средств взрывозащиты, оно допускается к применению в шахтах, опасных по газу или пыли только с разрешения технического директора производственного объединения (главного ин- женера комбината, треста).
При проходке вертикальных стволов шахт, опасных по газу или пыли, электрооборудование в обычном исполнении допускается для подвесных насосов при условии содержания метана в месте их располо- жения не более 1 %.
Рудничное электрооборудование в исполнении повышенной на- дежности не имеет нормально искрящих частей (короткозамкнутые электродвигатели, трансформаторы). Повышенные требования к тепло- и дугостойкости обеспечиваются снижением номинальной мощности для данного габарита машины и снижением допустимой температуры для изоляции проводов обмоток на 10 %, чем для обмоток с нормаль- ным исполнением. Для выполнения этого требования снижается номи- нальная мощность для данного габарита машины.
В электрооборудовании, имеющем нормально искрящие части, последние заключаются во взрывонепроницаемую оболочку либо по- гружаются в масло (электродвигатели с контактными кольцами во взры- вонепроницаемой оболочке; аккумуляторные электровозы, в которых электродвигатели и пусковая аппаратура имеют взрывобезопасное ис- полнение, а в батарейном ящике предусмотрены только отверстия для

154 6. Эксплуатация шахт, опасных по газу вентиляции и удаления газов; светильники со взрывонепроницаемой вводной коробкой; масляные выключатели).
Взрывозащита повышенной надежности в световых приборах повышенной надежности состоит в том, что во взрывонепроницаемую оболочку заключены те части, в которых возможны опасные искрения или их нагрев в нормальном режиме работы, а также контакты патрона, в которых возможно искрение при замене лампы.
Искробезопасная взрывозащита в оборудовании повышенной на- дежности обеспечивает искробезопасность только в нормальном режиме.
Рудничное электрооборудование повышенной надежности при- меняется в стационарных установках, расположенных в основных вы- работках шахт, опасных по газу или пыли, омываемых свежей струей воздуха за счет общешахтной депрессии.
Взрывозащита электрооборудования осуществляется взрывоне- проницаемой щелевой или фланцевой оболочкой. Раскаленные газы, проходя через зазоры настолько охлаждаются, что окружающая оболоч- ку метано-воздушная среда не воспламеняется при данной продолжи- тельности индукционного периода. Лабиринтное фланцевое соединение препятствует выбросу раскаленных частиц металла и изоляции нару- жу. Взрывоустойчивость оболочки определяется взрыванием в камере
10%-ной метано-воздушной и метано-кислородовоздушной смеси.
Одновременно производится проверка фланцев на прогиб, вызываю- щий увеличение зазора. Оболочка не должна давать искрения о ме- талл и породу. Наружная часть оболочки не должна нагреваться выше
200 °С. Для этого применяются реле утечки, тепловое и максимальное токовое реле.
Взрывозащита кварцевым заполнением состоит в том, что сво- бодный объем оболочки электрооборудования заполняется очищенным и просеянным песком крупностью 0,5–1,2 мм. Применяется в электро- оборудовании, в котором электрические узлы, требующие погружения в песок, не имеют подвижных нормально искрящих частей (трансфор- маторы, выпрямители и др.).
Взрывозащита автоматическим отключением применяется во взрывобезопасных светильниках. Заключается в том, что нить накали- вания при разрушении колпака или колбы светильника отключается от источника тока с опережением, исключающем воспламенение газа.