VII. Требования к средствам локализации взрывов газа
и угольной пыли
7.1. Выемочные участки, отрабатываемые с применением схем проветривания с отводом метана из выработанного пространства, должны быть защищены от взрывов газа и угольной пыли, возникающих в пределах действующего выемочного столба и за его пределами (в газоотводящих выработках, скважинах, трубопроводах, на ГОУ).
7.2. Расчет взрывозащитных заслонов производится согласно Аналитической инженерной методике оценки затухания ударных волн при их прохождении через защитные сооружения.
7.3. Конструкция, вид и масса наполнителя (вода, инертная пыль) и схема размещения взрывозащитных заслонов должны обеспечивать локализацию взрывов в пределах действующего выемочного столба.
В неконтролируемых выработках, служащих для отвода МВС, должны использоваться водяные заслоны.
7.4. Водяные заслоны должны удовлетворять требованиям действующих нормативных документов.
Количество воды пламегасящей части заслона определяется из расчета 400 л на 1 м2 сечения выработки в свету. Длина заслона должна быть не менее 30 м. Расстояние между кровлей выработки и верхней кромкой водоналивной емкости должны быть в пределах 100-600 мм. Расстояние между рядами подвески емкостей с водой по длине выработки необходимо выдерживать в пределах 0,5-1,0 м. Число водоналивных емкостей в заслоне принимается с запасом не менее 10%.
7.5. Для гашения ударной волны водяной заслон на длине 5-15 м формируется из расчета расхода воды 30 кг на 1 м3 выработки в свету (с учетом воды пламегасящей части заслона). Рекомендуемое размещение водоналивных емкостей в пламегасящей и взрывогасящей частях заслона в неконтролируемой выработке представлено на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1. - Размещение водоналивных емкостей в неконтролируемой выработке
1 - анкер; 2 - выработка; 3 - стержни для подвески емкостей; 4 - емкости пламегасящей части заслона (30 м); 5 - дополнительные емкости взрывогасящей части заслона на длине не менее 5 м
7.6. Эффективность гашения ударной волны водяным заслоном с оптимальным расходом воды 30 кг/м3, длине взрывогасящей части 5-15 м и давлении ударной волны не более 1,6 МПа аппроксимируется зависимостями:
Рпр = 0,866 ( Lз / 500 )0,235 ( Р - 1 )0,2701 (1)
Рпр=1-Р6 / Р2 , (2)
Р = Р2 / Р1 , (3)
где P1 - атмосферное давление на глубине заложения выработки, МПа;
Р2 - давление в УВВ перед заслоном (рассчитывается по Уставу военизированной горноспасательной части (ВГСЧ) по организации и ведению горноспасательных работ на предприятиях угольной или принимается максимальным для взрыва в замкнутом объеме - 1,0 МПа);
Р6 - максимальное запреградное давление после прохождения УВВ через заслон, МПа;
Lз - длина взрывогасящей части заслона (рекомендуется принимать равной 15 м).
VIII. Требования к оборудованию смесительных камер
8.1. Смесительная камера представляет собой устройство для разбавления метановоздушной смеси с высокой концентрацией метана, поступающей из выработанного пространства в действующие горные выработки за счет общешахтной депрессии или отсасываемой ГОУ, перед выпуском ее в общешахтную струю воздуха.
8.2. Оборудование смесительных камер должно производиться за пределами выемочного участка.
8.3. Оборудование смесительной камеры должно производиться в выработках с исходящей струей воздуха, но не исключается возможность ее оборудования в выработках со свежей струей при условии исключения ее дальнейшего использования для проветривания других объектов шахты.
8.4. Часть горной выработки, предусмотренной для оборудования смесительной камеры, включая 5 м по обе стороны от нее, должна быть закреплена негорючей крепью или обработана негорючим материалом.
8.5. Длина смесительной камеры должна составлять не менее 10 м, а ширина не менее 1,5 м.
8.6. Смесительная камера должна представлять собой сплошную продольную перегородку, выполненную из ряда металлических или железобетонных стоек, расположенных друг от друга на расстоянии не более 1,5 м или двойного шага установки крепи, и перетянутых на всю высоту выработки огнестойким материалом (бетонная затяжка, стеклоткань).
8.7. Вход и выход из смесительной камеры должны быть отгорожены металлической решеткой для предотвращения доступа людей.
8.8. При оборудовании смесительной камеры на выхлопе нагнетательного трубопровода газоотсасывающей установки конец нагнетательного трубопровода в смесительной камере должен быть расположен на расстоянии 2 м от входа в нее со стороны подходящей струи воздуха и располагаться под углом 45º к направлению основного потока.
8.9. При оборудовании смесительной камеры у газоотводящей выработки она должна устанавливаться таким образом, чтобы один ее конец располагался на расстоянии не ближе 2 м от борта газоотводящей выработки со стороны подходящей струи воздуха, а второй конец не ближе 5 м от борта газоотводящей выработки со стороны исходящей струи воздуха.
8.10. Конструкция задвижки и способ регулирования сечения в проеме перемычки должны обеспечивать сохранение установленного сечения. Сечение проема в перемычке должно составлять не менее 1 м2.
8.11. При оборудовании смесительной камеры в выработках с рельсовой откаткой зазор между подвижным составом и смесительной камерой должен составлять не менее 0,25 м
8.12. Контроль состояния смесительной камеры должен осуществляться сменными инженерно-техническими работниками участка не реже одного раза в смену, а надзором участка ВТБ - не реже одного раза в сутки. Результаты визуального контроля состояния смесительной камеры и замеры содержания метана на выходе из нее заносятся в наряд - путевку.
8.13. Концентрация метана на выходе из смесительной камеры не должна превышать 2 %. Принципиальная схема смесительной камеры представлена на рисунке 8.1.
8.14. В горной выработке с обеих сторон от смесительной камеры должны оборудоваться водяные или сланцевые заслоны. Заслоны должны соответствовать требованиями нормативных документов.
Рисунок 8.1. – Принципиальная схема сооружения смесительной камеры
22
Приложение № 1
(справочное)
к Инструкции
ТЕРМИНЫ И их ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Активно проветриваемая зона выработанного пространства - участок выработанного пространства, прилегающего к очистному забою, который омывается большей частью воздуха, проходящего по выработанному пространству.
Антипирогены - вещества, препятствующие самовозгоранию угля в шахтах, на карьерах, в отвалах и т.п.
Вакуум-насос (дегазационный) – ротационный эксгаустер, отсасывающий газ или газовоздушную смесь из дегазационного газопровода.
Вакуум-насосная станция – станция размещения оборудования для дегазации шахт. В.-н. с. подразделяются на стационарные (наземные или подземные) и передвижные временные.
Стационарные имеют помещения для двигателей, вакуум-насосов, контрольно-измерительной аппаратуры; передвижные монтируются на базе шахтного подвижного состава.
Водяная завеса - водовоздушная среда длительного действия, создаваемая с помощью форсунок как для предупреждения взрывов метана и угольной пыли от выгорающего заряда взрывчатого вещества, так и для обеспыливания исходящей вентиляционной струи и снижения пылеотложения в вентиляционных штреках очистного участка.
Выработанное пространство – пространство, образующееся после извлечения полезного ископаемого в результате ведения очистных работ. В.п. является коллектором метана, выделяющегося из оставшегося после выемки угля, надрабатываемых и подрабатываемых пластов-спутников и газоносных пород.
Метановыделение - процесс поступления газа из какого-либо источника в горные выработки (скважины).
Газовый баланс - распределение газовыделения по источникам поступления газа или системе горных выработок в пределах объекта (шахта, крыло, выемочный участок, очистной забой и др.).
Газовый дренаж - удаление газа из угольных пластов и пород по искусственным (скважины, дренажные выработки и др.) или естественным (трещины) каналам.
Метаноносность - количество (объем) метана, содержащегося в массовой или объемной единице полезного ископаемого и горной породы в свободном и связанном состоянии, м3/т; м3/м3 .
Метанообильность выработок - количество (объем) метана, выделяющегося в горные выработки. Различают:
абсолютную метанообильность - дебит метана в горные выработки в единицу времени, м3/сут или м3/мин;
относительную метанообильность – количество (объем) метана, выделившегося за единицу времени в горные выработки и отнесенного к единице массы или объема угля или породы, добытых за этот же период (м3/т, м3/м3).
Газоотсасывающая установка – газоотсасывающий вентилятор или вакуум-насосная установка, предназначенная для удаления метановоздушной смеси из выработанных пространств действующих и изолированных выемочных участков с концентрацией метана от 0 до 100%.
Газодренажная выработка – неконтролируемая выработка специального назначения, изолированная от действующих выработок и отработанных выемочных участков взрывоустойчивыми перемычками, служащая для перемещения метановоздушной смеси от выработанного пространства действующих выемочных участков до поверхности или вентиляционной скважины.
Дебит газа - количество (объем) газа, поступающего в атмосферу в выработки или в дегазационную систему в единицу времени (м3/сек; м3/мин; м3/сут).
Дегазация - процесс естественного или искусственного удаления газа (метана, углекислого газа и др.) из источников газовыделения в горные выработки.
Дегазация шахт - совокупность мероприятий, направленных на извлечение и удаление метана, выделяющегося из различных источников с изолированным отводом его на поверхность (каптаж).
Дегазация угольных пластов и пород - процесс предварительного извлечения газа из угольного пласта или пород до начала ведения горных работ в выемочном поле, блоке, панели или в шахтном поле.
Дегазация выработанного пространства - процесс удаления газа из выработанного пространства.
Дегазация сближенных (смежных) пластов (спутников) - процесс предварительного извлечения газов из подрабатываемых или надрабатываемых угольных пластов, разгруженных полностью или частично от горного давления и нарушенных при смещении породных толщ.
Запыленность рудничной атмосферы (воздуха) - характеристика атмосферы по содержанию в ней твердых взвешенных частиц (пыли). Степень З. р. а. характеризуется концентрацией пыли.
Заслон (сланцевый, водяной, порошковый) – сооружение из легко опрокидывающихся полок (легко разрушающихся устройств) с инертной пылью или сосудов с водой, установленных поперек выработки в верхней ее части с целью создания препятствия распространению взрыва и пламени в виде облака инертной пыли или водяной завесы, образующихся при опрокидывании (разрушении) взрывной волной или с помощью специальных устройств.
Зона влияния газоотсасывающей установки - зона, в которой воздух движется за счет депрессии газоотсасывающей установки.
Зона влияния геологического нарушения – локальный участок углепородного массива, примыкающий к геологическому нарушению, в пределах которого изменены свойства угля и пород и его напряжено-деформированное состояние.
Зона обрушения горных пород – часть области сдвижения горных пород, расположенная непосредственно над выработанным пространством, в которой породы наиболее деформированы и разделены на отдельные куски и мелкие блоки.
Зона опорного давления – зона повышенного давления по сравнению с существующим до проведения выработки. Величина З. о. д. определяется размерами выработки, глубиной ее залегания, структурой и физико-механическими свойствами пород.
Зона разгрузки - зона пониженного давления по сравнению с существующим до проведения выработки.
Зона повышенного горного давления (зона ПГД) - часть угольного пласта и вмещающих пород (углепородного массива), испытывающая повышенные напряжения, передаваемые краевыми частями, отдельными оставленными целиками или другими концентраторами, расположенными на смежном пласте (пластах).
Изогазы – линии на планах и разрезах, соединяющие точки с одинаковым значением природной газоносности угольных пластов. Служат для графического изображения распределения газоносности.
Изолирующие сооружения – искусственно возводимые перемычки, рубашки, стенки и др., предназначенные для изоляции отработанных или пожарных участков от прилегающих к ним горных выработок.
Инертная пыль – минеральная тонко измельченная пыль негорючих материалов (обычно глинистых сланцев), понижающая температуру среды при горении и взрыве угольной пыли и метана вплоть до пределов распространения пламени и взрыва и ниже.
Источники газовыделения в горные выработки – газонасыщенные горные породы и угольные пласты.
Исходящая струя воздуха – струя воздуха, омывшая выемочный участок, шахтное крыло, отдельную выработку и т.д. и движущаяся по направлению к выходу на поверхность.
Каптаж – процесс улавливания газа в скважины, специальные газосборные выработки или устройства и вывода его с помощью вакуум-насосов по трубам на поверхность или через диффузор-смеситель в вентиляционную выработку.
Коллекторы газа - пористые и трещиноватые газонасыщенные горные породы и угольные пласты, обладающие значительной сорбционной емкостью по газу, а также выработанные пространства угольных пластов и сети газодренажных выработок и газопроводных труб.
Нагрузка на очистной забой – количество угля, извлекаемого очистным забоем в единицу времени. Максимальная нагрузка на очистной забой по газовому фактору определяется технической возможностью комбайна с учетом конкретных горно-геологических условий. Плановая нагрузка на очистной забой определяется технической возможностью элементов производственного процесса выемки и транспортирования угля из очистного забоя или экономической (социальной) целесообразностью.
Подработка (надработка) - явление полной или частичной разгрузки от горного давления толщи пород и угля (почвы) разрабатываемого пласта под влиянием очистной выемки.
Пожары рудничные - пожары, возникающие непосредственно в горных выработках (выработанном пространстве) и в массиве полезного ископаемого. По причинам возникновения П. р. разделяются на:
- эндогенные, возникающие от самовозгорания угля в результате окислительных процессов, происходящих в них;
- экзогенные, возникающие от внешних тепловых импульсов (от неисправности электрооборудования, трения и др.).
Прогноз метанообильности угольных шахт - определение предполагаемой метанообильности проектируемых или углубляемых угольных шахт, горизонтов, участков, отдельных выработок. Существуют три метода прогноза: горностатический, по метаноносности угольных пластов, и расчетный.
Сближенный газоносный пласт (спутник) – один из пластов угля газоносной свиты, отдающий газ в выработки, проводимые по пласту, разрабатываемому с опережением.
Сбойка - подземная наклонная или горизонтальная выработка небольшой протяженности между двумя выработками (стволами, штольнями, уклонами, штреками и др.)
Сбойка газоотводящая (задняя) - сбойка, находящаяся за линией очистного забоя, используемая для отвода метановоздушной смеси из выработанного пространства выемочного участка в действующие выработки.
Сбойка рабочая (передняя) – сбойка, находящаяся перед линией очистного забоя, используемая для подачи или отвода воздуха при проветривании выемочного участка.
Сдвижение пород - перемещение и деформирование горных пород в результате нарушения их равновесия под влиянием горных работ или изменения физико-механических свойств пород (например, при увлажнении, обезвоживании и др.) и других причин.
Скважина – горная выработка цилиндрической формы глубиной более 5 м и диаметром более 75 мм, пройденная в горной породе или полезном ископаемом механическим или немеханическим способом бурения.
Схема вентиляции – условное схематичное отображение взаимного расположения горных выработок шахты с указанием направления движения свежих и исходящих вентиляционных струй, расположения вентиляторных установок и вентиляционных сооружений.
Схема проветривания выемочного участка с отводом метана через выработанное пространство - схема проветривания выемочного участка, обеспечивающая аэрогазодинамическую изоляцию очистного забоя от выработанного пространства путем управляемого отвода части свежего воздуха, поступающего в очистной забой, через выработанное пространство.
Технически достижимый уровень (ТДУ) запыленности - уровень запыленности, до которого можно снизить запыленность воздуха на рабочих местах при выполнении всех применимых в данных условиях технических средств и организационных мероприятий, направленных на борьбу с пылью.
Типовая схема проветривания выемочного участка - схема, учитывающая основные особенности целого ряда схем проветривания.
Управляемый отвод метановоздушной смеси – процесс перемещения контролируемых во времени объемов метановоздушной смеси через выработанное пространство за счет регулируемого перепада давлений между очистным забоем и источником тяги.
Управление газовыделением (метановыделением) – совокупность мероприятий, направленных на предотвращение, снижение или перераспределение выделения газов в пределах горных выработок или в период протекания рабочих процессов.
Целик – часть угольного пласта, не извлеченная или временно не извлекаемая в процессе разработки месторождения. Околоштрековый Ц. – для охраны проведенной по пласту выработки, отделяющий ее от выработанного пространства или соседней выработки.
Шахтные перемычки – сооружения, возводимые в горных выработках с целью регулирования вентиляционных потоков, изоляции выработок от газов, воды и пожаров, задержания закладочных и заиловочных материалов, а также предупреждения разрушающего действия ударной волны взрыва.
Шахтный вентилятор – машина (агрегат), предназначенная для перемещения воздуха по сети горных выработок.
Приложение № 2
(справочное)
к Инструкции
|
