6_Охрана труда. Аэрология горных предприятий.

Охрана труда

1. Основные понятия и определения, правовые нормы охраны труда. Предмет охраны труда. Отраслевые и межотраслевые нормы и правила по охране труда. Краткий обзор охраны труда в горной промышленности. Содержание дисциплины "Охрана труда", и связь ее с профилирующими дисциплинами. Виды ответственности за нарушение норм и правил по охране труда. Виды надзора за соблюдением Норм и Правил по охране труда.

Охрана труда в горной промышленности система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессах горнодобывающего производства.
Первые законодательные положения по охране труда на шахтах России изложены в "Регламенте" Петра I (1722), а первые требования по технике безопасности в "Инструкции по надзору за горнозаводским промыслом" (1872). Первые горные правила безопасности появились в России в 1882. Забота об условиях и охране труда одно из главных направлений политики нашей страны. Основные задачи в области охраны труда определены в первой программе партии (1903). В 1918 принят первый Кодекс законов о труде, в 1921 "Правила безопасности при ведении горных работ". В январе 1922 CHK опубликовал декрет об учреждении Горного надзора, на который возлагалась обязанность контроля за выполнением законов в области техники горного дела и безопасности труда горнорабочих.
В 1924 утверждаются новые "Правила безопасности при ведении горных работ". В этих правилах впервые в истории горного дела устанавливаются требования по контролю качественным составом рудничного воздуха, организации первой медицинской помощи при несчастных случаях или заболеваниях рабочих, снабжению шахтеров спецодеждой и мылом, питьевому водоснабжению рабочих и другим условиям безопасного и здорового труда. В 1922 принят новый кодекс законов о труде, который закрепил требования в области охраны труда, сформулированные на 8-м съезде РКП(б). Вопросы охраны труда нашли отражение во всех программах и в решениях ряда партийных съездов. Большое внимание охране труда уделяется при разработке государственных планов экономического и социального развития, улучшении условий труда, осуществляющие надзор и контроль в области охраны труда. В основе правового регулирования охраны труда в горнодобывающей промышленности лежат статьи 21 и 42 Конституции, в которых закреплено право граждан на охрану здоровья, обеспечение безопасных условий труда, ликвидацию профзаболеваний и производственного травматизма. Это право обеспечивается развитием и совершенствованием техники безопасности и производственной санитарии, проведением широких профилактических мероприятий. Основные требования к охране труда содержатся в Основах законодательства о труде, которые конкретизированы в государственных стандартах безопасности труда (с 1972 в Системе стандартов безопасности труда), санитарных нормах проектирования промышленных предприятий, строительных нормах и правилах, положениях и инструкциях по обеспечению безопасных условий труда отраслевого и межотраслевого назначения. В этих документах определены требования безопасности к опасным и вредным производственным факторам, производственному оборудованию, технологическим процессам, зданиям и сооружениям, средствам защиты работающих.
За нарушение законодательства о труде предусмотрена дисциплинарная, административная, материальная и уголовная ответственность.

2. Анализ условий труда в угольной промышленности. Производственный травматизм и профзаболевание. Анализ причин Н.С., связанных с производством. Классификация Н.С., порядок их расследования и методы анализа производственного травматизма. Обучение, повышение квалификации трудящихся и льготы для обучающихся.

При работах в шахтах организм горняка подвергается воздействию многочисленных неблагоприятных факторов. К ним относятся: контакт с угольно-породной пылью; изменение газового состава воздуха (снижение содержания кислорода, увеличение концентрации углекислого газа, поступление в атмосферу шахты метана, оксида углерода, сероводорода, сернистого газа, оксидов азота, взрывных газов и т.д.); шум и вибрация; нерациональное освещение и вентиляция; вынужденное положение тела; нервно-психическое, зрительное, слуховое перенапряжение; тяжелый физический труд, а также повышенная опасность травматизма.
На шахтах в 1,5 раза больше заболеваемость с временной утратой трудоспособности, а по отдельным шахтам этот показатель превышает средний в 2 – 2,5 раза. В структуре временной нетрудоспособности трудовые потери по травматизму составляют 30 %, болезням костно-мышечной системы 21 % и болезням органов дыхания 13 %. На 1000 подземных рабочих приходится 1,4 травмы с летальным исходом.
На угольных предприятиях Кузбасса этот показатель в 2006 г . составлял 0,424, а в целом по Кемеровской области 0,272.
В основе высокого производственного травматизма на угольных предприятиях несовершенство технологических процессов, нарушение технологической и трудовой дисциплины, низкая эффективность производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности, неудовлетворительное техническое состояние оборудования, большой износ основных фондов.
Анализ заболеваемости шахтеров показал, что профессиональная патология формируется преимущественно на шахтах со слабой механизацией труда очистных и подготовительных работ. Показатели заболеваемости на них в 1,63 раза превышают таковые на шахтах со средней и высокой степенью механизации горных работ. На шахтах со слабой механизацией горных работ преимущественное распространение получили вибрационная болезнь и пылевые заболевания органов дыхания. На их долю приходится 63,1 % всех больных шахтеров. Это обусловлено широким использованием на шахтах ручных электросверл и высокой пылевой нагрузкой на работающих за счет значительной тяжести труда и связанной с ней гипервентиляцией легких.
На механизированных шахтах наибольшее распространение получили болезни опорно-двигательного аппарата и периферической нервной системы, а также нейросенсорная тугоухость 63,5 % всех больных шахтеров. Такая структура профзаболеваемости обусловлена наличием физических перегрузок на многочисленных вспомогательных работах; интенсивным шумом механизмов (горные комбайны, конвейеры, погрузочные машины).
Под несчастным случаем понимается любое органическое или функциональное повреждение здоровья, или причинение увечья, или психологического расстройства, происшедшего в результате внешней, неожиданной и насильственной причины во время работы или в результате производства какой-либо работы, повлекшей смерть, полную или частичную, постоянную или временную нетрудоспособность. К несчастным случаям на производстве относят:
- несчастные случаи, независимо от их причины, возникающие в течение рабочего времени на месте работы или вблизи этого места, или в любом другом месте, в котором трудящийся не находился бы, если бы этого не требовала работа;
- несчастные случаи, возникшие в сравнительно короткие периоды до и после рабочего времени в связи с переноской, чисткой, подготовкой, доставкой, хранением и складированием или упаковкой инструментов или одежды;
- несчастные случаи, возникающие в пути между местом работы и
основным или временным местом жительства трудящегося; местом, где трудящийся обычно принимает пищу; местом, где трудящийся обычно получает заработную плату.
Основными причинами производственного травматизма являются:
- организационные. Значительная доля травм происходит из-за неправильной организации труда и рабочего места, неудовлетворительного технического руководства работами, плохой организации работы инженерной службы предприятия, необеспеченности работ проектной документацией, плохого ее качества, недостаточного внимания к обучению безопасным методам труда рабочих, недостаточной борьбы с нарушениями трудовой и производственной дисциплины;
- технические. К числу технических можно отнести причины травм, возникших в результате неисправности либо отсутствия технических средств ведения работ, несовершенства технологического оборудования или технологических процессов, несовершенства или неисправности инструмента;
- санитарно-гигиенические: неправильное санитарное планирование зданий и сооружений, несоблюдение санитарных норм освещения и микроклимата, содержание вредных и отравляющих веществ в производственной среде, наличие шума, вибрации, высокочастотных и ионизирующих излучений и т. д.

3. Безопасность при ведении очистных работ. Анализ основных причин травмирования при очистных работах.

Очистная выемка может начинаться только после проведения всех мероприятий, предусмотренных проектом и всех необходимых мер по обеспечению безопасности. Эти меры должны соблюдаться в течение всего времени ведения очистных работ.
При использовании любой системы разработки должен быть обеспечен надлежащий учет доз выпуска руды в соответствии с планограммой выпуска руды из блока. В случае временной (свыше трех суток) остановки очистных работ они могут быть возобновлены только с письменного разрешения начальника участка после приведения забоя в безопасное состояние. Возобновление работ после ликвидации последствий аварии допускается с письменного разрешения главного инженера шахты по согласованию с территориальным органом Госгортехнадзора России.
При одновременном ведении очистных работ на смежных этажах забои верхнего этажа должны опережать забои нижнего этажа на безопасное расстояние, определенное проектом. Выпускные дучки или люки не должны располагаться в кровле выработки или напротив выработок, служащих для перепуска руды на нижележащие горизонты (подэтажи). На штреках (ортах) скреперования всегда должен сохраняться свободный проход по высоте не менее 2/3 высоты выработки.
Запрещается вести работы в скреперных штреках (ортах) как при зависании горной массы в дучках и без надлежащего перекрытия выпускных отверстий. Запрещается взрывание зарядов в камере, скреперном штреке (орте), камере грохочения и других выработках, расположенных над откаточным горизонтом, до заполнения горной массой выработок выпуска, выходящих на откаточную выработку, не менее чем на 3 м от их устья.
При работе на уступах и расширении восстающих выработок сверху вниз рабочие должны пользоваться предохранительными поясами,
прикрепленными канатом к надежной опоре. Оставлять в очистной камере в качестве потолочины днища вышележащей камеры допускается только при условии заполненных дучек (рудоспусков) и состояния днища, отвечающего требованиям устойчивости потолочины.
Подходные выработки к отработанным очистным камерам должны быть перекрыты. Допуск людей в отработанные камеры запрещается.
В начале смены и в процессе работы должна проводиться проверка устойчивости кровли забоя и стенок выработок. В случаях опасности самообрушения работы останавливаются и люди выводятся в безопасное место.
Возобновление работ производится с разрешения главного инженера шахты.
Во время работы скрепера рабочие не должны находиться на скреперной дорожке или в зоне действия скреперного троса.
Скреперная лебедка должна быть установлена так, чтобы с одной ее стороны оставался проход шириной не менее 0,7 м для обслуживания лебедки, с другой стороны - шириной не менее 0,6 м для ведения монтажных работ. Грохоты должны быть надежно установлены и ограждены со стороны прохода людей.
Решетка грохота должна представлять собой прочную металлическую конструкцию. Запрещается размещение непосредственно на грохоте скреперных лебедок и виброустановок для выпуска руды.
Высота камеры грохочения должна быть не менее 2 м в свету, а ширина свободного прохода у грохота не менее 0,5 м.
Для пропуска руды при ее забутовке в дучках, рудоспусках и люках рабочие должны пользоваться удлиненным инструментом.
Ликвидация зависаний, образовавшихся сводов в отбитой руде (в очистном пространстве) должна производиться из безопасного места взрыванием зарядов с применением детонирующего шнура, подаваемых на шестах, или другими безопасными способами.
При работах с обрушением боковых пород и кровли в случаях задержки обрушения кровли свыше шага, установленного паспортом, необходимо применять принудительное обрушение. При этом очистные работы запрещаются, а работы по обрушению производятся в соответствии с мероприятиями, утвержденными главным инженером шахты.
Основными травмирующими факторами остаются обвалы и обрушения горной массы, крепи, вспышки, взрывы, горение газа и угольной пыли, эксплуатация машин и механизмов, транспорт. Причины, приводящие к травмированию, следующие: это нарушение организации производства и ведения горных работ, нарушение исполнения технологии и ведения работ и требований к проектно-технической документации, низкий уровень знаний и требований промышленной безопасности.
Причинами аварий на шахтах, а также которые приводят к взрывам и вспышкам метана, угольной пыли, является нарушение проветривания, загазирование горных выработок. Обрушение угля, пород является основным следствием нарушения паспортов ведения горных работ, неудовлетворительное состояние технических устройств, неправильная организация производственных работ и низкий уровень производственного контроля.
Для стабилизации и улучшения состояния промышленной безопасности в угольной промышленности необходимо решить вопросы дегазации угольных пластов, направленные на стабилизацию газовой обстановки и обеспечение безопасных условий труда, вести работу по обновлению основных фондов, оснащению шахт новой аппаратурой аэрогазового контроля, оснащению трудногорючими и трудносгораемыми конвейерными лентами. Организовать структуру горно-геологического мониторинга последствий закрытия угледобывающих предприятий. Разработать технологии движения эндогенной пожароопасности выработанных пространств, очистных забоев, активизировать работу по проведению исследований накопления и горения метана в выработанных пространствах с целью недопущения и перемещения его в действующей выработке с угрозой взрыва.
Внедрять на шахтах компаний взрывозащитные системы орошения для снижения запыленности при ведении подготовительных и очистных работ. Завершить в 2007 году работы по оснащению угольных шахт аппаратурой аэрогазового контроля нового технического уровня, приборами оперативного контроля, пылевзрывобезопасности горных выработок в системе наблюдения и оповещения об аварии с поиска людей. Разработать технологические схемы вскрытия и подготовки полей, обеспечивающих безопасный выход людей из шахт при авариях в течение времени защитного действия спасателей.

4. Основные факторы, влияющие на устойчивость кровли. Безопасность при отработке системами с обрушением, с закладкой, с магазинированием обрушенного угля. Меры безопасности при гидравлической добыче угля.

Для обоснования способов обеспечения устойчивости выработок необходимо учитывать влияние горизонтальных напряжений на деформирование и разрушение контура выработок.
Существенное влияние расположения участковых подготовительных выработок относительно направления действующих максимальных главных горизонтальных напряжений на деформирование и разрушение контура горных выработок.
Должна быть выработана методика моделирования процессов деформирования и разрушения вмещающих пород в окрестности штреков, расположенных в поле повышенных горизонтальных напряжений.
Под действием повышенных горизонтальных напряжений деформирование и разрушение выработок сопровождается:
- интенсивным заколообразованием по всей длине выработки;
- существенным увеличением высоты зоны разрушения пород в кровле выработок;
- плитообразным отжимом с потерей устойчивости слоев заанкерованной кровли.
Устойчивость кровли участковых выработок при парной подготовке в условиях высоких горизонтальных напряжений возможно установкой полимерных анкеров в бока выработок для предотвращения отжима и канатных анкеров в кровлю с заложением замка вне зоны деформирования и разрушения, определяемые по разработанной методике.
Обрушение налегающих пород обеспечивают двумя путями: - создавая обнажения, превышающие предельно допустимые и вызывающие самообрушение пород сразу вслед за отбойкой; - принудительно обрушая, налегающие породы минными или скважинными зарядами ВВ по разреженной сетке. При обрушении налегающих пород целики и крепление отсутствуют, доступ в очистное пространство невозможен, поэтому отбитую руду в основном выпускают под обрушенными породами. Это приводит к перемешиванию руды с пустыми породами, ее обеднению (разубоживанию). Сильно разубоженную руду извлекать невыгодно, поэтому добыча с обрушением налегающих пород сопровождается также повышенными потерями.
Искусственное поддержание очистного пространства наиболее трудоемкий и дорогостоящий технологический процесс поддержания. Искусственное поддержание целесообразно тогда, когда другие способы неприемлемы технически или не обеспечивают достаточно полной и чистой выемки.
Крепь применяют для сохранения очистного пространства только на время очистной выемки. Как правило, используют деревянную крепь как самую дешевую, изредка металлическую в виде стоек и рам. При добыче механизированными комплексами применяют передвижную механизированную металлическую крепь. Чаще поддерживают крепью лишь рабочее пространство у забоя, тогда в отработанной части ее обрушают (деревянную),  частично или полностью извлекают (обычно металлическую), а в некоторых случаях передвигают (механизированную) чем вызывают обрушение вмещающих пород для снижения давления на оставшуюся крепь. Поддержание очистного пространства крепью и последующее обрушение пород в чистом виде применяют только в маломощных залежах, например в пологих пластах калийных и марганцевых руд. При большой и средней мощности крепь сама по себе не может выдерживать горного давления, поэтому применяется вместе с закладкой (если необходимо поддерживать выработанное пространство и после выемки руды).
При значительных объемах закладочных работ строится центральный закладочный комплекс на поверхности с трубопроводным транспортом литой гидросмеси до мест укладки в очистные блоки. Смеси при этом готовятся достаточно пластичными, с водоцементным отношением, близким к единице. Самотеком гидросмесь может перемещаться на расстояние по горизонтали, в 3 – 4 раза превышающее вертикальный столб смеси в трубопроводе. При больших расстояниях транспортирования через 50 – 60 м по длине в трубопровод врезаются форсунки сжатого воздуха, обеспечивающие пульсирующий пневмотранспорт гидросмеси. Диаметр труб 150 – 200 мм, толщина стенок 8 – 12 мм. Время пребывания смеси в трубопроводе не должно превышать 1 ч. Если объемы закладочных работ на руднике меньше 30 – 50 тыс. м3/год, то применяют и подземные закладочные комплексы, обычно участковые.
Используется  и  раздельный  способ подачи твердеющей  закладки, когда вяжущий раствор и заполнитель (дробленую породу) подают к месту закладочных работ раздельно и смешивают их в процессе подачи в выработанное пространство.
Системы разработки с магазинированием получили широкое применение при разработке жильных месторождений редких металлов и золота. Следует отметить, что в последние годы область распространения этих систем значятелъно расширилась а счет создания новых видов крепления. Отличительней особенностью систем разработки с магазинированием руды является заполнение выработанного пространства отбитой рудой, которая служит для поддержания вмещающих пород или используется в качестве своеобразной платформы для рабочих. Во всех случаях после окончания выемки блока отбитую руду полностью выпускают. При использовании этих систем следует иметь в виду, что отбитая руда занимает больший объем, чем в массиве.
Разработка месторождений системами с магазинированием также предусматривает разделение этажей на блоки, которые, в свою очередь, разделяются на камеры и целики. Размеры блоков определяются прежде всего устойчивостью руды и вмещающих пород, а также мощностью залежи.
Сущность гидравлической добычи состоит в том, что очистная выемка ведется при помощи высоконапорной струи воды, выбрасываемой гидромониторами. Размытый уголь в виде пульпы самотеком поступает в приемные, аккумулирующие выработки – камеры углесосов, а уже углесосами перекачивается на поверхность, на обогатительную фабрику.
Для обеспечения самотечного транспорта все транспортные выработки проводятся с уклоном не менее 0,05(50) в сторону пульпоприемных выработок и стволов. Подготовительные выработки проводятся при помощи механогидравлических комбайнов. Наиболее распространенная система разработки – короткими очистными забоями.
При гидравлической добыче угля производительность труда рабочих в 2-3 раза выше, а себестоимость угля в 1, - 3 раза ниже, чем при «сухой» традиционной технологии.
Недостатки: большие потери угля, большой объём подготовительных выработок, ухудшение санитарных условий труда вследствие подачи в шахту большого количества воды.




5. Основы электробезопасности. Действие, электрического тока на человека. Факторы, влияющие на тяжесть исхода электропоражения. Основные защитные мероприятия от поражения электротоком.

В сравнении с другими опасностями, электрический ток отличается тем, что человек не может его обнаружить заранее с помощью органов чувств (анализаторов).
Количество электротравм на производстве сравнительно невелико (2-3%) от общего количества производственных травм. Однако с летальным исходом они составляют 12-15% от общего количества смертельных травм. Статистика показывает, что электротравматизм находится в непосредственной зависимости от уровня организации эксплуатации электрохозяйства предприятия.
Электротравмы происходят по следующим причинам:
· организационные (нарушение требований правил и инструкций, недостатки в обучении персонала);
· технические (ухудшения электрической изоляции, отсутствие ограждений, сигнализации и блокировки, дефекты монтажа и др.);
· психофизиологические (переутомление, несоответствие психофизиологических показаний данной профессии и др.).
Виды травм, связанных с воздействием электрической энергии на человека, могут быть различны по тяжести и зависят от ряда факторов, в том числе от физического состояния живого организма, эмоционального и физического напряжения, рода и частоты электротока, пути протекания электротока, схемы включения тела человека в электросеть. Проходя через организм человека, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действия в организме.
Биологическое действие тока на тело человека проявляется раздражением и возбуждением живых тканей, что сопровождается непроизвольным судорожным сокращением мышц лёгких и сердца. Это ответные реакции организма, которые обусловлены нарушением биоэлектрических процессов, протекающих в организме человека.
Раздражающее действие тока на ткани организма может быть прямым или непрямым. Прямое действие обусловлено прохождением тока непосредственно через ткани, испытывающие раздражение. Непрямое, или рефлекторное, действие проявляется в возбуждении тканей, по которым ток не протекает.
Поражение человека электротоком бывает двух видов:
1. В виде электротравм, которые могут быть в виде местного повреждения тканей человека, ожогов кожи, механических повреждений, ослеплении электродугой (электроофтальмия), ожога электродугой (температура более 3500оС). Возможны переломы костей из-за сильного сокращения мышц под действием электротока. В местах воздействия электрического тока остаются характерные пятна на коже жёлтого или серого цвета;
2. В виде электроударов, которые возникают при прохождении электротока через тело человека. При этом изменяется состав крови, возможны разрывы мышц и нервов, приводящие к параличам. По тяжести электроудары подразделяются на 4 степени:
а) 1 степень - судороги;
б) 2 степень - судороги с потерей сознания;
в) 3 степень - потеря сознания с нарушением сердечной деятельности;
г) 4 степень – клиническая смерть (отсутствие дыхания и сердечная деятельность).
Поражение человека электротоком зависит от пути прохождения, вида тока (постоянный или переменный), силы и точки соприкосновения (сопротивления).
Очень опасные, но встречаются редко, следующие схемы включения человека в электросеть:
1. Двухфазное включение: петля “голова-руки”. При этом электроток проходит через жизненно важные органы человека: головной мозг, сердце и лёгкие;
2. Однофазное включение с глухозаземленной нейтралью: петля “голова-ноги”. В этом случае электроток проходит через всё тело человека, поражая жизненно важные органы.
Менее опасные схемы включения, но встречающиеся чаще, следующие:
1. Однофазное включение: петля “рука-ноги”. Статистически до 87% от всех электротравм;
2. Двухфазное включение: петля “рука-рука”. Электроток проходит через грудную клетку человека. Поражаются сердце и лёгкие.
3. При контакте электрического проводника с землёй, при пробое изоляции на землю в электрической установке, а также в местах расположения заземления или грозозащитного устройства, поверхность земли может оказаться под электрическим напряжением. Возникает, так называемое, шаговое напряжение для двух точек, расположенных на разных расстояниях.
Электрозащитные средства подразделяются на основные и дополнительные.
Основными называются такие средства, изоляция которых надёжно выдерживает рабочее напряжение электроустановки. При использовании этих средств допускается прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением. К основным электрозащитным средствам при работе с электроустановками напряжением до 1000 В относятся: изолирующие клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки и монтёрский инструмент с изолирующими ручками.
Дополнительными называются такие изолирующие средства, которые сами по себе не могут обеспечить безопасности от поражения током. Они являются дополнительной мерой защиты к основным защитным средствам.
К дополнительным защитным средствам относятся в электроустановках:
- до 1000 В - диэлектрические галоши, коврики и подставки;
- напряжением выше 1000 В - диэлектрические перчатки, рукавицы, галоши, боты, коврики и изолирующие подставки.

6. Защитные заземления, средства индивидуальной защиты. Вспомогательные, ограждающие и изолирующие средства защиты.

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.).
Эквивалентом земли может быть вода реки или моря, каменный уголь в карьерном залегании и т. п.
Назначение защитного заземления устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.
Защитное заземление следует отличать от других видов заземления, например, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Рабочее заземление преднамеренное соединение с землей отдельных точек электрической цепи, например нейтральных точек обмоток генераторов, силовых и измерительных трансформаторов, дугогасящих аппаратов, реакторов поперечной компенсации в дальних линиях электропередачи, а также фазы при использовании земли в качестве фазного или обратного провода. Рабочее заземление предназначено для обеспечения надлежащей работы электроустановки в нормальных или аварийных условиях и осуществляется непосредственно (т. е. путем соединения проводником заземляемых частей с заземлителем) или через специальные аппараты пробивные предохранители, разрядники, резисторы и пр.
Заземление молниезащиты преднамеренное соединение с землей молниеприемников и разрядников в целях отвода от них токов молнии в землю.
Принцип действия защитного заземления снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус и другими причинами. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (уменьшением сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (подъемом потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).
К средства индивидуальной защиты относится [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], которая защищает человека от различных рисков и загрязнений. Она является важным элементом организации безопасности труда. В целом же, к средствам индивидуальной защиты можно отнести все те средства, которые необходимы в производственной деятельности для защиты от негативного влияния окружающей среды и опасных для здоровья человека производственных факторов.
Средства защиты от электричества необходимы для защиты от воздействий электротока. Применяются в основном боты, коврики и диэлектрические перчатки.
Для защиты работающих от поражения электрическим током, воздействия электрической дуги, электрического поля и т. п. применяют специальные защитные средства: изолирующие, ограждающие и предохранительные. Эти средства не являются конструктивными частями электроустановок, они дополняют ограждения, блокировки, сигнализацию, заземление и т. п.
Изолирующие защитные средства изолируют человека от токоведущих или заземленных частей и делятся на основные и дополнительные. Основные изолирующие защитные средства обладают изоляцией, способной длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. К основным изолирующим средствам . в установках напряжением до 1000 В относятся диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, а так же указатели напряжения.
Вспомогательные изолирующие защитные средства обладают недостаточной электрической прочностью и поэтому не могут самостоятельно защищать человека от поражения током. Назначение вспомогательных изолирующих средств усилить защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться. К дополнительным изолирующим средствам в установках напряжением свыше 1000 В относятся диэлектрические перчатки, галоши, боты и коврики, а также изолирующие подставки.
К ограждающим защитным средствам относятся временные переносные ограждения токоведущих частей щиты, изолирующие накладки, временные переносные заземления и предупредительные плакаты.
Предохранительные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий. К ним относятся: защитные очки; специальные рукавицы, изготовленные из трудно-воспламеняемой ткани; защитные каски; предохранительные монтерские пояса, страховочные канаты и др.
Для ограждения работающих от случайного приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением, а также проходов в помещения, в которые вход работающим запрещен, используют переносные деревянные щиты.

7. Безопасность при ведении взрывных работ. Анализ опасностей при ведении взрывных работ. Общий порядок взрывных работ.

При производстве взрывных работ (работ с взрывчатыми материалами) необходимо проводить мероприятия по обеспечению безопасности персонала взрывных работ, предупреждению отравлений людей пылью взрывчатых веществ и ядовитыми продуктами взрывов, а также осуществлять комплекс мер, исключающий возможность взрыва пыли взрывчатых веществ и взрываемой массы. Эти меры должны утверждаться руководителем организации (шахты, рудника, карьера и т.п.).
Взрывные работы должны выполняться взрывниками под руководством лица технического надзора по письменным нарядам с ознакомлением под роспись и соответствующим нарядам-путевкам и проводиться только в местах, отвечающих требованиям правил и инструкций по безопасности работ.
При одновременной работе нескольких взрывников в пределах общей опасной зоны одного из них необходимо назначать старшим. Свои распоряжения он должен подавать голосом или заранее обусловленными и известными взрывникам сигналами.
Взрывник во время работы обязан быть в соответствующей спецодежде, иметь при себе выданные организацией часы, необходимые приборы и принадлежности для взрывных работ. При взрывании несколькими взрывниками часы могут быть только у старшего взрывника.
Взрывание зарядов взрывчатых веществ должно проводиться по оформленной в установленном порядке технической документации (проектам, паспортам и т.п.). С такими документами персонал, осуществляющий буровзрывные работы, должен быть ознакомлен под роспись.
Проекты необходимо составлять для взрывания скважинных, камерных, котловых зарядов, в том числе при выполнении взрывных работ на строительных объектах, валке зданий и сооружений, простреливании скважин, ведении дноуглубительных и ледоходных работ, работ на болотах, подводных взрывных работ, при взрывании горячих массивов, выполнении прострелочно-взрывных, сейсморазведочных работ, производстве иных специальных работ.
Каждая организация, ведущая взрывные работы с применением массовых взрывов, должна иметь типовой проект производства буровзрывных работ, являющийся базовым документом для разработки паспортов и проектов, в том числе и проектов массовых взрывов, выполняемых в конкретных условиях.
На объектах строительства массовые взрывы необходимо проводить в соответствии с проектами производства буровзрывных работ (ППР) и рабочими чертежами.
Типовой проект (ППР) должен утверждаться техническим руководителем и вводиться в действие приказом руководителя организации. При выполнении взрывных работ подрядным способом типовой проект (проект буровзрывных работ) утверждается техническими руководителями организации-подрядчика и организации-заказчика.
При попадании в опасную зону объектов другой организации ее руководитель должен письменно оповещаться не менее чем за сутки о месте и времени производства взрывных работ, при этом все люди из этих объектов должны выводиться в обязательном порядке за пределы опасной зоны с письменным оповещением об этом ответственного руководителя массового взрыва.
Паспорта должны утверждаться одним из руководителей той организации (шахты, рудника, карьера и т.п.), которая ведет взрывные работы. Паспорта составляются на основании и с учетом результатов не менее трех опытных взрываний. По разрешению руководителя взрывных работ организации (шахты, рудника, карьера и т.п.) допускается вместо опытных взрываний использовать результаты взрывов, проведенных в аналогичных условиях.
Паспорт должен включать:
а) схему расположения шпуров или наружных зарядов; наименования взрывчатых материалов; данные о способе заряжания, числе шпуров, их глубине и диаметре, массе и конструкции зарядов и боевиков, последовательности и количестве приемов взрывания зарядов, материале забойки и ее длине, длинах зажигательных и контрольных трубок (контрольного отрезка огнепроводного шнура); схему монтажа взрывной (электровзрывной) сети с указанием длины (сопротивления), замедлений, схемы и времени проветривания забоев;
б) величину радиуса опасной зоны;
в) указания о местах укрытия взрывника (мастера-взрывника) и рабочих на время производства взрывных работ, которые должны располагаться за пределами опасной зоны;
г) указания о расстановке постов охраны или оцепления, расположении предохранительных устройств, предупредительных и запрещающих знаков, ограждающих доступ в опасную зону и к месту взрыва.
Кроме того, для шахт, опасных по газу или пыли, в паспорте должны быть указаны количество и схема расположения специальных средств по предотвращению взрывов газа (пыли), а также режим взрывных работ.
В отдельных случаях в связи с изменением горно-геологических или других условий с разрешения лица технического надзора, осуществляющего непосредственное руководство взрывными работами, допускается уменьшение массы и числа зарядов в сравнении с показателями, предусмотренными паспортом.
Разовые взрывы зарядов в шпурах для доведения контура выработки до размеров, предусмотренных проектом, удаления навесов, выравнивания забоя, подрывки почвы выработки, расширения выработки при перекреплении и опытном взрывании, а также в целях ликвидации отказов разрешается проводить по схемам. Схема составляется и подписывается лицом технического надзора, осуществляющим непосредственное руководство взрывными работами, и на шахтах, опасных по газу или пыли, подлежит утверждению техническим руководителем шахты. В схеме указываются расположение шпуров, масса и конструкция зарядов, места расположения постов и укрытия взрывника, необходимые дополнительные меры безопасности. Со схемой под роспись должен быть ознакомлен взрывник (мастер-взрывник).
Перед началом заряжания на границах запретной (опасной) зоны должны быть выставлены посты, обеспечивающие ее охрану, а люди, не занятые заряжанием, выведены в безопасные места лицом технического надзора или по его поручению взрывником. Постовым запрещается поручать работу, не связанную с выполнением прямых обязанностей.
В опасную зону разрешается проход лиц технического надзора организации и работников контролирующих органов при наличии связи с руководителем взрывных работ (взрывником) и только через пост, к которому выходит взрывник.
На подземных работах на время заряжания допускается замена постов аншлагами с надписями, запрещающими вход в опасную зону.
В подземных выработках с исходящей вентиляционной струёй воздуха, по которым направляются продукты взрыва, посты не выставляются. Эти выработки должны быть ограждены аншлагами с надписями, запрещающими вход в опасную зону.
Аншлаги должны выставляться на расстоянии, при котором содержание ядовитых продуктов взрыва снижается до безопасных концентраций. Эти расстояния определяются опытным путем на основании результатов отбора проб воздуха при максимальном количестве взорванных в забое взрывчатых веществ.
После окончания взрывных работ и полного проветривания выработок указанные ограждения и знаки с надписями снимаются.
При подготовке массовых взрывов на открытых и подземных горных работах в случае применения взрывчатых веществ группы D (кроме дымного пороха) на период заряжания вместо опасных зон могут устанавливаться запретные зоны, в пределах которых запрещается находиться людям, не связанным с заряжанием. Размеры запретной зоны должны определяться проектом.
На открытых горных работах при длительном (более смены) заряжании в зависимости от горнотехнических условий и организации работ запретная зона должна составлять не менее 20 м от ближайшего заряда. Она распространяется как на рабочую площадку того уступа, на котором проводится заряжание, так и на ниже- и вышерасположенные уступы, считая по горизонтали от ближайших зарядов.
В подземных выработках запретная зона определяется расчетом по действию ударной воздушной волны от возможного взрыва наибольшего количества взрывчатых веществ в зарядной машине и крайней заряжаемой скважине. С учетом условий и организации работ она должна составлять не менее 50 м. Запретная зона распространяется на все выработки, сообщающиеся с местом размещения зарядной машины или заряжаемой скважиной. На границах этой зоны с начала заряжания следует выставлять посты охраны; в выработках, ведущих к заряжаемым скважинам, вместо постов можно устанавливать аншлаги с запрещающими надписями.
За границей запретных зон на открытых и подземных горных работах в пределах опасной зоны допускается нахождение только максимально ограниченного распорядком массового взрыва числа людей.
Опасная зона, определенная расчетом в проекте, вводится при взрывании с применением электродетонаторов с начала укладки боевиков; при взрывании детонирующих шнуров - до начала установки в сеть пиротехнических реле (замедлителей), а при использовании неэлектрических систем инициирования с низкоэнергетическими волноводами - с момента подсоединения взрывной сети участков к магистральной.
При производстве взрывных работ обязательна подача звуковых, а в темное время суток, кроме того, и световых сигналов для оповещения людей. Запрещается подача сигналов голосом, а также с применением взрывчатых материалов.

8. Дополнительные требования ПБ при ведении работ в шахтах, опасных по взрыву газа и пыли. Предотвращение отказов и преждевременных взрывов. Требования ПБ к хранению и транспортировке ВВ.


Взрывные работы в очистных, подготовительных забоях и на отдельных участках выработок, в которых имеется газовыделение или взрывчатая пыль, допускается проводить при соблюдении определенного для каждого забоя (выработки) режима, утвержденного руководством организации по согласованию с органом госгортехнадзора. В режиме указывается наименование забоя (угольный, породный), тип применяемого взрывчатого вещества и средств взрывания, установленное время ведения взрывных работ, включая начало заряжания, время проветривания, осмотра забоя, места вывода людей и место укрытия мастера-взрывника, наличие людей на пути движения исходящей струи воздуха.
Запрещается:
а) частичное выбуривание газоносных угольных пластов в тупиковых забоях подготовительных выработок, проводимых взрывным способом по вмещающим породам;
б) предварительное рыхление угольного массива в очистных забоях впереди комбайнов, стругов. Это требование не распространяется на безлюдную выемку угля, гидровзрывание, а также полную отбойку угля и породы в зонах геологических нарушений.
Выбор соответствующих взрывчатых материалов должен утверждаться руководителем организации (шахты, шахтоуправления, шахтостроительного управления) в зависимости от степени опасности работ в забое (выработке), условий взрывания, в том числе указанных в пункте 8 главы I настоящих Правил, и необходимости создания предохранительной среды согласно перечисленным ниже требованиям.
Непредохранительные взрывчатые вещества II класса разрешается применять:
а) для проведения горизонтальных, наклонных, восстающих и вертикальных выработок*(8), углубки шахтных стволов с действующих горизонтов шахт при следующих условиях:
б) отсутствии в забоях угольных пластов, пропластков, а также выделения метана;
в) подтоплении водой забоя углубляемого ствола перед взрыванием на высоту не менее 20 см, считая по наивысшей точке забоя;
г) отставании от любой точки забоя до угольного пласта (при приближении к нему) не менее 5 м, считая по нормали. После пересечения пласта забоем выработки расстояние от любой точки забоя до пласта должно быть более 20 м, считая по протяжению выработки.
Если выработка закреплена монолитной крепью, исключающей поступление в нее метана из пласта, и работы по изоляции пласта ведутся по проекту, согласованному с организацией-экспертом по безопасности работ, взрывчатые вещества II класса могут применяться после пересечения угольных пластов и пропластков; в забоях, проводимых с поверхности шурфов или стволов шахт, опасных по газу или пыли, в том числе при пересечении этими забоями пластов, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа, при выполнении следующих условий:
Подтоплении водой забоя перед взрыванием на высоту не менее 20 см, считая по наивысшей точке забоя. При проведении ствола в искусственно замороженных породах или отсутствии притока воды вместо подтопления забоя ствола должны быть приняты другие меры, согласованные с организацией-экспертом по безопасности работ;
Осуществлении взрывания с поверхности при отсутствии людей в стволе и на расстоянии не менее 50 м от него;
В забоях выработок, где имеется газовыделение или взрывчатая угольная пыль, разрешается применять только предохранительные электродетонаторы мгновенного и короткозамедленного действия.
При этом должны соблюдаться следующие условия:
а) максимальное время замедления электродетонаторов короткозамедленного действия с учетом разброса по времени срабатывания не должно превышать при применении взрывчатых веществ IV класса - 220 мс, V и VI классов - 320 мс;
б) в подготовительных выработках, проводимых по углю, и в комбайновых нишах очистных забоев без машинного вруба все заряды в угольном забое должны взрываться от одного импульса тока взрывного прибора;
в) при протяженности угольного забоя более 5 м разрешается его делить по длине на участки, и взрывание в каждом из них производить раздельно при соблюдении требований пункте 47 главы V настоящих Правил.
г) в подготовительных выработках, проводимых по углю с подрывкой боковых пород, взрывание зарядов в шпурах по углю и породе может проводиться как раздельно, так и одновременно (одним забоем или с опережением одного из них), причем раздельное взрывание может осуществляться только по разрешению руководителя шахты при числе циклов не более одного по углю и одного по породе, за исключением случаев создания опережающих заходок в начале проведения выработок, но не более 5 м.
Безопасные расстояния для людей при производстве взрывных работ (работ с взрывчатыми материалами) должны устанавливаться проектом или паспортом и быть такими, чтобы исключить несчастные случаи (пункты 4, 5 главы VII, глава VIII, глава Х настоящих Правил).
За безопасное расстояние необходимо принимать наибольшее из установленных по различным поражающим факторам.
Для защиты зданий и сооружений от сейсмического воздействия при взрывных работах и работах с взрывчатыми материалами масса зарядов взрывчатых веществ должна быть такой, чтобы при взрывании исключались повреждения, нарушающие их нормальное функционирование.
При размещении на земной поверхности нескольких объектов с взрывчатыми материалами (хранилищ, открытых площадок, пунктов изготовления, подготовки взрывчатых веществ и т.п.) между ними должны соблюдаться расстояния, исключающие возможность передачи детонации при взрыве взрывчатых материалов на одном из объектов. Безопасные расстояния следует рассчитывать согласно главе VIII настоящих Правил.
Для защиты людей, зданий, сооружений от поражающего и разрушающего действия воздушной волны между местами возможного взрыва (хранения взрывчатых материалов), нахождения людей и размещения охраняемых объектов должны вводиться и соблюдаться расстояния, так называемые опасные зоны, обеспечивающие безопасность. При этом безопасные расстояния необходимо определять в отношении мест взрывов, складов взрывчатых материалов, площадок для хранения взрывчатых веществ, средств инициирования и прострелочных и взрывных аппаратов (указанное требование не относится к околоствольным площадкам рудников).
Места (площадки) выгрузки, погрузки и отстоя железнодорожных вагонов с взрывчатыми материалами должны быть удалены от жилых и производственных строений, от главных стационарных железнодорожных путей на расстояние не менее 125 м.

9. Безопасность при эксплуатации шахтного транспорта, машин и механизмов. Причины травматизма и опасные факторы на шахтном транспорте.

Технические устройства (технологическое оборудование, агрегаты, машины и механизмы, технические системы и комплексы, приборы и аппараты), в том числе и иностранного производства, применяемые на опасных производственных объектах угольной промышленности, должны иметь разрешение Госгортехнадзора России на применение.
Горные машины, механизмы, электрооборудование, приборы, аппаратура, средства защиты и материалы допускаются к эксплуатации при условии соответствия требованиям , нормативных документов по безопасности, экологическим и гигиеническим требованиям, изложенным в государственных стандартах и других нормативных документах.
Запрещается вносить изменения в конструкцию машин, оборудования, схем управления и защиты, влияющие на показатели безопасности, без согласования с Госгортехнадзором России, выдавшим разрешение на применение этих технических устройств.
На все технические устройства, имеющиеся в организации, должны быть соответствующие эксплуатационные документы.
Эксплуатация и обслуживание машин, горно-шахтного оборудования, приборов и аппаратуры, а также их монтаж, демонтаж и хранение должны осуществляться в соответствии с требованиями технологических инструкций, разработанных на основании технической документации заводов-изготовителей с учетом производственных условий и требований.
В паспортах, инструкциях и других эксплуатационных документах на выпускаемое горно-шахтное оборудование должны указываться данные воспроизводимых им вредных производственных факторов и возможных опасностей при работе, а также срок безопасной эксплуатации данного оборудования, в том числе узлов и деталей.
Нормируемые параметры должны выдерживаться на протяжении всего периода эксплуатации горно-шахтного оборудования.
Движущиеся части оборудования, если они представляют собой источники опасности, должны быть ограждены, за исключением частей, ограждение которых невозможно из-за их функционального назначения (рабочие органы и системы подачи забойных машин, конвейерные ленты, ролики, тяговые цепи и др.).
Если машины или их исполнительные органы, представляющие опасность для людей, не могут быть ограждены (передвижные машины, конвейеры, канатные и монорельсовые дороги, толкатели, маневровые лебедки и др.), должна быть предусмотрена предупредительная сигнализация о пуске машины в работу.
Ограждения должны поставляться комплектно с техническим устройством или предусматриваться проектом.
Работа технических устройств со снятым или неисправным ограждением запрещается.
Ограждение движущихся частей должно быть стационарным. Применение съемных защитных и ограждающих конструкций допускается, если по техническим или технологическим причинам установка стационарного ограждения невозможна.
Новые технологии (способы) ведения горных работ и предупреждения производственных опасностей, программные средства для расчетов (проектирования) шахтных систем (проветривания, дегазации, энергоснабжения и других систем обеспечения безопасности работ) допускаются для применения на шахтах по разрешению Госгортехнадзора России.
К эксплуатации технических устройств допускается только эксплуатационный и ремонтный персонал, прошедший соответствующую подготовку.
Перед пуском в работу технического устройства, узлы которого или все устройство перемещаются в процессе работы, должны подаваться звуковые и световые сигналы продолжительностью не менее 5 с.
На рабочих местах должны быть помещены таблички или выписки из технологических инструкций о порядке пуска (остановки) таких технических устройств.
Инструменты и приспособления, используемые для обслуживания технических устройств, должны соответствовать требованиям безопасности и выполняемой работы.
Инструменты и приспособления, используемые во взрывопожароопасных зонах и помещениях, не должны давать искры при работе с ними.
При использовании механизированных инструментов и приспособлений должны соблюдаться требования завода-изготовителя, указанные в эксплуатационной документации.
Запрещается работа на неисправных технических устройствах, а также использование неисправных приспособлений и инструментов.
Прием и сдача смены должны сопровождаться проверкой:
а) исправности технических устройств;
б) наличия и состояния ограждений, защитных блокировок, сигнализации, контрольно-измерительных приборов, заземления, средств пожаротушения;
в) исправности систем освещения и вентиляции (аспирации).
Результаты осмотра должны заноситься в журнал приема и сдачи смен.
Обнаруженные неисправности должны быть устранены.
Технические устройства подлежат обследованию и ремонту в сроки, предусмотренные графиками, утвержденными техническим руководителем организации.
В каждой организации должен быть составлен перечень технических устройств, ремонт которых должен производиться с применением нарядов-допусков и разработкой проекта организации работ (ПОР). Перечень утверждает технический руководитель организации. Порядок производства ремонта этих технических устройств должен быть согласован руководителем соответствующего участка.
Лица, имеющие право выдачи нарядов-допусков, должны назначаться приказом по организации.
Перед началом работ все специалисты и рабочие, занятые в ремонте, должны изучить ПОР и пройти инструктаж по безопасности труда.
При изменении условий труда в период ремонта должен быть оформлен новый наряд-допуск и проведен повторный инструктаж.
Допуск персонала к работе должен производиться только с разрешения лица, ответственного за проведение ремонта.
Остановка всех видов технических устройств для осмотра, чистки или ремонта, а также их пуск в работу после ремонта должны производиться с соблюдением требований технологических инструкций, утвержденных техническим руководителем организации.
Порядок выполнения ремонтных работ, производимых в охранной зоне действующих линий электропередачи и скрытых коммуникаций, должен быть согласован с соответствующими организациями и службами, отвечающими за их эксплуатацию, а также должны быть разработаны меры, обеспечивающие безопасность при производстве работ на этих участках.
Все работы по перемещению грузов должны производиться в соответствии с ПОР. Погрузочные и разгрузочные работы следует выполнять в соответствии с требованиями действующих стандартов безопасности, согласно технологическим инструкциям, утвержденным техническим руководителем организации.
Эксплуатация технических устройств после проведения их капитального ремонта или реконструкции, а также продление срока службы возможны только по разрешению территориального органа Госгортехнадзора России при наличии заключения промышленной безопасности.
У электрифицированных инструментов (электроинструментов), переносных электрических ламп, понижающих трансформаторов и преобразователей частоты электрического тока перед применением должны быть проверены отсутствие замыкания на корпус, состояние изоляции питающих проводов и исправность заземляющего провода.
Переносной электрифицированный инструмент должен соответствовать требованиям действующих стандартов безопасности, храниться в кладовой (инструментальной) и выдаваться рабочим на период работы. Электрифицированный инструмент напряжением выше 42В должен выдаваться в комплекте со средствами индивидуальной защиты.
Чаще всего горняки травмируются при обвалах кровли подземных выработок, а также при внезапных выбросах пылегазовой смеси. Продолжает оставаться высоким травматизм на шахтном транспорте, при эксплуатации оборудования и механизмов, падение с высоты.
При анализе травматизма необходимо обращать внимание на характер выполняемых работ. Установлено, что большая часть несчастных случаев происходит при выполнении маневров на погрузочных пунктах, в призабойном пространстве при прохождении выработок, а также околоствольном дворе.
Основные причины, влекущие за собой различного вида травмы горнорабочих при эксплуатации горнотранспортного оборудования:
- отсутствие скоростемеров на электровозах;
- управление электровозом машинистом, находящимся вне кабины;
- неудовлетворительный обзор из кабины;
- отсутствие средств связи и сигнализации;
- недостаточная освещенность выработки.

10. Безопасность при эксплуатации рельсового и конвейерного транспорта, при механизированной доставке людей на рабочие места.

Электровозная откатка в настоящее время является основным видом транспорта по капитальным откаточным выработкам угольных шахт. Когда главный грузопоток доставляется конвейерами, локомотивный транспорт используется для перевозки людей, материалов, оборудования.
      По способу питания тяговых двигателей электровозы подразделяются на аккумуляторные, имеющие автономный источник - тяговую аккумуляторную батарею; контактные, питание которых осуществляется по тяговой сети постоянного тока; высокочастотные с бесконтактной (индуктивной) передачей энергии по изолированному кабелю (образующему контур, питаемый током высокой частоты) к токоприемному устройству, смонтированному на электровозе. Около 74% парка электровозов на шахтах Украины представлено аккумуляторными, 26% - контактными, главным образом 8-тонными аккумуляторными и 10-тонными контактными; более тяжелые электровозы сцепным весом 13-14 т составляют примерно 7% всего парка. В связи с переходом на отработку глубоких горизонтов следует ожидать дальнейшего увеличения удельного веса аккумуляторных электровозов в исполнении рудничное взрывобезопасное.
      В условиях высокой напряженности работы транспорта повышение производительности труда на шахтах в значительной степени зависит от полноты использования технических возможностей, заложенных в рудничных электровозах. Работа всех элементов подземного транспорта связана с движением, поэтому всегда существует опасность травматизма, которая может быть сведена к минимуму оптимальной организацией работ с соблюдением мер безопасности и правильным конструированием средств транспорта. Безопасность машины при конструировании достигается введением специальных защитных устройств, учетом антропометрических параметров при проектировании средств транспорта, правильным выбором параметров технологических узлов и деталей.
      Безопасность эксплуатации существующего локомотивного транспорта может быть обеспечена правильной организацией работ, соблюдением заданных режимов движения, своевременным проведением профилактических осмотров, ремонтов и проверок, а также при использовании предохранительных устройств, предупредительной и путевой сигнализации и средств связи.
      На шахтный рельсовый транспорт приходится 79,8% несчастных случаев от всех на транспорте, причем в горизонтальных выработках - 51,4%, а в наклонных - 28,4%. Анализ причин несчастных случаев, произошедших при эксплуатации локомотивного транспорта, показывает, что большинство их (около 60%) технические, вызванные отсутствием или несовершенством средств транспорта и средств, обеспечивающих его безопасную эксплуатацию.
      Конструктивные недостатки электровозов могут провоцировать нарушение машинистами Правил безопасности. Так, плохой обзор из кабины, отсутствие устройства для дистанционного перевода стрелок, низкая работоспособность песочниц способствуют тому, что машинист для осуществления этих операций вынужден высовываться из кабины, оставлять ее на некоторое время, не поставив электровоз на стояночный тормоз. Защита, препятствующая выходу машиниста из кабины при движении, в виде концевого выключателя под сиденьем или на двери не обеспечивает необходимой безопасности, так как только отключает двигатели, но не затормаживает электровоз.
       Механическое оборудование контактных и аккумуляторных локомотивов принципиально одинаково, отличие лишь в источнике питания и способе подвода энергии. Поэтому приведем сводную характеристику несоответствий требованиям безопасности рудничных электровозов.
      На аккумуляторных электровозах АМ-8Д и 2АМ-8Д применяется ручной механический колодочный тормоз, который не обеспечивает достаточной реализации тормозного усилия и он не быстродействующий (более 3с. от начала воздействия на штурвал ручного тормоза до полного прижатия колодок к бандажу колеса). К тому же на электровозе 2АМ-8Д ручной тормоз включается только в одной из секций, что в сочетании с большим сцепным весом (16 т) весьма опасный фактор. Хотя на контактных электровозах К-10, К-14, К-20 применяется механическая быстродействующая тормозная система с пневматическим приводом, она не имеет автоматического регулирования прижатия колодок к барабану колеса. Силы прижатия и сцепления колеса с рельсом находятся в прямой зависимости, что вызывает скольжение и увеличивает тормозной путь. Песочная система позволяет увеличить сцепление колеса с дорожным полотном, но она зачастую не работает из-за того, что используется неочищенный мокрый песок. Поэтому машинист электровоза выходит из кабины и посыпает песок на рельсы вручную, что приводит к травматизму и непредвиденным аварийным ситуациям.
      Система освещения электровозов также имеет ряд недостатков: отсутствует переключение фар с ближнего на дальний свет, низкий уровень освещенности сужает зону предельной видимости (следовательно, у машиниста остается меньше времени на реакцию при возникновении какой-либо внештатной ситуации). На ряде электровозов отсутствует переключение фар с белого света на красный при изменении направления движения. Эти факторы приводят к травмированию, особенно во время маневровых работ. Так, в случае нахождения электровоза в хвосте состава машинист не видит ничего кроме лобовины передней вагонетки. Ни на одном из электровозов нет сигнальных огней для обозначения габаритов. До сих пор применяется сигнализатор ударного действия, у него низкий уровень звукового давления, что снижаем расстояние, па котором слышен сигнал отчетливо, особенно это заметно в зонах работы других их машин и механизмов.
      Кабины на большинстве электровозов неудобные. Расположение громоздких блоков управления внутри создает сложности для нормальной посадки машиниста (он сидит боком но ходу движения электровоза). Размещение органов управления вне моторной зоны машиниста (±100 мм по высоте от уровня локтя) делает управление электровозом утомительным и трудным снижает внимательность. Кроме того, стесненность внутрикабинного пространства не позволяет разместить надлежащим образом сиденье стажера машиниста, противопожарное и вспомогательное (домкраты, самоставы, цепи) оборудование. Кабины не оснащены приборами отображения информации (скоростемеры, индикаторы заряженности аккумуляторной батареи, приборы контроля давления в гидро- или пневмосистеме). Имеющиеся приборы расположены таким образом, что машинисту приходится для регистрации показаний отвлекаться от наблюдения за маршрутом.
      Оборудование аккумуляторного электровоза АМ-8Д одной кабиной очень ограничивает видимость для машиниста. При движении электровоза батареей вперед создается очень большая вероятность травмирования машиниста из-за того, что он часто высовывается из-за батареи для наблюдения за движением. Отсутствие же крыши у АМ-8Д и 2АМ-8Д создает предпосылки к травмированию при обрушении породы или при задевании выступающими предметами в откаточной выработке (трубопровод, кабели, висячие куски затяжки или породы).
      Одной из главных задач повышения эффективности рудничной электровозной откатки является увеличение ее пропускной способности, обеспечение безопасных условий эксплуатации. Эта задача может быть решена путем: создания тяжелых электровозов с улучшенными тяговыми, скоростными и тормозными характеристиками; рациональной организации движения поездов; разработки надежных средств защиты и аппаратуры безопасной эксплуатации.
      Важным направлением в повышении безопасности работ на подземном транспорте является применение автоматических сцепок, скоростемеров и аппаратуры управления стрелочными переводами. Электровозы должны иметь; блокировку, не допускающую управление их движением при потере работоспособности машиниста; закрытые кабины; совершенные тормозные системы. Для ликвидации электротравматизма и предотвращения пожаров, повышения надежности оборудования и схем электроснабжения рельсового транспорта необходимо создать быстродействующие полупроводниковые средства зашиты от поражения током и от аварийных режимов, разработать нормативы по безопасной эксплуатации электровозов и организации их обслуживания и ремонта.
           Всесторонний учет возможностей человека, его физиологических, антропометрических, психологических и других свойств на этапе конструирования рудничных электровозов, их изготовления и эксплуатации способствует достижению высокой эффективности производства безопасных условий деятельности человека. Использование эргономических решений, учитывающих специфику эксплуатации шахтного транспорта (агрессивная среда, стесненность, ограниченная видимость, наличие различных вредных факторов), позволит разработать усовершенствованный рудничный электровоз, который, наилучшим способом обеспечит оптимизацию рабочей нагрузки на организм человека и даст возможность проектировать трудовую деятельность исходя из принципа безопасности. Тем самым исключаются среди работающих травмы и заболевания, одновременно создаются условия для проявления машинистом всех способностей по управлению электровозом.
      Эффективная и безопасная работа шахтного транспорта возможна только при комплексном подходе к данному вопросу. Необходимо усовершенствование существующих и применение новых прогрессивных технологий на всех этапах создания в эксплуатации рудничных электровозов. Внедрение таких передовых технологий, автоматизация всех процессов позволят повысить безопасность работы электровозной откатки. В этих целях нужна разработка нормативных документов на проектирование новых шахтных электровозов, которые удовлетворяли бы требованиям безопасности, были удобными и комфортабельными.
      Для повышения безопасности электровозной откатки следует повысить технический уровень электровозов путем их проектирования с учетом технических причин травм. Целесообразным будет также разработка эргономических требований при проектировании локомотива.
     
11. Безопасность при эксплуатации компрессорных установок, ламповых и аккумуляторных помещений, при сварочных работах.

В помещениях компрессорных установок не допускается размещать аппаратуру и оборудование, технологические и конструктивно не связанные с компрессорами.
Размещение компрессоров в помещениях не допускается, если в смежном помещении расположены взрывоопасные и химические производства, вызывающие коррозию оборудования и вредно воздействующие на организм человека.
Отдельные компрессорные установки производительностью до 10 м3/мин с давлением воздуха до 8 кгс/см2 с особого разрешения органов Госгортехнадзора и технической инспекции профсоюза могут устанавливаться в нижних этажах многоэтажных производственных зданий при наличии достаточной расчетной прочности перекрытий, обеспечивающей невозможность их разрушения в случае аварий. Эти установки должны быть отделены от производственных участков глухими несгораемыми стенами.
Запрещается установка компрессорных установок под бытовыми, конструкторскими и подобными им помещениями.
Общие размеры помещения должны удовлетворять условиям безопасного обслуживания и ремонта оборудования компрессорной установки и отдельных ее узлов, машин и аппаратов.
Проходы в машинном зале должны обеспечивать возможность монтажа и обслуживания компрессора и электродвигателя и должны быть не менее 1,5 м, а расстояние между оборудованием и стенами зданий (до их выступающих частей) не менее 1 м.
Полы помещения компрессорной установки должны быть ровными с нескользящей поверхностью, маслоустойчивыми и выполняться из несгораемого износоустойчивого материала.
Стены и потолок должны быть окрашены в соответствии с «Указаниями по проектированию цветной отделки интерьеров производственных зданий промышленных предприятий» ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]), а трубопроводы - в соответствии с требованиями [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]-69 «Трубопроводы промышленных предприятий. Опозновательная окраска, предупреждающие знаки и маркировочные щитки».
Двери и окна помещения компрессорной установки должны открываться наружу.
В помещении компрессорной установки должна быть площадка для проведения ремонта компрессоров, вспомогательного оборудования и электрооборудования. Для выполнения ремонтных работ компрессорной установки помещения должны оборудоваться соответствующими грузоподъемными устройствами и средствами механизации.
В помещении компрессорной установки должны быть предусмотрены специальные места для хранения в закрытом виде обтирочных материалов, инструменты, прокладок и т.п., а также для хранения недельного запаса масла.
Помещение компрессорной установки должно быть оборудовано вентиляцией в соответствии с действующими санитарными нормами проектирования промышленных предприятий.
Каналы и проемы в компрессорном помещении должны закрываться заподлицо с полом съемными плитами. Проемы, углубления и переходы, которые не закрываются, должны ограждаться перилами высотой не менее 1 м с расположенной внизу сплошной металлической зашивкой высотой 15 см. Полы площадок и ступени лестниц должны изготовляться из рифленой стали.
Все трубопроводы компрессорной установки должны отвечать 2-13. Машинный зал компрессорной установки должен быть оборудован телефоном, установленным в шумо-изолированной будке.
В машинном зале должна быть аптечка первой помощи и питьевая вода.
При установке компрессоров для уменьшения влияния вибраций, вызываемых работой компрессора, должны соблюдаться следующие условия:
а) площадки между смежными фундаментами компрессоров должны быть вкладными, свободно опирающимися на фундаменты;
б) трубопроводы, присоединяемые к машине, не должны иметь жесткого крепления к конструкциям зданий; при необходимости применения таких креплений должны предусматриваться соответствующие компенсирующие устройства;
в) трубопроводы, соединяющие цилиндры компрессора с оборудованием (буфетные емкости, промежуточные холодильники), должны иметь достаточную гибкость, компенсирующую деформации.
Температура воздуха после каждой ступени сжатия компрессора в нагревательных патрубках не должна превышать максимальных значений, указанных в инструкции завода-изготовителя, и быть не выше 170°С для общепромышленных (в том числе используемых в угольной промышленности) компрессоров, а для компрессоров технологического назначения должна соответствовать предусмотренной в технологических регламентах, но не выше 180 °С.
Воздушные компрессоры производительностью более 10 м3/мин должны быть оборудованы концевыми холодильниками и влагоотделителями.
Все движущиеся и вращающиеся части компрессоров, электродвигателей и других механизмов должны быть надежно ограждены.
Для разгрузки электродвигателя при запуске компрессора на нагнетательных линиях до воздухосборника (до обратных клапанов) должны быть установлены индивидуальные ответвления с запорной арматурой для сброса воздуха или газа, или предусмотрены другие, надежно действующие устройства.
Корпуса компрессоров, холодильников и влагомаслоотделителей должны быть заземлены требованиям СНиП и ГОСТ.
На каждой шахте или группе мелких шахт должны быть устроены помещения ламповые и аккумуляторные, выполненные из негорючих материалов. Все помещения должны содержаться в чистоте и иметь приточно-вытяжную вентиляцию как общую, так и местную.
Ламповые для аккумуляторных светильников кроме помещения для рабочих получающих и сдающих светильники, должны иметь следующие помещения:
- для приемки, разборки и чистки светильников, приготовления электролита и заливки аккумуляторов;
- для хранения и выдачи аккумуляторных светильников;
- для зарядки аккумуляторов;
- для выпрямительных агрегатов;
Ламповые должны оборудоваться так, чтобы была обеспечена возможность самообслуживания.
Зарядные столы для аккумуляторных светильников должны быть оборудованы измерительными приборами.
При ручной дуговой сварке мелких изделий рабочее место сварщика и сборщика: кабина 2x2 или 2х3 м с подвижной брезентовой занавеской. Кабина оборудуется поворотным столом, рабочими местами сборщика и сварщика, сварочным аппаратом, стеллажом для деталей, помостом для готовых изделий.
Рабочее место сварщика во многих случаях выполняют в виде манипулятора, позволяющего сварщику легко поворачивать изделие в удобное для сварки положение. Кабина должна иметь местную вентиляцию. В кабине должен быть комплект инструмента сварщика и запас электродов. Корпус сварочного аппарата заземляется, все провода тщательно изолируются и защищаются от механических повреждений. Сварщик должен работать в спецодежде и рукавицах и пользоваться защитной маской.
При дуговой сварке в монтажных условиях особое внимание нужно обращать на тщательную изоляцию токоведущих проводов, при сварке внутри металлических конструкций - на хорошую вентиляцию места сварки. Сварщики должны пользоваться резиновой подстилкой, хорошей спецодеждой. При работе в тесных местах, плохо проветриваемых, сварщики должны периодически выходить из отсека для отдыха, их пребывание в отсеке должно подстраховываться подручными.
В монтажных условиях целесообразно размещение сварочного оборудования в комплекте, в специальных контейнерах, расположенных ближе к месту производства работ и легко транспортируемых кранами при смене места работы. Целесообразна также установка оборудования на стационарных энергоплощадках с дистанционным управлением. Эти меры снижают непроизводительные потери времени на различные переходы и уменьшают опасность производственного травматизма.
При механизированных процессах сварки должны соблюдаться все правила, указанные ранее. Кроме того, необходимо обеспечить удобные и безопасные условия труда сварщиков.
Сборку и сварку крупногабаритных секций следует выполнять на специализированных местах, постелях, стендах, при этом должны быть обеспечены достаточные проходы с каждой стороны конструкции.
При сварке объемных секций на высоте необходимо устраивать леса с расположением сварочного оборудования вне рабочего места сварщика.
Все оборудование, которое при неисправном состоянии может оказаться под напряжением, должно иметь индивидуальное заземление с выводом к общему защитному заземлению.
Все сварочные установки должны находиться под наблюдением наладчика-монтера. Исправлять дефекты электросварочного оборудования имеет право только монтер-наладчик.
При сварке крупногабаритных изделий следует применять защитные щиты-ширмы, ограждающие место сварки со стороны общих проходов.


12. Требования ПБ к безопасной эксплуатации сосудов, находящихся под давлением, борьба со статическим электричеством. Безопасность при ведении сварочных работ, в том числе и на газовых шахтах. Меры безопасности при эксплуатации аккумуляторных и зарядных помещений. Защита горных выработок от прорыва в шахту воды и глины.

Сосуды, работающие под давлением, паровые и водогрейные котлы трубопроводы пара и горячей воды представляют собой объекты повышенной опасности и являются объектами котлонадзора.
Опасность систем, находящихся под давлением, заключается в их разгерметизации, которая может сопровождаться:
- выбросом в воздух рабочей зоны вредных веществ;
- выбросом высоко- и низкотемпературных газов и жидкостей;
- резким повышением давления;
- образованием пожаро- и взрывоопасных смесей;
- разлетом осколков от частей оборудования;
- перемещением емкостей в пространстве.
Причины аварий герметичных систем, находящихся под давлением:
- недостатки конструкции и ошибки в расчетах;
- технологические дефекты (литейные раковины, непровары, газовые поры, дефекты крепежных соединений и т. п.);
- нарушения режима эксплуатации (превышение допустимых значений давления и температуры);
- побочные процессы в установках (коррозия, образование накипи и т.п.);
- изменение температуры окружающей среды (и связанные с этим изменения объемов жидкостей и газов, изменение прочности материалов, деформации конструкций и др.);
- гидравлические удары;
- образование взрывоопасной смеси.
Устройство и эксплуатация сосудов, работающих под давлением, регламентируется специальными правилами.
Объекты котлонадзора подлежат регистрации, на их ввод в эксплуатацию
требуется разрешение органов котлонадзора.
В организации приказом руководителя из числа специалистов назначаются лица, ответственные по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией, ответственные за исправное состояние и безопасное действие сосудов, прошедшие в установленном порядке проверку соответствующих правил.
Сосуды должны подвергаться первичному техническому освидетельствованию после монтажа и до пуска в работу; периодическому - в процессе эксплуатации и внеочередному освидетельствованию - в необходимых случаях. Техническое освидетельствование включает:
- проверку технической документации;
- наружный и внутренний осмотры;
- гидравлические испытания.
На каждый сосуд должны быть нанесены краской на видном месте или на специальной табличке следующие данные:
- регистрационный номер;
- разрешенное давление;
- даты следующих наружного и внутреннего осмотров и гидравлического испытания.
Конструкция сосудов должна обеспечивать надежность, долговечность
и безопасность эксплуатации в течение расчетного срока службы и
предусматривать возможность проведения технического освидетельствования, очистки, промывки, полного опорожнения, продувок, ремонта, эксплуатационного контроля металла и соединений.
Сосуды, находящиеся под давлением, в зависимости от назначения, должны оснащаться:
- запорной и запорно-регулирующей арматурой (с обозначением направления движения при открывании и закрывании);
- приборами измерения давления (манометрами прямого действия, проверяемыми не реже одного раза в год и с нанесенной на шкале красной чертой, указывающей рабочее давление в сосуде);
- приборами измерения температуры;
4. предохранительными устройствами (предохранительными клапанами или разрывающимися мембранами);
- указателями уровня жидкости (при необходимости).
Для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных
газов, находящихся под давлением, применяются стальные баллоны различной вместимости - от 0,4 до 50 л. Баллон - сосуд, имеющий одну или две горловины с отверстиями для ввертывания вентилей или штуцеров (пробок).
Баллоны могут взрываться от ударов, падения, соударения между собой, перегрева, повышающегося внутреннего давления, нарушения работы вентилей, наполнения другим газом. При совместном хранении баллонов, наполненных разными газами, в помещении может образовываться
взрывоопасная среда.
Баллоны маркируются клеймом, содержащим товарный знак изготовителя, номер баллона, даты изготовления и следующего освидетельствования, вместимость и массу порожнего баллона, рабочее и пробное давление.
Для предупреждения использования не по назначению баллоны имеют опознавательную окраску (кислород – голубая, водород – тёмно – зелёная, ацетилен – белая, пропан – бутан - красная) и опознавательные надписи, а вентили баллонов имеют разную резьбу (для заправки кислородом - правую, горючими газами - левую, ацетиленом - хомут).
Не допускается полное опоражнивание баллонов. Остаточное давление является показателем герметичности баллона.
При транспортировке и хранении на баллоне должны быть навернуты предохранительные колпаки, а на штуцерах вентилей установлены заглушки.
При хранении на открытом воздухе баллоны должны быть защищены от солнечных лучей и атмосферных осадков.
При эксплуатации в помещении баллоны не должны располагаться на расстоянии менее 1,5 м от отопительных приборов и газовых плит и не менее 5 м от источников открытого огня.
Газопламенная обработка связана с использованием горючих взрывоопасных газов. Это требует строгого соблюдения следующих правил техники безопасности:
- Запрещается производить работы в непосредственной близости от легковоспламеняющихся, горючих материалов, таких как бензин, керосин, стружка и др.
- Сварку внутри резервуаров и в плохо вентилируемых помещениях и емкостях следует вести с применением систем принудительной вентиляции и с перерывами в работе. Снаружи должен находиться второй человек, который способен оказать помощь в случае необходимости.
- При резке металлов больших толщин следует применять резаки с удлиненными трубками для уменьшения влияния высокой температуры на рабочего.
- Выполнение газопламенных работ и применение открытого огня допускается на расстоянии не менее 10м от перепускных рам и передвижных ацетиленовых генераторов и 5м от отдельно стоящих баллонов с горючими газами.
- При сварке можно применять только редукторы с исправными манометрами.
- Кислородные редукторы следует предохранять от попадания на них смазочных материалов.
- При пуске газа в редуктор нельзя стоять перед редуктором.
- Все соединения редуктора должны быть герметичны.
- Запрещается использование переходников, тройников для одновременного питания нескольких горелок.
Во время транспортировки баллонов с газом на них необходимо навернуть защитные колпачки для предотвращения от случайных повреждений и загрязнения. Переносить или передвигать их следует на специальных устройствах (тележках, носилках), во избежание их падения либо ударов друг о друга. Можно перемещать баллоны кантовкой, слегка наклоняя, но только на короткие расстояния.
На месте сварки хранить кислородные баллоны можно только при непосредственном проведении сварочных работ. На рабочем посту разрешается хранить 2 баллона: 1-й рабочий, 2-ой запасной. Неполные баллоны следует хранить только в вертикальном положении и закрытыми, чтобы избежать возможности их падения и механического повреждения. Пустые же баллоны разрешается хранить штабелями, но высотой не более 4 рядов. Баллоны, хранящиеся на строительных площадках, должны храниться во временном складе из огнеупорного материала.
Вентили кислородных баллонов следует предохранять от попадания на них масел, пленки которых могут самовоспламеняться при контакте со сжатым кислородом. Запрещается работать с баллонами, давление в которых ниже рабочего, установленного редуктором данного баллона.
Баллоны для газов-заменителей окрашивают в красный цвет и эксплуатируют в соответствии с правилами обращения с баллонами со сжатым или сжиженным газом. В процессе хранения и эксплуатации нельзя подвергать баллоны с газами нагреву, так как это приводит к повышению давления в них и может привести к взрыву.
Работы в аккумуляторных и зарядных помещениях допускаются при следующих условиях:
- пайка разрешается не ранее чем через 2 часа после окончания заряда. Батареи, работающие по методу постоянного подзаряда, должны быть за 2 часа до начала работ переведены в режим разряда;
- до начала работ помещение должно быть провентилировано в течение 1 часа;
- во время пайки должна выполняться непрерывная вентиляция помещения;
- место пайки должно быть ограждено от остальной батареи негорючими щитами;
- во избежание отравления свинцом и его соединениями должны быть приняты специальные меры предосторожности и определен режим рабочего дня в соответствии с инструкциями по эксплуатации и ремонту аккумуляторных батарей. Работы должны выполняться по наряду.
Обслуживание аккумуляторных батарей и зарядных устройств должно выполняться специально обученным персоналом, имеющим группу III.
При наличии в выработках подрабатываемого участка воды или жидкой глины необходимо принять меры по обезвоживанию глины и выпуску воды до начала очистных работ.
При разработке первого горизонта системами с обрушением кровли к опасным по прорывам глины относятся только покрытые глинистыми наносами участки крутых пластов с вынимаемой мощностью более 2,5 м, расположенные под логами, затопляемыми поймами рек, водопроводящими речными отложениями (речниками), заболоченными котловинами, а также под какими-либо выемками или выработанными пространствами (заброшенными карьерами и др.), заполненными глинистыми породами, влажность которых превышает их пределы пластичности более чем на 3%.
При разработке системами с обрушением кровли второго и нижележащих горизонтов мощных пластов с углами падения более 55° при выемке на полную мощность или с разделением на пачки (слои) мощностью свыше 3,5 м к опасным по прорывам глины относятся выемочные участки, на которых имеется хотя бы одно из следующих условий:
а) первоначальная мощность пылевато-глинистых наносов на выходах пластов 10 м и более;
б) при мощности наносов от 5 до 10 м провалы, образовавшиеся в результате отработки верхних горизонтов, засыпаны глинистым грунтом;
в) количество заиловочной глины, спущенной при профилактическом заиливании или при тушении пожаров в выработанное пространство вышележащих горизонтов над подготавливаемым участком, превышает 10% от объема вынутого угля.
При подработке отработанных участков мощного пласта, опасного по прорывам глины, нижележащим пластом средней мощности выемочные участки последнего, отрабатываемого с обрушением кровли, относятся к опасным по прорывам глины, если мощность междупластья меньше 5-кратной мощности нижнего пласта.
Отнесение вновь подготавливаемых участков к опасным по прорывам глины производится комиссией специалистов под председательством технического руководителя организации с участием представителя местных органов Госгортехнадзора на основе геолого-маркшейдерской документации, включающей данные о мощности наносов, объемах заиловочных работ, устойчивости боковых пород, влажности глинистых пород в наносах, а также о наличии мест, в которых произошло увлажнение пород в выработанном пространстве за счет притоков поверхностных или подземных вод, и мест, где на вышележащем горизонте были прорывы глины или имелись очаги потушенных эндогенных пожаров.
Разработка участков, опасных по прорывам глины, подработка этих участков нижележащими пластами, а также взрывание камерных и скважинных зарядов в качестве меры предотвращения прорывов глины производятся по паспортам выемочных участков, утвержденным главным инженером шахты и согласованным с территориальным органом Госгортехнадзора России.
Паспорт должен содержать специальный раздел по обеспечению дополнительных мер безопасности, разработанный в порядке, установленном Госгортехнадзором России.
При появлении в очистном забое или в прилегающих к нему выработках признаков, предвещающих возможность прорыва глины (капеж, резкое усиление горного давления, деформация изоляционных перемычек, обнаружение глины при разведке за перемычками и др.), а также в случае непосредственного проникновения глины в действующий забой звеньевой (бригадир) или лицо сменного участкового надзора должны немедленно вывести всех людей из данного забоя и прилегающих выработок в безопасное место и доложить об этом руководителю участка и горному диспетчеру, который должен поставить в известность технического руководителя организации и аварийно-спасательную службу.


13. Основы производственной санитарии. Гигиеническая оценка условий труда. Влияние метеорологических факторов на здоровье людей. Пыль, опасные и вредные факторы запыленности, ПДК и защитные меры от пыли. Освещенность, требования ПБ к искусственному освещению. Рудничный газ, ПДК газов. Борьба с шумом и вибрацией, защита от радиоактивного облучения. Медицинское обслуживание трудящихся на шахтах.

Производственная санитария - это комплекс мер, обеспечивающих наличие на рабочем месте, цехе, предприятии необходимых условий обитания работающих в соответствии с действующими санитарными нормами и правилами.
Микроклимат в производственных помещениях определяется следующими параметрами: температурой воздуха, относительной влажностью, скоростью движения воздуха на рабочем месте, дополнительный параметр - атмосферное давление.
Оптимальные и допустимые метеорологические условия для рабочей зоны производственных помещений устанавливаются санитарными правилами и нормами, в них учитывается время года, категория работ, характеристика помещения по избыткам явной теплоты, приходящейся на 1 м3.
Контроль за микроклиматом и за составом воздуха должен осуществляться постоянно в сроки, установленные санитарной инспекцией.
Параметры микроклимата определяются с помощью термометров (температура), психрометров (влажность), анемометров, термоанемометров (скорость перемещения воздуха).
Вредные и опасные факторы на производстве возникают при отклонении от нормируемых параметров микроклимата, а также при превышении допустимых значений запыленности и загазованности воздуха. Длительное воздействие запыленности и загазованности, превышающих допустимые значения, может привести к профессиональным заболеваниям, а значительное превышение допустимых значений приводит и к острым отравлениям.
Вдыхание пыли окислов металлов может привести к гнойничковым заболеваниям кожного покрова. Краски, клеи, смолы, красители синтетического происхождения при длительном воздействии приводят к нервным расстройствам. Ряд вредных веществ оседает в легких, что вызывает профессиональные заболевания. Вредное воздействие пыли, паров и газов усиливается при влиянии других внешних факторов и физической нагрузки. При высокой температуре воздуха опасность отравления повышается.
Для вредных веществ санитарными нормами установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) в мг/м3.
ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны - концентрация, которая при ежедневной, (кроме выходных дней) работе в пределах 8 часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактической их концентрации в воздухе помещений к ПДК каждого из них не должна превышать единицы.
Особенно опасен в шахтах рудничный газ.
Химическим составом рудничного газа вполне определяются и его физические и химические свойства это газ бесцветный, легче воздуха трудно сгущаемый в жидкость и малорастворимый в воде. Он не ядовит; если значительная примесь его к воздуху и вызывает удушье, то это зависит лишь от малого процентного содержания кислорода в такой смеси. Газ некоторых рудников обладает легким эфирным запахом, зависящим, вероятно, от ничтожных посторонних примесей (см. выше). Этот запах дает возможность узнать о присутствии газа в руднике. Обыкновенно же рудничный газ запаха не имеет. Из химических свойств необходимо несколько подробнее рассмотреть реакцию горения, как имеющую непосредственное отношение к взрывам рудничного газа и к способам количественного определения его в рудничном воздухе.
Ядовитые газообразные (парообразные) примеси в рудничной атмосфере.: окись углерода (образуется при взрывных работах, пожарах, взрывах метана и пыли, входит в состав выхлопных газов дизельного оборудования), предельно допустимая концентрация в рудничной атмосфере (ПДК) - 20 мг/м3 (0,0016% по объёму).
Правильно спроектированное и выполненное освещение на предприятии обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности. От освещения в значительной степени зависят: сохранность зрения работника, состояние его центральной нервной системы, безопасность на производстве, производительность труда и качество выпускаемой продукции. Рациональное освещение должно обеспечивать достаточную и постоянную во времени освещенность поверхностей, необходимое распределение яркостей в окружающем пространстве, отсутствие слепящего действия источника света, благоприятный спектральный состав и правильное направление светового потока. Единицей измерения светового потока является люмен (лм).
Освещенность - это плотность светового потока падающего от источника света на поверхность. Единицей освещенности является люкс (лк).
Для измерения количественных характеристик освещенности и яркости служат люксметры и фотометры.
В зависимости от источников света освещение бывает естественное, искусственное и совмещенное.
Естественное освещение осуществляется через световые проемы в стенах и кровле.
Искусственное освещение производится путем применения искусственных источников света, подразделяется на: рабочее, аварийное (не менее 2 лк.), эвакуационное (0,2-0,5 лк.), охранное (0,5 лк.). Совмещенное освещение применяют для помещений, в которых недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.
В зависимости от распределения светового потока санитарными нормами и правилами устанавливается три системы рабочего освещения - общее, местное и комбинированное освещение.
Общее освещение обеспечивает одинаковое освещение строительной площадки, помещения. Местное освещение обеспечивает освещение только отдельных рабочих мест и поверхностей. Комбинированное освещение - совокупность общего и местного освещения. Применение только местного освещения не допускается, так как это требует переадаптации зрения, что может привести к опасной ситуации.
Освещенность рабочих мест в зависимости от точности выполняемых работ, операций (сборка часов, операции на сердце и т.д.) определяется санитарными нормами, например: норма освещенности малярных работ - 50 лк., стекольных - 75 лк., высокоточных работ - до 2000 лк.
Для защиты глаз используются средства индивидуальной защиты органов зрения. При производстве электросварочных работ, газорезке, плазменной сварке и во всех процессах горячей обработки металлов (плавка, литье и др.) применяются очки, маски, щитки со светофильтрами.
В настоящее время эксплуатация подавляющего большинства технологического оборудования, энергетических установок неизбежно связана с возникновением шумов и вибраций различной частоты и интенсивности, оказывающих неблагоприятное влияние на организм человека. Длительное воздействие шума и вибрации снижает работоспособность, может привести к развитию профессиональных заболеваний.
Шум как гигиенический фактор представляет собой совокупность звуков, неблагоприятно воздействующих на организм человека, мешающих его работе и отдыху. Шум представляет собой волнообразно распространяющиеся колебательные движения частиц упругой (газовой, жидкой или твердой) среды.
В зависимости от характера вредного воздействия на организм человека шум подразделяется на мешающий, раздражающий, вредный и травмирующий.
Мешающий - это шум, мешающий речевой связи (разговоры, движения людских потоков). Раздражающий - вызывающий нервное напряжение, снижение работоспособности (гудение неисправной лампы дневного света в помещении, хлопанье двери и т.п.). Вредный - вызывающий хронические заболевания, сердечно-сосудистой и нервной систем (различные виды производственных шумов). Травмирующий - резко нарушающий физиологические функции организма человека.
Степень вредности шума характеризуется его силой, частотой, продолжительностью и регулярностью воздействия.
Уровень звука нормируется и измеряется в децибелах (дБ). Для измерения используются шумометры различных модификаций.
Основными методами борьбы с производственным шумом являются:
- уменьшение шума в источнике его возникновения (повышение точности изготовления отдельных узлов машины, уменьшение зазоров, замены стальных шестерен пластмассовыми, балансировка);
- звукопоглощение; звукоизоляция; установка глушителей шума, амортизаторов;
- рациональное размещение цехов и оборудования, дистанционное управление механизмами;
- применение средств индивидуальной защиты: наушников, шлемов или специальных противошумных вкладышей;
- периодические врачебные освидетельствования работающих на производствах с повышенным шумом.
На шахтах организована система санитарно-бытового обслуживания шахтеров. Введено диетпитание. Оздоровление горнорабочих в санаториях-профилакториях, реабилитационных центрах, на курортах.
Предварительные и периодические осмотры осуществляют участковые врачи.
На шахтах введены инженерно-врачебные бригады для медико-профилактического обслуживания шахтеров. Она представляет собой интеграцию медицинской и технической компенсации и осуществляет решение наиболее актуальных задач охраны здоровья шахтеров.
14. Основы противопожарной защиты. Организация пожарной охраны. Классификация строительных материалов и зданий по их пожарной опасности. Характеристика производств по их взрыво- и пожароопасности. Защитные мероприятия по предотвращению пожаров в шахте. Молниезащита, способы определения защитной зоны при грозоразрядах. Эндогенные и экзогенные пожары. Способы тушения их. Средства пожаротушения.

Здания и сооружения технологического комплекса рудника, расположенные на дневной поверхности, должны возводиться согласно требованиям действующих на сегодня Строительных норм и правил в соответствии с соответствующими противопожарными разделами.
На поверхности рудника должен быть утепленный пожарный водоем вместимостью не менее 300 м3.
Вода для заполнения водоема и тушения пожара должна поступать от двух независимых источников производительностью 11.1 л/с. Около пожарных водоемов устраивают рабочий и резервный насосы с двумя независимыми источниками питания. От насосов к каждому стволу прокладывают трубопровод диаметром не менее 100 мм.
Трубопровод оборудуют гидрантами, водоотборными кранами и рукавами с пожарными стволами. Для пожарной защиты удаленных от промплощадки столов и шурфов вблизи них сооружаются пожарные водоемы емкостью не менее 100м3, оборудованные погружными насосами.
Вся территория предприятия должна иметь капитальное ограждение и
оборудованные контрольно-пропускные пункты, а также наружное освещение в
соответствии с действующими нормами.
Все проездные дороги должны содержаться в исправном состоянии. Подъезды к пожарным гидрантам, к водоемам и другим источникам водоснабжения (пруды, градирни, каналы и т.п.), оборудованные специальными площадками (пирсами), должны быть постоянно свободными, а в зимнее время очищаться от снега и наледи.
На территории должны быть установлены соответствующие дорожные знаки и поясняющие надписи, не допускающие остановки автотранспорта, других механизмов и оборудования в местах сужения проездных дорог, под арками и в местах расстановки пожарной техники по оперативному плану пожаротушения.
Закрытие отдельных проездов и участков дорог на ремонт или по другим причинам может быть произведено после согласования с объектовой пожарной охраной и устройства временных объездов или переездов через ремонтируемые участки. В этих случаях на весь период ремонта в необходимых местах должны быть установлены дорожные знаки и указатели маршрута следования.
Места ремонта дорог или пути объезда должны иметь дополнительное освещение.
Запрещается на территории предприятий без согласования с органами госпожнадзора или пожарной охраной, имеющейся на объекте, сооружение временных сгораемых зданий и сооружений.
Вода, как средство пожаротушения: вода является наиболее широко применяемым средством пожаротушения. Достоинствами воды помимо доступности и дешевизны являются высокая теплоемкость, большая скрытая теплота парообразования, подвижность, отсутствие токсичных свойств. Вода обеспечивает эффективное охлаждение не только горящих объектов, но и расположенных рядом объектов за счет разбрызгивания. В очаг вода может подаваться в виде сплошных и распыленных струй. Для предотвращения замерзания воды используют антифризы, минеральные соли.
Воду нельзя применять при тушении электроустановок под напряжением, для тушения веществ которые бурно с ней реагируют, водонерастворимых жидкостей.
Кроме того, применяются сапринклерные и дренчерные установки автоматического пожаротушения. Спринклерные установки разбрызгиватели воды, защищенные индивидуальным легкоплавким замком, расплавляющимся при повышении температуры. Выполняются в различных тепловых исполнениях на 72, 93, 141, 182 градусов. Срабатывают непосредственно над очагом пожара.
Дренчеры- разбрызгиватели, включающиеся централизованно. Гасят сразу все помещение. Включаются вручную или автоматически по сигналу автоматического извещателя. Применяются в помещениях с возможностью очень быстрого распространения пожара или для создания водяных завес.
Автоматические установки пожаротушения: АУПТ предназначены для локализации и тушения пожара. Одновременно они выполняют функции автоматической пожарной сигнализации. Перечень зданий, сооружений, помещений подлежащих защите с помощью АУПТ приведен в НПБ.
АУПТ должны обеспечивать:
- Срабатывание в течение времени менее начальной стадии развития
пожара
- Локализацию пожара в течение времени, необходимого для введения
в действие оперативных сил и средств
- Тушение пожара с целью его ликвидации
АУПТ должны быть оснащены устройствами
- Выдачи звукового и светового сигналов оповещения о пожаре
- Контроля уровня(давления) в заполненных трубопроводах и емкостях с пожаротушащим веществом.
АУПТ должны обеспечивать при обхемном пожаротушении формирование командного импульса на:
- Автоматическое отключение вентиляции и перекрытие, при
необходимости проемов и смежных помещений до начала выпуска
пожаротушащего вещества;
- Самозакрывание дверей;
- Задержку подачи огнетушащего вещества на время эвакуации людей но не более 30с.
При срабатывании установок объемного пожаротушения должны загораться информационные таблички.
АУПТ должны быть защищены ручным пуском(кроме спринклеров). Устройства ручного пуска должны быть защищены от случайного приведения их в действие и механических повреждений и должны находиться вне зоны горения. Тип установки и вещество выбирается в зависимости от пожарной опасности и материалов и веществ.
Воздушно-механическая пена как средство пожаротушения: пены- коллоидные системы, состоящие из пузырьков газа, оболочка которых содержит 3-5%й водный раствор пенообразователя. Пены применяют для тушения твердых и жидких горючих веществ, не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь для тушения нефтепродуктов. Пожаротушащий эффект пены основан на охлаждении очага пожара водой, а так же частичном изолировании зоны горения от доступа свежего воздуха. К достоинствам пены как средства пожаротушения можно отнести:
- Длительность сохранения пеной своей структуры и объема, что позволяет
производить как площадное так и объемное пожаротушение;
- Возможность дистанционного воздействия на очаг пожара
- Способность пены перемещаться на значительные расстояния и проникать в труднодоступные места.
Огнетушащие свойства пены в большой степени определяются её кратностью и стойкостью. Кратность- отношение объема пены к объему жидкой фазы. Стойкость- сопротивляемость пены процессу разрушения и оценивается продолжительностью выделения из пены 50% жидкой фазы. С повышением кратности пены стойкость снижается. Стойкость пены средней кратности составляет порядка 2х часов. Стойкость может быть повышена путем введения стабилизирующих добавок. Пена электропроводна, поэтому тушить ею установки под напряжением запрещается.
Требования пожарной безопасности к содержанию производственных зданий:
Здания и сооружения должны соответствовать СНИПам. По пожароопасности надшахтные здания делят на 6 категорий:
- А(взрывопожароопасные)- склады легковоспламеняющихся жидкостей с
температурой вспышки ниже 28, баллонов с горючими газами, ламповые для
бензиновых и аккумуляторных ламп и вакуум-насосные
- Б- обогатительные и дробильно-сортировочные фабрики, кслады баллонов с жидким кислородом, склад горючих жидкостей с температурой от 28 до 61 градусов.
- В(пожароопасные)- надшахтные здания и сооружения башенные копры,
погрузочные бункеры, галереи и эстакады, склады горюче-смазочных материалов с температурой более 61, материальные склады.
- Г-непожароопасные- кузницы, газо и электросварочные мастерские,
автомобильные гаражи, котельные, трансформаторные киоски и пр.
- Д-склады инертной пыли, противопожарных материалов, водонапорные башни, насосные станции.
- Е- склады ВМ.
Для предотвращения распространения пожаров в зданиях должны быть
установлены противопожарные стены- брандмауэры. В надшахтном здании должно быть установлено не менее трех пожарных кранов, а в устьях стволов водяные завесы. Копры должны иметь сухотрубные трубопроводы.
Пожары в подземных выработках шахт (рудников) и в массиве полезного ископаемого возникают как от внешних тепловых импульсов (экзогенные подземные пожары) от неосторожного обращения с огнем, неисправности электрооборудования, трения механизмов и т.п., так и в результате самовозгорания угля, углистых пород и сульфидных руд (эндогенные подземные пожары).
Особо опасными подземные пожары становятся при наличии в шахте метана, взрывчатой угольной или сульфидной пыли.
Профилактика подземных пожаров и предупреждение их последствий заключается в том, что наряду с общими пожарно-профилактическими мероприятиями (использование негорючих материалов для крепления горных выработок, трудновоспламеняемых конвейерных лент и электрических кабелей в негорючих оболочках, устройство разветвленной сети пожарного водопровода и др.), предусматривается применение специальных схем вскрытия и подготовки месторождений. Они позволяют локализовать участок в случае пожара и отвести пожарные газы в общешахтную исходящую струю воздуха, минуя остальные участки, на которых находятся люди.
Все подземные рабочие обеспечиваются самоспасателями.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] позволяет выйти в безопасное место из выработок, заполненных пожарными газами.
В начальной стадии развития экзогенные подземные пожары тушат непосредственным воздействием на очаг водой, огнетушащими средствами и т.п.
Эндогенные подземные пожары, очаги которых находятся, как правило, в труднодоступных местах, а также принявшие большие размеры экзогенные пожары тушат способом изоляции (в выработках устанавливают специальные изолирующие сооружения, прекращающие доступ воздуха в район пожара). В некоторых случаях приходится прибегать к затоплению пожарных участков водой. При изоляции пожарных участков, опасных по выделению метана, для предупреждения взрыва в район пожара нагнетают негорючие газы (CO2, N2) или парогазовую смесь, образуемую выхлопными газами газотурбинного двигателя, охлажденными диспергированной водой, что снижает концентрацию кислорода в воздухе пожарного участка до пределов, исключающих возможность взрыва метана (комбинированный способ).
Опасное воздействие молний прежде всего обусловлено очень высоким напряжением тока в молнии. Высокий уровень тока может привести к электротравме человека, возникновению пожара, взрыва.

15. Горноспасательное дело. Цель и задачи горноспасательного дела. Организация службы и структура горноспасательных частей. Оснащение их. План ликвидации аварии.

Обслуживание рудников, шахт, карьеров, обогатительных фабрик и др. горнодобывающих предприятий профессиональными горноспасательными формированиями является обязательной нормой безопасного ведения горных работ, так как технология добычи руд не исключает возникновения обстоятельств, действия в которых невозможны без применения средств защиты органов дыхания и специального снаряжения. ВГСЧ СПО являются государственными профессиональными аварийно-спасательными формированиями и осуществляют свои функции как некоммерческая структура в системе обеспечения безопасных условий труда на горнодобывающих предприятиях независимо от их организационно-правовых форм.
ВГСЧ выполняет на горнодобывающих предприятиях следующие виды
работ:
- спасение людей, застигнутых авариями в рудниках и шахтах, в карьерах, на обогатительных и дробильно-сортировочных фабриках, оказание первой медицинской помощи непосредственно на рабочих местах или во время
эвакуации их на дневную поверхность и в лечебное учреждение;
- локализация и тушение подземных пожаров и загораний
- ликвидация последствий взрывов рудничных газов и пыли, горных ударов, внезапных выбросов породы и газа, обрушения горных пород, оползней в карьерах, аварий на складах вредных веществ;
- разгазование горных выработок и участие в защите жизненно важных объектов при затоплении, прорыве плывунов и др подземных авариях;
- выполнение технологических и технических работ на обслуживаемых рудниках в пригодной и непригодной для дыхания атмосфере с применением специальной горноспасательной техники;
- согласование планов ликвидации аварий обслуживаемых предприятий, контроль противоаварийной защиты и подготовленности предприятий к выполнению горноспасательных работ, анализ проб рудничного воздуха на газы и пыль;
- научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы по проблемам горноспасательного дела и противоаварийной защиты рудников, организация серийного производства и восстановления шахтных самоспасателей, изготовление и ремонт дыхательных аппаратов, средств пожаротушения.
При возникновении аварии на опасном производственно объекте горноспасательное подразделение выезжает на аварийный объект и осуществляет разведку горных выработок, оказание первой помощи травмированным и неотложные мероприятия по локализации и ликвидации.
Первоочередные мероприятия по спасению людей и локализации аварий предусматриваются в плане ликвидации аварий. К последующим действиям по окончательной ликвидации последствий аварии приступают после вывода людей из рудника. На выполнение последующих действий администрации рудника и горноспасателей составляется оперативный план ликвидации аварии.
Оперативный план составляется каждый раз при изменении аварийной обстановки либо после выполнения объемов работ, намеченных предыдущим оперативным планом.
После получения первого сообщения об аварии горный диспетчер преприятия должен ввести в действие план ликвидации аварии и вызвать подразделение ВГСЧ. Для этого он сообщает по телефону дежурному подразделения ВГСЧ наименование рудника(шахты) вид аварии, место и свою фамилию. Получив сигнал вызова диспетчер включает сигнал тревога и звонок оповещения здания взвода. Респираторщики резервного отделения прекращают занятия и направляются в гараж.
Выполнение горноспасательных работ в удушливой атмосфере органы дыхания человека должны быть изолированы от непригодного для дыхания атмосферного воздуха. Работы небольшой физической нагрузки при содержании кислорода не ниже 16-18% выполняют в фильтрующих противогазах. В воздухе с горючими газами или фонтанирующими легковоспламеняющимися жидкостями используются дыхательные приборы на сжатом воздухе. В шахтах и рудниках используют изолирующие регенеративные респираторы на сжатом кислороде.
При выполнении горноспасательных работ в удушливой атмосфере органы дыхания человека должны быть изолированы от окружающего воздуха. В этом случае человек дышит с помощью автономного дыхательного прибора (респиратора), имеющего системы очистки выдыхаемого воздуха от СО3 и обогащения вдыхаемого воздуха кислородом.
На вооружении ВГСЧ шахт состоят респираторы Р-30М Р-34 и РВЛ-1.
Переносная бокс-база является коллективным средством защиты, создающим комфортные условия отдыха горноспасателей и переснаряжения респираторов.
Противотепловые средства- в основном служат для отвода тепла с поверхности тела, предотвращая перегрев организма.
Для оказания первой помощи застиг "$`b
·
·Рд
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·Iнутым аварией людям кроме приборов защиты органов дыхания (самоспасателей, вспомогательных
респираторов), носилок и медикаментозных средств на вооружении ВГСЧ
находятся так же приборы ивл, иммобилизирующие носилки, спаскапсулы,
домкраты, гидравлический инструмент и др.
Противопожарное оборудование: пожарные рукава, стволы для подавления огня одой из шахтного пожарно-оросотельного трубопровода, ручные огнетушители, пеногенераторы, порошковые средства пожаротушения а так же установки пенного и порошкового пожаротушения. Гидранты-пистолеты, свёрла, винтовые разбрызгиватели углекислотные установки, газоанализаторы (химические, физико-химические и физические) и средства
связи-проводные и высокочастотные.

Список литературы

Справочник по технике безопасности и промышленной санитарии в угольных шахтах. -М.: Недра. 1977.
2. Единые правила безопасности при разработке рудных и нерудных месторождений подземным способом. - М.: Недра. 1977.
3. Ушаков К.З., Кирин Б.Ф., Ножкин Н.В. и др. Охрана труда. - М.: Недра. 1984.
4. Кодекс законов о труде (КВОТ).
5. Единые правила безопасности при взрывных работах. - М.: Недра. 1993.
6. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. - М.: Недра. 1986.
7. Горноспасательное дело. Соболев Г.Г. - М.: Недра. 1984.




































Аэрология горных предприятий

1. Значение рудничной аэрологии для обеспечения здоровых и безопасных условий труда в шахтах, для обеспечения нормального технологического процесса. Связь со смежными науками.

Рудничная аэрология – это отрасль горной науки, изучающая свойства рудничной атмосферы, законы движения воздуха, перенос его газообразных примесей, пыли и тепла в горных выработках и прилегающих к выработкам массивных горных пород.
Атмосфера (воздушная оболочка земли) – это среда жизнедеятельности человека. Ее газовый состав характеризуется на земной поверхности большим постоянством вследствие высокой подвижности воздуха и взаимной компенсации процессов выделения и поглощения газов. Поэтому на земной поверхности не возникают проблемы искусственного поддержания требуемого для жизнедеятельности человека требуемого состава воздуха. Однако в помещения, отделенных от земной поверхности частично или полностью, действие указанных факторов ослабевает или прекращается вовсе, а изменения в них состава воздуха вследствие выделения или поглощения газов при протекании производственных процессов или из-за присутствия в них людей вызывают необходимость их вентиляции (обновления воздуха).
Установка на шахтах механических вентиляторов позволила на значительный период снять ограничения на расширение масштабов горных работ по фактору вентиляции. Появление на шахтах выделений горючего и взрывчатого газа метана потребовало дальнейшей интенсификации вентиляции.
С углублением горных работ связано повышение температуры воздуха в горных выработках, что требует установку специальных средств воздухоохлаждения, без которых дальнейшее углубление горных работ будет невозможным.
Важным направлением исследований рудничной аэрологии в нашей стране являются:
- изучение аэродинамического сопротивления горных выработок, их соединение и аэродинамики шахтных вентиляционных потоков;
- изучение состава газов, содержащихся в земной коре, процессов газовыделения в горные выработки и переноса газов вентиляционными потоками, управление газовыделением;
- исследование взрывчатых свойств шахтной пыли и разработка методов борьбы с нею;
- исследование теплового режима шахт, процессов теплообмена между шахтным воздухом и горными породами;
- разработка методов автоматического управления вентиляции шахт;
- исследование особенностей и методов вентиляции шахт при подземных пожарах, внезапных выбросах угля и газа и др.;
- исследование надежности шахтных вентиляционных систем и разработка методов ее оценки;
- разработка методов проектирования вентиляции шахт.
Рудничная аэрология состоит из следующих основных разделов:
1. Шахтная атмосфера, где рассматриваются изменения, происходящие в воздухе при его движении по горным выработкам, свойств составляющих шахтной атмосферы, поступление газов в шахтную атмосферу, шахтная пыль как причина взрывов и меры борьбы с ними, тепловой режим шахт и кондиционирование шахтного воздуха.
2. Шахтная аэродинамика, где рассматриваются законы движения воздуха в шахтах, выделение и перенос газов и пыли вентиляционными потоками, теплообмен между воздухом и горными породами.
3. Вентиляция шахт. Раздел включает технические способы и средства обеспечения вентиляции шахт, контроль вентиляции, и ее организацию на шахтах.

2. Атмосферный воздух. Состав атмосферного воздуха при его движении по горным выработкам. Основные составные части рудничного воздуха.

Под атмосферным воздухом понимается газообразная оболочка, окружающая земную поверхность и состоящая из смеси газов и паров. Физическое состояние и химический состав атмосферного воздуха изменяются в пространстве и во времени. С высотой, в общем, уменьшаются температура, влажность, плотность и давление воздуха и увеличивается содержание озона.
Состав атмосферного воздуха вследствие высокой его турбулизации довольно постоянен над всей земной поверхностью до высот порядка 20 км.
Колебания связаны, главным образом, с изменением содержания углекислого газа, обусловленным различным характером поверхности земли, наличием растительного покрова, индустриальных центров и т.п. В историческом аспекте, однако, состав атмосферы претерпевает непрерывные изменения; в последнее время, например, повышается содержание углекислого газа.
Средний состав атмосферного воздуха на уровне моря (% по объему) приблизительно содержит азота 78,08%, кислорода 20,95%, аргона 0,93%, углекислого газа 0,03%, остальных газов (гелий, неон, криптон, ксенон, озон, радон, водород, перекись водорода, аммиак, йод) 0,01%.
В земной атмосфере всегда содержится определенное количество механических примесей: пыль, включая дымы, мельчайшие капельки влаги, кристаллы льда. Запыленность воздуха, как правило, больше над материками. С высотой запыленность резко падает.
Атмосферный воздух, поступая в подземные выработки шахт и перемещаясь по ним, претерпевает изменения, состоящие, в основном, в изменении его физического состояния (давления, температуры, скорости) и химического состава, загрязнении механическими примесями (пылью, копотью и т. п.), изменении влагосодержания.
Изменение давления состоит в его увеличении с ростом глубины шахт. Некоторое влияние на величину давления оказывает работа шахтного вентилятора. В глубоких шахтах атмосферное давление может составлять 850 мм. рт. ст. и более.
Особенность теплового состояния воздуха в подземных выработках, по сравнению с атмосферным воздухом, состоит в уменьшении суточных и сезонных колебаний его температуры и в повышении температуры, по сравнению со среднегодовой температурой воздуха, на поверхности. С глубиной температура воздуха повышается и в глубоких шахтах при отсутствии охлаждения может составлять 30оС и более. Скорость воздуха в подземных выработках регламентируется требованиями ПБ и изменяется в пределах 1ч16 м/сек.
Загрязненность воздуха механическими примесями в подземных выработках выше, чем на поверхности, вследствие происходящих в шахте процессов дробления горных пород и полезного ископаемого, а в некоторых случаях также в результате работы двигателей внутреннего сгорания и наличия в выработках открытого огня.
Влажность шахтного воздуха повышается вследствие притока в выработки подземных вод и составляет в среднем 80-90%.
Изменения состава воздуха при его движении по горным выработкам состоят в уменьшении содержания кислорода, увеличении содержания углекислого газа и азота и в появлении ряда газов, не содержащихся в земной атмосфере (метан, окись углерода и др.).
Воздух, поступивший с поверхности в горные выработки и претерпевший определенные изменения, называется рудничным воздухом.
Наиболее существенные изменения происходят в местах ведения очистных и подготовительных работ. Поэтому, с некоторой условностью, рудничный воздух в выработках до забоев называется свежим, а воздух после проветривания забоев
· отработанным. Соответственно этому, воздушную струю, движущуюся от воздухоподающего ствола к забоям, называют поступающей или свежей, а от забоев к воздуховыдающему стволу исходящей или отработанной.
Основными составными частями рудничного воздуха, также как и атмосферного, являются кислород, углекислый газ и азот.
В рудничном воздухе, по сравнению с атмосферным, содержится меньше кислорода и больше углекислого газа и азота.
Кислород (О2)
· газ без цвета вкуса и запаха с удельным весом 1,11 при t = 00 С и 760 мм. рт. ст.
При дыхании человек поглощает примерно 1/5 всего количества кислорода, содержащегося во вдыхаемом воздухе. В результате выдыхаемый воздух содержит около 17 % О2 и около 4% СО2, в нем несколько увеличивается содержание азота. Количество поглощенного организмом кислорода несколько больше, чем выделяемого углекислого газа.
Максимальное насыщение крови человека кислородом происходит при его парциальном давлении 160 мм. рт. ст., что при нормальном атмосферном давлении соответствует содержанию кислорода в воздухе, равному примерно 21%, т.е. нормальному содержанию его в приземном слое атмосферы. В силу ряда причин, содержание кислорода в рудничном воздухе неизбежно уменьшается, по сравнению с атмосферным.
Согласно ПБ, минимальное содержание кислорода в рудничном воздухе должно быть не менее 20%.
В ряде зарубежных стран минимально допустимой концентрацией кислорода является 19,5-19,6%.
В условиях подземных работ, при снижении кислорода примерно до 17%, наступает одышка и учащенное сердцебиение, а при 12% атмосфера становится смертельно опасной.
При хорошей вентиляции шахт содержание кислорода в выработках, как правило, превышает 20%. В непроветриваемых выработках, при взрывах метана и угольной пыли и при пожарах, содержание О2 в воздухе может снижаться до 1-3%; в такой атмосфере человек теряет сознание через 1-2 минуты, а через 5-10 мин наступает клиническая смерть.
Углекислый газ (СО2)
· бесцветный газ со слабокислым вкусом. Удельный вес 1,52. Химически весьма инертен, не горит и не поддерживает горения.
Физиологически углекислый газ слабо ядовит. При 6% появляется одышка и слабость, при 10% возможно обморочное состояние, при 20ч25%
· смертельное отравление.
Основными причинами появления углекислого газа в шахтах являются процессы: окисления древесины и угля, разложения пород кислыми рудничными водами и выделения его из угля и пород.
Углекислый газ образуется также при взрывных работах, рудничных пожарах, взрывах метана и угольной пыли, дыхании людей. Некоторые количества СО2  могут поступать с поверхности при горении близкорасположенных породных отвалов.
Максимально допустимые концентрации СО2 на рабочих местах и исходящих струях участков
· 0,5%, в общих исходящих струях крыла шахты 0,75%, при проведении и восстановлении выработок по завалу 1,0%.
В хорошо проветриваемых шахтах СО2 находится в пределах 0,1ч0,15%.
Азот(N2)
· газ без цвета, вкуса и запаха. Удельный вес его 0,97. Азот весьма инертен химически. Увеличение содержания N2 в воздухе оказывает влияние на человека лишь за счет уменьшения содержания кислорода.
В рудничный воздух азот поступает из угля и пород; он образуется при взрывных работах и при гниении органических веществ.
Содержание азота в рудничном воздухе ПБ не нормируется.

3. Самостоятельное изучение студентами физико-химических свойств газов.

Метан является основной составной частью рудничного газа, представляющего собой смесь газов, выделяющихся в горные выработки из пород и полезного ископаемого. В угольных шахтах рудничный газ состоит, в основном, из метана (иногда до 100%) с примесью СО2 (до 5%), азота (несколько процентов), водорода и гомологов метана (суммарно 1ч4%) и др.
В литературе часто рудничным газом называют собственно метан.
Метан (СН4) газ без цвета, вкуса и запаха. При обычных условиях метан весьма инертен и соединяется только с галоидами.
В небольших количествах метан физиологически безвреден. Повышение содержания СН4 в воздухе опасно лишь вследствие уменьшения содержания кислорода, вытесняемого метаном.
Метан горит бледным голубоватым пламенем. Примесь к метану этана и пропана придает воздуху слабое наркотическое свойство.
Температура воспламенения метана 650ч7500С. Она зависит от содержания метана в воздухе, состава атмосферы, давления, источника воспламенения.
С воздухом метан образует горючие и взрывчатые смеси. При содержании в воздухе до 5ч6% он горит около источника тепла, от 5ч6 до 14ч16% взрывается, свыше 14ч16 не горит и не взрывается, но может гореть у источника тепла при притоке кислорода извне.
Сила взрыва зависит от абсолютного количества участвующего в нем метана. Наибольшей силы взрыв достигает при содержании в воздухе 9,5% метана. При большей концентрации метана часть его остается несгоревшей из-за недостатка кислорода. Вследствие высокой теплоемкости метана, эта его часть охлаждает пламя взрыва. При содержании в воздухе СН4 свыше 14ч16% происходит его полное самогашение и взрыв не возникает.
Наиболее легко воспламеняются воздушные смеси, содержащие 7ч8% метана.

4. Газообильность шахт. Категория шахт по выделению метана и водорода. Допустимая концентрация метана в горных выработках. Меры борьбы с газом-метаном.

Газообильностью шахт называют количество газа, выделяющееся из пластов угля (руды) и горных пород. Шахты (рудники), в которых выделяется метан, называются газовыми. По количеству выделяющегося метана, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] или др. взрывоопасного газа на одну тонну суточной добычи полезного ископаемого (угля, руды) шахты подразделяются на четыре категории.
Газовый режим шахты, распорядок, вводимый на шахтах (рудниках), опасных по выделению метана или водорода. Если шахта опасна не только по газу, но и по взрывчатой пыли, то вводится т. н. пыле-газовый режим.
К опасным по газу относятся шахты, в которых хотя бы один раз и на одном пласте было обнаружено присутствие метана. В зависимости от газообильности шахты разделяются на 4 категории (табл.).
Газовый режим шахты предусматривает выполнение организационно-технических мероприятий для предупреждения скопления газа до опасных пределов и появления источников воспламенения газа. Это достигается осуществлением интенсивной вентиляции выработок и дегазации полезных ископаемых и вмещающих пород; применением таких способов работ и механизмов, при которых скопление газа минимально; регулярным контролем содержания газа в воздухе горных выработок при помощи газоопределителей и аппаратуры автоматического контроля и аварийного оповещения. Вторая группа мероприятий состоит в том, чтобы не допускать в шахте открытого пламени, раскалённых предметов и искр (достигается применением предохранительных взрывчатых веществ, электрооборудования в специальном исполнении, соблюдением предохранительных мер при ведении горных работ и др.).
При разработке пластов, опасных по внезапным выбросам и суфлярным выделениям, при наличии слоевых скоплений метана газовый режим . включает ряд дополнительных мероприятий.

Таблица 1 - Категории шахт
Показатели
Категории по газу
Сверхкатегорные


I
II
III
 

Угольные шахты

Количество метана, выделяющегося в сутки на 1т среднесуточной добычи, м3
5
от 5 до 10
от 10 до 15
Св. 15 или шахты, разрабатывающие пласты, опасные по выбросам угля и газа и суфлярным выделениям газа

Рудные и нерудные шахты

Количество горючих газов (метана, водорода), выделяющихся в сутки на 1 м3 среднесуточной добычи, м3 
до 7
от 7 до 14
от 14 до 21
21 и выше или шахты, разрабатывающие пласты, опасные по выбросам угля и газа и суфлярным выделениям газа










Примечание. При делении шахт на категории по газообильности 1м3 водорода принимают равным 2м3 метана.
Основными составными частями рудничного воздуха, также как и атмосферного, являются кислород, углекислый газ и азот.
Кислород (О2)
· газ без цвета вкуса и запаха с удельным весом 1,11 при t = 00 С и 760 мм. рт. ст. Согласно ПБ, минимальное содержание кислорода в рудничном воздухе должно быть не менее 20%. В ряде зарубежных стран минимально допустимой концентрацией кислорода является 19,5-19,6%.
В условиях подземных работ, при снижении кислорода примерно до 17%, наступает одышка и учащенное сердцебиение, а при 12% атмосфера становится смертельно опасной. При хорошей вентиляции шахт содержание кислорода в выработках, как правило, превышает 20%. В непроветриваемых выработках, при взрывах метана и угольной пыли и при пожарах, содержание О2 в воздухе может снижаться до 1-3%; в такой атмосфере человек теряет сознание через 1-2 минуты, а через 5-10 мин наступает клиническая смерть.
Углекислый газ (СО2)
· бесцветный газ со слабокислым вкусом. Удельный вес 1,52. Химически весьма инертен, не горит и не поддерживает горения. Физиологически углекислый газ слабо ядовит. При 6% появляется одышка и слабость, при 10% возможно обморочное состояние, при 20ч25%
· смертельное отравление. Основными причинами появления углекислого газа в шахтах являются процессы: окисления древесины и угля, разложения пород кислыми рудничными водами и выделения его из угля и пород. Углекислый газ образуется также при взрывных работах, рудничных пожарах, взрывах метана и угольной пыли, дыхании людей. Некоторые количества СО2  могут поступать с поверхности при горении близкорасположенных породных отвалов. Максимально допустимые концентрации СО2 на рабочих местах и исходящих струях участков
· 0,5%, в общих исходящих струях крыла шахты 0,75%, при проведении и восстановлении выработок по завалу 1,0%.
В хорошо проветриваемых шахтах СО2 находится в пределах 0,1ч0,15%.
Азот(N2)
· газ без цвета, вкуса и запаха. Удельный вес его 0,97. Азот весьма инертен химически. Увеличение содержания N2 в воздухе оказывает влияние на человека лишь за счет уменьшения содержания кислорода.
В рудничный воздух азот поступает из угля и пород; он образуется при взрывных работах и при гниении органических веществ.
Содержание азота в рудничном воздухе ПБ не нормируется.
Основными ядовитыми примесями рудничного воздуха являются окись углерода, окислы азота, сернистый газ, сероводород. В ряде случаев в рудничном воздухе встречаются аммиак, акролеин, альдегиды, цианистый водород, пары мышьяка и ртути.
Окись углерода (СО) без цвета, вкуса и запаха; удельный вес 0,97. Горит и взрывается при содержании ее в воздухе 12,5ч75%, наибольшая сила взрыва достигает при 30%. Температура воспламенения газовоздушной смеси в этом случае 630ч810о С, цвет пламени голубовато-синий. Газ весьма ядовит: легко соединяясь с гемоглобином в крови (в 250-300 раз активнее кислорода), он вытесняет из нее кислород, вызывая тем самым кислородное голодание организма. Для полного насыщения крови человека окисью углерода ее требуется всего лишь 300 см3. Основными источниками загрязнения рудничного воздуха окисью углерода являются взрывные работы, рудничные пожары, взрывы угольной пыли и метана, работа двигателей внутреннего сгорания. В обычных условиях основное количество СО в шахтах дают взрывные работы. Содержание СО в рудничном воздухе не должно превышать 0,0024% при длительном пребывании людей. Перед допуском людей в забой после взрывных работ содержание условной окиси углерода не должно превышать 0,008% при условии продолжающегося непрерывного проветривания забоев.
Окислы азота
· образуются при взрывных работах и состоят из смеси окиси азота NO, двуокиси азота NO2, двучетырех окиси азота N2O4, пятиокиси азота N2O5. Эти окислы имеют бурый цвет и характерный резкий запах.
Содержание окислов азота в воздухе действующих выработок угольных шахт не должно превышать 0,0002% в пересчете на NO2.
Сернистый газ (SO2)
· бесцветен, имеет сильный раздражающий запах и кислый вкус. Сернистый газ образуется при взрывных работах, если они ведутся в сернистых породах или если ВВ содержат серу, при рудничных пожарах и выделяется из горных пород.
Содержание SO2 в воздухе действующих выработок шахт не должно превышать 0,00035%.
Сероводород (H2S)
· газ без цвета, со сладковатым вкусом и запахом тухлых яиц (ощутим при содержании его в воздухе до 0,0001%). Сероводород горит и, при концентрации в воздухе 6%, взрывается.
Сероводород выделяется из горных пород и минеральных источников, кроме того, он образуется при гниении органических веществ, разложении шахтными водами содержащих серу пород, при рудничных пожарах, взрывных работах.
Аммиак (NH3)
· газ без цвета, с резким характерным запахом; хорошо растворим в воде. При содержании в воздухе 30% аммиака он взрывается. Ядовит, раздражает слизистые оболочки и кожу, а при высоких концентрациях вызывает отек гортани.
Допустимое содержание NH3 в воздухе 0,0025%.
Акролеин
· бесцветная легко испаряющаяся жидкость. Образуется в результате разложения дизельного топлива под воздействием высокой температуры. Очень ядовит, раздражает слизистые оболочки, вызывает головокружение, тошноту, боли в желудке, рвоту. Максимально допустимая концентрация его в воздухе 0,00008%.
Водород (H2)
· бесцветный газ с удельным весом 0,07. Водород горит и взрывается при содержании его в воздухе от 4 до 74%. Температура воспламенения на 100-2000 С ниже температуры воспламенения метана.
Водород выделяется из пород и угля при средней степени его метаморфизма, а также образуется в шахтах при зарядке аккумулятивных батарей. Максимально допустимая концентрация Н2 в воздухе
· 0,5%.

5. Угольная пыль - как причина взрывов. Горючие и взрывчатые свойства угольной пыли. Тепловой режим.

Рудничная пыль состоит в основном из угольных и породных частиц. Она может содержать также незначительные примеси металлов, образующиеся в результате истирания буровых коронок, рельсов и других трущихся металлических поверхностей. Качественный состав угольной пыли, как правило, определяется составом угольного пласта, а породной - составом вмещающих пород и породных прослоек. Количественные соотношения компонентов пыли зависят от технологических процессов и крепости пород, подвергающихся истиранию или измельчению. Содержание компонентов в пыли вследствие их различной твердости может быть иным, чем в массиве, однако ввиду сложности отбора проб для анализа их состав с допустимой для практики точностью принимают аналогичным составу породы.
На степень дисперсности рудничной пыли оказывают влияние физико-механические свойства угля, способы разрушения угольного массива, вид погрузки и транспортирования горной массы, способность пылевых частиц переходить во взвешенное состояние, скорость и степень турбулентности вентиляционных потоков и другие факторы. Для оценки дисперсности пыли используют такие геометрические показатели, как наименьший, наибольший или средний размер частицы или удельная поверхность, однако более полно ее характеризует массовое содержание частиц каждого размера.
Диспергированные в воздушной среде частицы пыли несут на себе определенный электрический заряд. Электризация их наступает в результате адсорбции ионов из газовой среды, трения частиц о различные поверхности или друг о друга. Ввиду существования многих условий электризации в пылевом потоке всегда имеются частицы, несущие положительные и отрицательные заряды. По данным исследований, сразу же после распыления заряжается примерно 90 частиц из 100. В большинстве случаев средний положительный заряд частиц определенного размера равен среднему отрицательному. Индивидуальный заряд частиц возрастает с их размером. При разрушении горных пород это возрастание подчиняется квадратичному закону. У частиц, одинаковых по размеру и вещественному составу, величина заряда определяется диэлектрическими свойствами. В вентиляционном потоке могут преобладать частицы того или иного знака. С течением времени величина заряда снижается, может измениться и его преобладающий знак. Через минуту после распыления, как установлено исследованиями, в витающей угольной и кварцевой пыли преобладали отрицательно заряженные частицы. Через 4-5 мин знак преобладающего заряда угольных частиц изменился на противоположный.
Угольная пыль способна взрываться. Скорость распространения пламени ее взрыва изменяется под воздействием многих факторов от нескольких десятков до сотен метров в секунду, зачастую превышая звуковую. Впереди фронта пламени распространяется мощная ударная волна давлением до 1 МПа.
В отличие от взрыва газов, где взрывчатая среда образуется в результате диффузионного перемешивания, при взрыве пыли требуются дополнительные затраты энергии для создания пылевого облака взрывчатой концентрации. В производственных условиях такое облако может возникнуть либо в результате интенсивного выделения в воздух пыли при том или ином технологическом процессе, либо в результате поднятия отложившейся пыли под воздействием энергии источника воспламенения. Температура воспламенения угольной пыли в зависимости от стадии метаморфизма угля изменяется в пределах 850-1120K.
Взрыв пыли происходит в газовой фазе. Решающую роль в процессе его возникновения и распространения играют взрывчатые газообразные продукты пиролиза аэровзвеси. Для протекания процессов химического разложения углей необходима определенная продолжительность температурного воздействия (период индукции). В зависимости от стадии метаморфизма этот период составляет 40-250 мс. Содержание продуктов пиролиза, достаточное для взрыва, составляет, как правило, не более 42 % от их полного объема.
Основными факторами, влияющими на взрывчатость пыли, являются ее дисперсность и концентрация, выход летучих веществ, зольность и содержание влаги, а также вид источника воспламенения и состав атмосферного воздуха.
Во взрыве принимают участие частицы размером до 1000 мкм. Взрывчатость пыли возрастает с увеличением степени ее дисперсности. В наибольшей степени взрывчатыми свойствами обладает фракция пыли до 75 мкм. Максимум взрывчатости наблюдается при фракции < 10 мкм, затем она снижается вследствие аутогезии мелких частиц. Таким образом, по мере удаления от источника образования пыль становится более взрывоопасной, поскольку возрастает степень ее дисперсности. С увеличением выхода летучих веществ Vr взрывчатость угольной пыли возрастает. При величине Vr равной 15 %, все пробы оказались взрывчатыми (рис. 1.4). Для углей с выходом летучих веществ в интервале 15-30 % прослеживается строгая закономерность между содержанием метана в продуктах пиролиза и степенью взрывчатости пыли, что используется для соответствующей классификации угольных пластов. С уменьшением выхода летучих веществ до 7,0-7,5 % частота появления невзрывчатых проб достигает 85 %. При содержании летучих 6,0 % угольная пыль становится невзрывчатой.
Зола как инертная добавка снижает взрывчатость угольной пыли. Часть тепла, излучаемого горящими частицами, расходуется на нагрев частиц негорючего вещества. Находясь между частицами угольной пыли, последние способствуют обрыву реакционных цепей и экранирова¬нию тепловых лучей. Взрывчатость угольной пыли с выходом летучих 15 % и менее существенно снижается при зольности 20-30 %. При дальнейшем увеличении выхода летучих влияние естественной зольности уменьшается, а при выходе более 30 % - практически уже не отражется на взрывчатости угольной пыли. Влага, с одной стороны, действует как добавка негорючего вещества, с другой - как фактор, способствующий аутогезии мелких частиц, ведущей к уменьшению удельной поверхности пыли и, как следствие, - снижению ее взрывчатости. Отложившаяся пыль теряет способность переходить во взвешенное состояние с образованием взрывоопасных концентраций при содержании внешней влаги не менее 12 %.
Минимальная концентрация пыли, при которой возможно распространение взрыва, называется нижним пределом взрывчатости. Для пыли некоторых пластов угля с высоким выходом летучих веществ этот предел составляет 17-18 г/м3, для пыли с небольшим выходом летучих веществ он может повышаться до 300 г/м3.

6. Основные законы аэростатики. Атмосферное давление. Закон Паскаля и Архимеда. Атмосферное давление в подземных выработках. Основные понятия и законы рудничной аэродинамики. Виды давления в движущемся воздухе. Закон сохранения массы. Уравнение Бернулли.

Аэростатика наука о равновесии газов (воздуха). Она исследует условия, при которых воздух может находиться в неподвижном состоянии состоянии равновесия. Одной из основных задач аэростатики является определение изменения давления с высотой (глубиной) в покоящемся воздухе, а также условий равновесия находящегося в воздушной среде тела.
Давление, с которым имеют дело в аэростатике, называется аэростатическим; оно вызывается весом вышележащих слоев воздуха.
Весьма важным свойством воздушной среды является то, что давление, действующее в данной ее точке, одинаково во всех направлениях и что изменение давления в какой либо точке, не вызывающее заметных эффектов сжатия, вызывает такое же изменение давления во всех остальных точках среды. Данное свойство носит название закона Паскаля. Согласно ему, уменьшение давления на поверхности, например, на 5 мм.рт.ст., вызовет уменьшение давления во всех выработках шахты также на 5 мм.рт.ст.
Из закона Паскаля следует, что давление, воспринимаемое пластинкой, расположенной в данной точке пространства, не зависит от ее ориентации в пространстве. Следовательно, давления на одну и на другую ее плоскость равны. Поскольку давление действует по нормали к поверхности, то равнодействующая сил давления, приложенных к пластинке, равна нулю, т.е. аэростатическое давление не может вызвать перемещения тела.
Из закона Паскаля следует, что давление на все стенки выработки, расположенные на одной вертикальной высоте, в неподвижном воздухе одинаково.
Согласно закону Архимеда, на находящееся в воздухе тело действует выталкивающая сила Р, направленная вертикально вверх и численно равная весу воздуха в объеме тела:
Р = V·g,
где V- объем тела;
g - средний удельный вес воздуха на уровне расположения тела.
Давление, под которым находится воздух, с одной стороны, определяет силу, с которой он давит на единицу площади поверхности, а с другой характеризует энергию, содержащуюся в единице его объема. Единица давления Паскаль (давление силой в 1Н на площадь в 1 м2). Таким образом, Па=Н/м2.
Отсюда следует, что давление в Паскалях определяет полную внутреннюю энергию в джоулях, приходящуюся на единицу объема воздуха.
Во многих случаях в расчетах вентиляции удобной является кратная единица - килопаскаль, определяемая соотношением 1кПа= 1000 Па.
Часто в расчетах и измерениях по рудничной вентиляции используются широко распространенные внесистемные единицы давления миллиметр водяного и миллиметр ртутного столба. Их соотношения с Паскалем составляют, соответственно, 1 мм вод.ст. = 9,81 Па; 1мм рт.ст.=133,32 Па.
Закон сохранения массы. Закон сохранения массы применительно к движению воздуха можно сформулировать следующим образом: масса любого объема воздуха остается постоянной в процессе его движения. Иными словами, изменение массы во времени равно нулю.
Закон Бернулли является следствием [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] для стационарного потока [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Где
·  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] жидкости,
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] потока,
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], на которой находится рассматриваемый элемент жидкости,
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] в точке пространства, где расположен центр массы рассматриваемого элемента жидкости,
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Согласно закону Бернулли полное давление в установившемся потоке жидкости остается постоянным вдоль этого потока.
Полное давление состоит из весового (
·gh), статического (p) и динамического [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]давлений.
Из закона Бернулли следует, что при уменьшении сечения потока, из-за возрастания скорости, то есть динамического давления, статическое давление падает. Закон Бернулли справедлив и для [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] потоков газа. Явление понижения давления при увеличении скорости потока лежит в основе работы различного рода [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (например [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]), водо- и пароструйных [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Закон Бернулли справедлив в чистом виде только для жидкостей, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] которых равна нулю, то есть таких жидкостей, которые не прилипают к поверхности трубы. На самом деле экспериментально установлено, что скорость жидкости на поверхности твердого тела почти всегда в точности равна нулю (кроме случаев отрыва струй при некоторых редких условиях).

7. Аэродинамическое сопротивление горных выработок. Закон сопротивления. Расчеты сопротивления, методы снижения. Единицы сопротивления.

Вентиляционное (аэродинамическое) сопротивление горных выработок сопротивление, которое преодолевает воздух при движении по сети горных выработок.
Подразделяется на сопротивление трения, лобовое сопротивление и местные сопротивления.
При движении воздуха по выработкам вследствие эффекта прилипания и вязкости в потоке появляются силы трения. Поскольку стенки выработок шероховаты, движущийся вдоль них поток оказывает давление на погруженные в него выступы шероховатости, вследствие чего появляется вторая составляющая силы сопротивления сила давления. Так как выступы шероховатости обычно распределены относительно равномерно по длине и сечению выработки, принято считать, что обе силы равномерно распределяются по всей поверхности выработки и везде проявляются совместно. Результирующая сила условно называется силой трения, а вызываемое ею сопротивление сопротивлением трения.
Сопротивление трению или дипрессию выработки при переменном сечении можно определить по формуле
hтр = 13 EMBED Equation.3 1415,
где
· – безразмерный коэффициент трения, учитывающий степень шероховатости поверхности выработки;

·ср – средняя плотность воздуха в выработке, кг/м2;
Р – периметр сечения выработки, м;
L – длина выработки, м;
S – площадь поперечного сечения выработки, м2;
М – расход воздуха по массе, м3/с. Местные сопротивления сопротивления, приуроченные к определенному месту выработки, к ним относятся вентиляционные окна, повороты, внезапные расширения и сужения выработок и т. д. При прохождении через них быстро изменяются конфигурация и структура потока, вследствие чего происходит отрыв пограничного слоя от стенок выработки с образованием около них вихревых зон, воздух которых не участвует в общем поступательном движении. Источником потерь давления при этом являются невосстанавливаемые потери живой силы в результате обмена количествами движения частиц основного потока и вихревых зон. Потеря давления при прохождении местного сопротивления или депрессия местных сопротивлений определяется по формуле
hм =
·13 EMBED Equation.3 1415,
где
· – коэффициент местного сопротивления;
S – площадь поперечного сечения выработки, м2;

· – плотность воздуха в выработке, кг/м2;
Q – расход воздуха, м3/с.
Общая депрессия ряда сложных местных сопротивлений равна сумме элементарных местных сопротивлений и депрессии трения.
Лобовые сопротивления сопротивления тел, обтекаемых потоком, слагающиеся из сопротивления трения и сопротивления формы. Последнее является результатом срыва потока с поверхности обтекаемого тела и значительных вихреобразований за ним. Соотношение между сопротивлениями трения и формы и их величина зависят от конфигурации тела и положения его в потоке, состояния поверхности тела (относительной шероховатости) и числа Рейнольдса. Лобовое сопротивление оказывают стойки, поставленные посредине выработки (ре-монтины), и расстрелы в шахтном    стволе.
Размерность сопротивлений Н/м2/(м3/с2) = Н/с2/м3 = Па.

8. Вентиляционные сети. Основные виды соединения горных выработок.

Проветривание шахты осуществляется путем создания воздушного потока в сети горных выработок. Принятое направление воздушных потоков в сети определяют схему проветривания шахты и отдельных ее участков. В шахтную вентиляционную сеть входят горные выработки и сооружения, по которым движется воздух, а так же выработки, вентиляционное сооружение и вентиляционное пространство, через которое просачивается воздух в таком количестве, которое оказывает влияние на проветривание шахты. Направление воздушных потоков осуществляется с помощью вентиляционных сооружений (вентиляторы, перемычки, двери, трубопроводы и др.).
Схема шахтной сети может быть открытой и замкнутой. Замыкание аэродинамической схемы осуществляется атмосферой на поверхности.

а – открытая, б – замкнутая

Рисунок 1 – Аэродинамические схемы вентиляционной сети

Шахтная вентиляционная схема представляет собой замкнутый связной граф. В теории графов приняты следующие понятия (см. рисунок 1):
- узел – место соединения трех или нескольких выработок (точки 2, 3, 5, 6, 7, 8);
- ветвь – отдельная выработка или (или несколько последовательно соединенных выработок), соединяющая два узла;
- маршрут – путь в сети, включающий неповторяющиеся ветви;
- контур – замкнутый путь в сети, включающий неповторяющиеся ветви;
- элементарная ячейка – часть сети, которая не пересекается с ветвями.
В зависимости от способа связи горных выработок различают вентиляционные сети неразветвленные и разветвленные (см. рисунок 2).


Рисунок 2 – Аэродинамическая схема неразветвленной и разветвленной вентиляционных сетей

Неразветвленная вентиляционная сеть состоит из одного контура последовательно соединенных горных выработок. Разветвленные вентиляционные сети делятся па параллельные и диагональные. Простая параллельная сеть состоит из двух узлов и не менее двух ветвей, соединяющих эти узлы. Сложные параллельные сети образуются из последовательно и параллельно соединенных ветвей. Все разветвленные непараллельные сети называются диагональными.

9. Основные законы движения воздуха в шахтных вентиляционных сетях. Методы расчета вентиляционных сетей. Расчет последовательного, параллельного, диагонального соединения. Расчет вентиляционных сетей на ЭВМ.

При движении воздуха в шахтных вентиляционных сетях действуют следующие законы:
- закон сопротивления в ветвях;
- закон сопротивления массы воздушных потоков в узлах;
- закон сохранения механической энергии воздушных потоков в контурах.
Вследствие изменения температуры, давления и влажности в шахте воздуха изменяется и плотность воздуха.
Переменная плотность шахтного воздуха оказывает влияние на дебит воздушных потоков, аэродинамическое сопротивление ветвей и депрессию вентиляторов, которые выражаются через стандартную плотность воздуха
·с = idem в виде
Q = 13 EMBED Equation.3 1415;
R = 13 EMBED Equation.3 1415;
h = 13 EMBED Equation.3 1415,
где Qc, Rc, hc – дебит, аэродинамическое сопротивление, депрессия, соответствующая стандартной плотности воздуха.
На основании выше приведенных зависимостей можно вывести первый и второй законы вентиляционных сетей, описывающие движение в вентиляционных сетях с переменной плотностью воздуха
13 EMBED Equation.3 1415;
13 EMBED Equation.3 1415,
где j – номер узла;
I – номер ветви;
Q – объемный дебит воздушного потока, м3/с;
hв – депрессия вентилятора, Па;
R – аэродинамическое сопротивление ветви, Н
·с2/м8;
hе – депрессия естественной тяги в контуре, Па;

· – коэффициент направления воздушного потока;
z – геодезическая высота ветви.
Расчет шахтной вентиляционной сети сводиться к определению распределения воздуха в сети, рабочего режима вентиляторов, общего аэродинамического сопротивления сети, аэродинамического сопротивления регуляторов в сети естественной тяги. Для этого на основании первого закона составляется независимое узловое уравнение для произвольно выбранных узлов, а в соответствии со вторым законом – независимых контурных уравнений, соответствующих тому же числу произвольно выбранных независимых контуров в сети. Таким образом, составляется m независимых уравнений, которое взаимно связывают такое число дебитов вентиляционных потоков, аэродинамических сопротивлений сетей, средних плотностей воздуха в ветвях и q вентиляторных напорных характеристик. Общее число параметров равно 3m + q.
Неразветвленная вентиляционная сеть состоит из одной ветви m = 1, одного контура к = 1 и не имеет вентиляционных узлов n = 0. Основная ветвь составлена из последовательно соединенных горных выработок, которые соединяют ее на j вспомогательных ветвей с i вспомогательными узлами. Расход воздуха в основной ветви постоянный, т.е. Q = idem. Депрессия в сети составляет
h = RобQ2.
Общее сопротивление последовательно соединенных участков равно сумме сопротивлений этих выработок
Rоб = 13 EMBED Equation.3 1415.
Простая параллельная вентиляционная сеть имеет m – 1 вентиляционных ветвей, n узлов и к независимых контуров. Она описывается уравнениями
Qоб = Q1 + Q2 + + Qм.
h = RобQоб2.
Формулы для определения расхода воздуха в сетях и общего сопротивления сети
Qj = 13 EMBED Equation.3 1415;
Rоб = 13 EMBED Equation.3 1415.
Для определения общего сопротивления сложной параллельной сети каждое простое параллельное соединяется условной ветвью с сопротивлением, определенным для простой параллельной сети. Затем определяют сопротивление вновь образованных последовательных соединений. Расчет повторяют до приведения сложной параллельной сети в одно последовательное соединение.
Определение общего расхода воздуха в сложной параллельной сети осуществляется в обратном порядке.
Движение воздуха в диагональных сетях может быть описано узловыми и контурными уравнениями.

Решение системы уравнений осуществляется с помощью приближенных или итеративных вычислений. Движение воздуха в наиболее простой диагональной сети тремя узловыми и тремя контурными уравнениями:
Qоб – Q1 – Q4 = 0;
Q4 – Q2 – Q3 = 0;
Q5 – Q1 + Q2 = 0;
R1Q21 + R5Q25 = h;
R2Q22 + R5Q25 – R3Q23 = 0;
R2Q22 + R4Q24 – R1Q21 = 0.
Для приближенного решения нелинейных алгебраических уравнений, описывающих движение и распределение воздуха в шахтных вентиляционных сетях, применяют метод прямого итеративного вычисления воздухораспределения (метод Андрияшева-Кросса), метод линеаризации контурных уравнений (метод Ньютона) и принцип минимизации мощности вентиляционных потоков. Решение осуществляется при заданных вентиляционной сети, аэродинамическом сопротивлении ветвей и напорной характеристике вентиляторов.

10. Работа вентиляторов на шахтную сеть. Работа одного вентилятора. Последовательная, параллельная совместная работа вентиляторов. Совместная работа вентилятора и естественной тяги. Устойчивость совместной работы.


Вентилятором называется механическая установка, создающая разность давлений на входе в вентиляционную сеть и выходе из нее.
Все выпускающиеся для горной отрасли вентиляторы относятся по конструкции к так называемым « лопастным нагнетателям». В вентиляторах этого типа энергия вращающегося ротора преобразовывается в потенциальную и кинетическую, в свою очередь сообщаемые перемещаемому воздуху.
Лопастные вентиляторы в соответствии с характером движения воздуха в них и формы ротора (рабочего колеса) подразделяются на осевые и радиальные, последние более известны как центробежные.
Осевые вентиляторы. Осевой вентилятор состоит из рабочего колеса, на втулке которого закреплены профильные ( в форме крыла самолета) лопатки ; рабочее колесо вращается в цилиндрическом корпусе или, как его часто называют, кожухе. За рабочим колесом располагается спрямляющий аппарат с неподвижными лопатками.
Вращающееся рабочее колесо с помощью лопаток передает энергию привода перемещаемому воздуху. Лопатки рабочих колес изготавливаются из стали или пластмасс ( для вентиляторов малых размеров).
Все основные параметры вентилятора связаны между собой через аэродинамическую схему этого вентилятора. Изменение производительности вентилятора приводит к изменению других параметров – депрессии, потребляемой мощности и коэффициента полезного действия. Для успешного использования вентилятора в системе проветривания шахты необходимо четко представлять эту связь параметров. С этой целью в теорию и практику применения вентиляторов введено понятие « характеристика вентилятора».
Режим работы одиночного вентилятора в сеть. Индивидуальная характеристика любого современного шахтного вентилятора представляет собой семейство частных характеристик, построенных на основе изменения скорости вращения рабочего колеса или угла поворота лопаток. Однако следует помнить, что после окончания регулировки, т.е. выбора конкретной величины скорости вращения и угла поворота лопаток, вентилятор работает на единственной напорной характеристике, соответствующей выбранным регулировочным параметрам.
Вентилятор при его эксплуатации работает на определенную вентиляционную сеть. Следуя законам аэродинамики, любую сеть можно представить выражением
H = RQ2 ,
где R – аэродинамическое сопротивление сети, Нс /м .
Это выражение представляет собой общий вид характеристики сети. Характеристика сети может быть построена в осях H –Q, если известна величина аэродинамического сопротивления этой сети. Характеристика сети представляет собой параболу, проходящую через начало координат.
Режимом работы сети называется точка на ее характеристике с координатами, представляющими собойрасход воздуха в сети и депрессию, необходимую для обеспечения этого расхода.
Если обе характеристики (вентилятора и сети ) построить в одном масштабе в системе координат, при соответствии параметров сети возможностям вентилятора, появится точка А (возможно не одна) пересечения этих характеристик.
Поскольку эта точка одновременно является и режимом работы вентилятора и режимом работы сети, она получила название – режим работы вентилятора на сеть.
В горной отрасли часто практикуется совместная работа двух или нескольких вентиляторов на вентиляционную сеть шахты.
При проектировании системы вентиляции для обеспечения предприятия воздухом предусматривается, как правило, один вентилятор, но по мере работы шахты может возникнуть необходимость изменения основных параметров вентиляции, и выясняется, что эти новые параметры не могут быть обеспечены одним вентилятором. В таком случае задача решается включением в систему проветривания дополнительного вентилятора. Необходимость в этом может возникнуть при реконструкции шахты, при введении в технологическую схему новых стволов или других выработок, при переходе горных работ на более глубокие горизонты, при возрастании депрессии и потребностей в воздухе.
Совместная работа вентиляторов на шахтную сеть может быть последовательной, параллельной и комбинированной. При комбинированной работе некоторые вентиляторы могут находиться в подземных выработках, чаще всего они выполняют роль вспомогательных.
Выбор варианта совместной работы диктуется необходимостью получения в результате тех или иных параметров по количеству воздуха и давлению.
При последовательной работе через оба вентилятора идет один и тот же воздух, таким образом, их производительности равны, а депрессия сети складывается из парциальных депрессий вентиляторов
Q В1 = Q В2 ,
H Ш = H В1 + H В2 .
Параллельная совместная работа характеризуется тем, что вентиляторы развивают одинаковую депрессию, а количество воздуха в сети равно сумме их парциальных производительностей
Q Ш = Q В1 + Q В2 ,
H В1 = H В2 .
Расчет вентиляционного режима выработок, выбор и регулирование режимов совместной работы вентиляторов представляют известные трудности. Это приводит к тому, что во многих случаях на практике вентиляторы работают либо в неустойчивом режиме, либо с чрезвычайно низким коэффициентом полезного действия. Для предупреждения подобных ситуаций совместная работа вентиляторов может быть организована только после проведения предварительного анализа возможности такой работы и выявления необходимых регулировочных параметров, обеспечивающих ее рациональность.
В связи с отсутствием корректных аналитических описании напорных характеристик вентиляторов, в практике используются графические методы анализа совместной работы.
В зависимости от поставленной задачи, для анализа совместной работы вентиляторов могут применяться:
- метод суммарных характеристик вентиляторов;
- метод приведенных характеристик вентиляторов;
- метод активизированных характеристик сети.
Анализ последовательной совместной работы вентиляторов. Обычно последовательная работа вентиляторов на сеть применяется с целью повышения депрессии, создаваемой вентилятором, об эффективности последовательной работы судят по приросту депрессии от совместной работы по отношению к депрессии, создаваемой одним вентилятором.
Анализ последовательной совместной работы вентиляторов производится с использованием метода суммарных характеристик.
Последовательная совместная работа двух одинаковых вентиляторов всегда устойчива и дает положительный эффект.
Целесообразность такой работы возрастает с увеличением сопротивления сети, на которую работают вентиляторы.

11. Регулирование распределения воздуха в вентиляционной сети. Изменение режима работы главного вентилятора. Регулирование распределения воздуха увеличением и уменьшением сопротивления ветвей. Технические средства регулирования.

Ведение горных работ вызывает непрерывное изменение аэродинамического сопротивления шахтной вентиляционной сети, вследствие увеличения протяженности выработок и уменьшения их площади поперечного сечения под воздействием горного давления. Изменяется выделение вредностей в шахтную атмосферу, так как с возрастанием глубины увеличивается газообильность и изменяется производительность добычных участков. Поэтому заданный режим проветривания обеспечивается путем изменения расхода воздуха без замены вентилятора главного проветривания или перераспределение его между участками, блоками, выработками.
Различают отрицательное и положительное регулирование. Ветвь, в которой расход уменьшается, называется ослабляемой. Ветвь, в которой расход воздуха увеличивается, называется усиливаемой. Регулирование, вызывающее увеличение вентиляционной сети, называется отрицательным. Регулирование, не вызывающее аэродинамического сопротивления, называется положительным. Уменьшение аэродинамического сопротивления обеспечивается увеличением площади поперечного сечения выработки и уменьшением шероховатости ее поверхности. Увеличение расхода воздуха в усиливаемой ветви достигается установкой вспомогательного вентилятора в ней, работающего через перемычку либо без нее.
Изменение общего количества, поступающего в шахту воздуха, может быть достигнуто либо изменением количества воздуха, на которое работает вентилятор, либо изменением производительности вентилятора. В последнем случае дебет вентилятора может быть увеличен или уменьшен путем изменения:
- угла установки лопаток рабочего колеса (осевого вентилятора);
- угла установки лопаток направляющего аппарата;
- угла поворота закрылков лопаток рабочего колеса (центробежные вентиляторы);
- частоты вращения рабочего колеса вентилятора.
Уменьшение аэродинамического сопротивления выработок – наиболее рациональный способ регулирования расхода воздуха, так как при этом увеличивается расход воздуха, поступающего в шахту, а потери воздуха в ослабляемой ветви меньше его притока в усиливаемой ветви. При положительном регулировании расход воздуха в усиливаемой ветви уменьшается с Q'1 до Q1, а расход воздуха в ослабляемой ветви уменьшиться с Q'2 до Q2. Нарушение естественного распределения воздуха в параллельных сетях нарушает равенство депрессии в них, т. е.
h1 = RQ21 > h2 = RQ22.
Уменьшить аэродинамическое сопротивление можно путем уменьшения коэффициент аэродинамического сопротивления
·.
Средства регулирования расхода воздуха в шахтах включают аппаратуру непрерывного контроля состава атмосферы, регуляторы и систему передачи информации, ее обработки и выдачу команды регуляторам. Распределение расхода воздуха возможно с помощью преграждающих и регулирующих устройств.
Отрицательными регуляторами являются вентиляционные окна, пластинчатые регуляторы, дверные проемы, регуляторы жалюзийного типа, воздушные завесы.
При положительном регулировании распределения расхода воздуха с помощью вентилятора, работающего без перемычки, чаще всего используют осевые вентиляторы, которые устанавливаются на почву в середине выработки или укрепляют под кровлей.

12. Вентиляция очистных выработок. Вентиляция тупиковых выработок при их проведении. Проветривание с помощью вентиляторов местного проветривания.

При проведении подготовительных выработок со слоевой отработкой угольных пластов по второму и следующим слоям минимальная скорость воздуха в призабойных пространствах подготовительных выработок независимо от мощности оставшейся пачки угля и разности природной и остаточной метаноносности пласта должна составлять не менее 0,25 м/с. При проходке и углубке вертикальных стволов и шурфов, в тупиковых выработках негазовых шахт и в остальных выработках шахт всех категорий, проветриваемых за счет общешахтной депрессии, - не менее 0,15 м/с. Минимальная скорость воздуха в камерах не регламентируется.
Производство ремонтных работ в стволах и передвижение людей по лестничным отделениям разрешается при скорости воздуха не более 8 м/с.
При температуре воздуха ниже 16° скорость воздушной струи в призабойных пространствах очистных и тупиковых выработок, где ведутся работы, не должна превышать 0,75 м/с, если для удаления вредных газов не требуется большая скорость.
Проветривание тупиковых выработок должно производиться с помощью вентилятора местного проветривания (ВМП) или за счет общешахтной депрессии.
При проветривании за счет общешахтной депрессии и проведении выработок по пластам узким забоем должны проходиться параллельные выработки для исходящей струи воздуха, сбиваемые с основной выработкой через промежутки не более 30 м печами (просеками). По мере проведения новых печей (просеков) старые должны изолироваться постоянными перемычками, покрываемыми воздухонепроницаемыми составами. Проветривание тупиков параллельных выработок (за последней печью) и сбоек между ними за счет общешахтной депрессии должно осуществляться с помощью жестких вентиляционных труб длиной не более 60 м.
Из тупиковых выработок, находящихся в проходке, запрещается проведение новых тупиковых выработок, кроме тех, которые предназначены для ликвидации тупиков и сокращения их длины.
ВМП должны работать непрерывно и управляться из диспетчерской шахты с помощью аппаратуры автоматического контроля и телеуправления ВМП. На негазовых шахтах обслуживание вентиляторов может осуществляться специально назначенными и соответственно обученными лицами (допускается совместительство).
В случае остановки ВМП или нарушения вентиляции работы в тупиковой выработке должны быть прекращены, напряжение с электрооборудования автоматически снято и люди из нее немедленно выведены в проветриваемую выработку, а у устья тупиковой выработки должен быть установлен запрещающий знак. При этом в негазовых шахтах допускается не снимать напряжение с электрооборудования автоматизированных насосных установок. Возобновление работ разрешается после проветривания и обследования выработки инженерно-техническими работниками.
В шахтах III категории и выше тупиковые выработки длиной более 100 м должны оборудоваться резервными ВМП с резервным электропитанием. Условия резервирования определяются Госгортехнадзором России. При проведении выработок по выбросоопасным угольным пластам или породам допускается в качестве резервных применять ВМП с пневматическим двигателем.
Установка ВМП должна производиться по паспорту выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок или специальному паспорту, утвержденному главным инженером шахты. ВМП, работающий на нагнетание, должен устанавливаться в выработке со свежей струей воздуха на расстоянии не менее 10 м от исходящей струи. Запрещается установка ВМП в очистных выработках, кроме случаев проведения обходных гезенков (печей) в зонах местных геологических нарушений при наличии выходов из очистных выработок в соответствии с требованиями _ 83, а также ближе 25 м от мест постоянного присутствия людей (погрузочные пункты, посадочные площадки и т.п.).
Фактическая производительность ВМП не должна превышать 70% расхода воздуха в выработке в месте его установки. При установке в одной выработке нескольких вентиляторов, работающих на отдельные трубопроводы и расположенных один от другого на расстоянии менее 10 м, суммарная их производительность не должна превышать 70% расхода воздуха в выработке в месте установки первого вентилятора, считая по ходу струи. Если расстояние между вентиляторами более 10 м, то производительность каждого из вентиляторов не должна превышать 70% расхода воздуха в выработке в месте его установки. В шахтах, опасных по газу, запрещается проветривание двух и более выработок при помощи одного трубопровода с ответвлениями.
Допускается установка ВМП в выработках с исходящей струей воздуха, проветриваемых за счет общешахтной депрессии, при условии, что в месте установки вентилятора содержание метана не превышает 0,5%, состав воздуха соответствует требованиям п.201, а в шахтах III категории и выше контроль концентрации метана перед вентилятором осуществляется стационарной автоматической аппаратурой.
Запрещается установка ВМП с электрическими двигателями в выработках с исходящей струей воздуха на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа.
У каждого вентилятора должна устанавливаться доска, на которую записываются фактический расход воздуха в выработке в месте установки вентилятора, фактическая производительность вентилятора, расчетный и фактический расход воздуха у забоя тупиковой выработки, максимально допускаемая длина тупиковой части выработки, проводимой при данной вентиляторной установке, время проветривания выработки после взрывных работ, дата заполнения и подпись лица, производившего запись на доску.
При проведении или погашении вентиляционных выработок, примыкающих к очистным забоям, допускается установка ВМП с пневматическим двигателем в этих же выработках при соблюдении следующих условий:
а) вентилятор должен быть установлен не ближе 15 м от забоя лавы, считая по ходу вентиляционной струи;
б) длина тупиковой части выработки не должна превышать 30 м;
в) состав воздуха в месте установки вентилятора должен соответствовать требованиям п.201, а содержание метана в исходящей из тупиковой части выработки струе не должно превышать 1%;
г) должно быть исключено воспламенение метана при ударах и трении вращающихся частей о корпус вентилятора.
Расстояние от конца вентиляционных труб до забоя в газовых шахтах не должно превышать 8 м, а в негазовых - 12 м. При проведении тупиковых выработок по углю с помощью комбайнов в газовых шахтах должны применяться аккумуляторы вентиляционных труб.
В конце гибких воздухопроводов должна навешиваться труба из жесткого материала длиной не менее 2 м или должны вставляться жесткие распорные кольца (не менее двух), обеспечивающие нормальное сечение выходного отверстия трубы. Гибкий воздухопровод должен подсоединяться к ВМП с помощью металлического переходного патрубка заводской конструкции.
Запрещается проветривать за счет диффузии тупиковые выработки газовых шахт, исключая тупики длиной до 6 м.
В газовых шахтах средства местного проветривания должны быть установлены до начала работ по проведению выработки.
В негазовых шахтах допускается проветривание за счет диффузии тупиков длиной до 10 м.
Стволы (шурфы) должны проветриваться на всю глубину в течение всего времени их строительства.
Вентиляторные установки для проветривания стволов должны находиться на поверхности не ближе 20 м от стволов и работать непрерывно.
В холодный период года воздух, поступающий в ствол, должен подогреваться до температуры не ниже +2°С. При проходке стволов в зоне многолетней мерзлоты температура подогрева воздуха в холодный период года устанавливается проектом производства работ.
Для проветривания вертикальных стволов (шурфов) должны применяться трубы из жесткого материала. Допускается навешивать гибкую вентиляционную трубу у забоя ствола (шурфа), а также применять такие трубы при углубке стволов с действующих горизонтов на высоту одного этажа.
Расстояние от конца вентиляционных труб до забоя ствола (шурфа) должно быть не более 15 м, а во время погрузки грейфером - 20 м. Трубы должны подвешиваться на канатах и крепиться жестко к крепи (армировке) ствола (шурфа).
В период строительства шахт до сбойки стволов при проветривании околоствольных выработок применение воздухозаборных камер допускается территориальным органом Госгортехнадзора России.

13. Проектирование проветривания подготовительных выработок.

При проектировании и эксплуатации вентиляторных установок должны предусматриваться специальные меры по предупреждению обмерзания проточной части вентиляторов, каналов и переключающих устройств, а также меры по предупреждению попадания в проточную часть вентиляторной установки частиц горной массы (штыба) и воды. Вентиляционные каналы не должны загромождаться посторонними предметами и должны очищаться от пыли в порядке, утвержденном Госгортехнадзором России. Вентиляционные каналы должны иметь оборудованный шлюзом выход на поверхность.
В канале вентиляторной установки у места сопряжения со стволом (шурфом, скважиной) и перед колесом вентилятора должны устанавливаться ограждающие решетки высотой не менее 1,5 м.
Проверка реверсирования вентиляционной струи и реверсивных устройств производится в порядке, утвержденном Госгортехнадзором России.
200. Проветривание шахт должно быть организовано таким образом, чтобы состав, скорость и температура воздуха в действующих горных выработках соответствовали требованиям Правил.
Проветривание шахт должно вестись в соответствии с проектами, выполненными и утвержденными в установленном порядке. Запрещается ведение горных работ с расходами воздуха не соответствующими расчетным.
Проветривание подземных выработок должно производиться при помощи непрерывно действующих вентиляторных установок, расположенных на поверхности не ближе 20 м от устьев стволов, шурфов, штолен, скважин.
Главные вентиляторные установки должны состоять не менее чем из двух вентиляторных агрегатов, один из которых резервный. В многоагрегатных вентиляторных установках допускается иметь один резервный вентиляторный агрегат при условии обеспечения автоматического ввода его в работу при остановке любого из рабочих вентиляторов. На многоагрегатных вентиляторных установках запрещается эксплуатация вентиляторов, отличающихся по производительности и действующему напору более чем на 10%.
Расход (количество) воздуха для проветривания шахт должен определяться в соответствии с руководствами (инструкциями), утвержденными в установленном порядке.
Расход воздуха, подаваемого в горные выработки, должен соответствовать расчетному.
Содержание кислорода в воздухе выработок, в которых находятся или могут находиться люди, должно составлять не менее 20% (по объему).
Содержание метана в рудничном воздухе должно соответствовать нормам, приведенным в таблице 1, а содержание диоксида углерода (углекислого газа) в рудничном воздухе на рабочих местах и в исходящих струях выемочных участков и тупиковых выработок не должно превышать 0,5%, в выработках с исходящей струей крыла, горизонта и шахты в целом - 0,75%, при проведении и восстановлении выработок по завалу - 1%.
Содержание водорода в зарядных камерах не должно превышать 0,5%. Концентрация вредных газов в воздухе действующих подземных выработок не должна быть выше предельно допустимой, приведенной в табл.3.1. В случае применения материалов или технологических процессов, при которых возможно выделение других вредных веществ, контроль за их содержанием должен осуществляться в соответствии с требованиями государственных стандартов.
 
Таблица 1
Вредные газы
Предельно допустимая концентрация газа в действующих выработках шахт


% по объему
мг/м3

Оксид углерода (СО)
0,00170
20

Оксиды азота (в перерасчете на NO2)
0,00025
5

Диоксид азота (NO2)
0,00010
2

Сернистый ангидрид (SO2)
0,00038
10

Сероводород (H2S)
0,00070
10

 
 
Перед допуском людей в выработку после взрывных работ содержание вредных газов, приведенных в табл.3.1, не должно превышать 0,008% по объему в пересчете на условный оксид углерода. Такое разжижение вредных газов должно достигаться не более чем за 30 мин после взрывания зарядов.
При проверке достаточности разжижения вредных продуктов взрыва 1 л диоксида азота следует принимать эквивалентным 6,5 л оксида углерода.
При несоответствии состава воздуха в выработках нормам, приведенным выше, работы должны быть остановлены и люди выведены на свежую струю. Об этом следует немедленно сообщить горному диспетчеру. Одновременно должны быть приняты меры по улучшению качества воздуха.
На негазовых шахтах при остановке главных или вспомогательных вентиляторных установок продолжительностью более 30 мин люди должны быть выведены в выработки со свежей струей. Возобновление работ разрешается техническим руководителем эксплуатирующей организации после проветривания и обследования очистных и тупиковых выработок инженерно-техническими работниками.
Газообильность шахт по метану и углекислому газу должна определяться в порядке, утвержденном Госгортехнадзором России.
Скорость воздуха в горных выработках не должна превышать установленных норм. При этом средняя скорость воздуха в призабойных пространствах очистных и подготовительных выработок шахт всех категорий по газу должна быть не менее 0,25 м/с, за исключением подготовительных выработок газовых шахт с проектной длиной 75 м и более, проводимых по угольным пластам мощностью 2 м и более, при разности между природной и остаточной метаноносностью пласта на участке проведения выработки 5 м3/т и выше, где минимальная скорость должна составлять 0,5 м/с.205. Скорость воздуха в горных выработках не должна превышать величин, приведенных в табл.3.2. При этом средняя скорость воздуха в призабойных пространствах очистных и подготовительных выработок шахт всех категорий по газу должна быть не менее 0,25 м/с, за исключением подготовительных выработок газовых шахт с проектной длиной.


14. Способы проветривания. Расчет количества воздуха по ВГ, по людям, по пыли. Расчет производительности вентилятора.

Порядок проветривания всех выработок шахты определяется вентиляционным планом, который составляется не реже одного раза в полугодие. Все изменения в положении выработок, вентиляционных дверей, перемычек, окон, кроссингов, вентиляторов местного проветривания в направлении движения и количестве по выработкам воздуха отмечаются на вентиляционном плане в течение суток.
В зависимости от направления подачи воздуха вентиляторами главного проветривания различают три способа проветривания :
- всасывающий;
- нагнетательный;
- комбинированный.
Схемы проветривания:
- центральная;
- фланговая.
В качестве главных вентиляторов на шахтах применяют осевые и центробежные вентиляторы.
Подаваемый в шахту и далее к очистным и подготовительным забоям рудничный воздух, называют - свежей струей.
Рудничный воздух, движущийся из забоев на поверхность - исходящей струей.
Количество воздуха, необходимое для проветривания подготовительных и очистных выработок, рассчитывается по выделению метана, углекислого газа и газов образующихся при взрывных работах, а также по наибольшему числу людей, одновременно работающих в смене, ( не менее 6 м3/ мин ) на каждого человека.
Очистные забои проветривают за счет общешахтной депрессии, создаваемой вентиляторами главного проветривания.
Свежая струя, как правило, поступает в лаву по откаточному штреку и направляется по вентиляционному штреку к общей исходящей струе шахты.
Подготовительные или тупиковые горные выработки проветривают за счет общешахтной депрессии, или с помощью вентиляторов местного проветривания (ВМП). При выключении ВМП или нарушении проветривания забоя, автоматически отключается электроэнергия, подаваемая к механизмам в забои.
Расход количества воздуха определяют по природному газовыделению, расходу ВВ, числу работающих людей минимальной скорости движения воздуха и тепловому фактору.
Для выработок, проводимых комбайнами, отбойными молотками и буровыми машинами, расход воздуха по фактору метановыделения, определяется по формулам, м3/мин:
- для проветривания призабойного пространства
Qэ = 13 EMBED Equation.3 1415;
- для проветривания всей выработки
Qэ = 13 EMBED Equation.3 1415,
где Iз – метановыделение из отбитого полезного ископаемого и обнаженных поверхностей выработки в призабойной зоне длиной 20м, м3/мин;
Iв – полное метановыделение в выработку на всем ее протяжении, м3/мин;
Си и Сп – допустимая концентрация газа в исходящей и поступающей вентиляционных струях, %.
При проветривании выработок буровзрывным способом расход воздуха для проветривания призабойного пространства по фактору метановыделения, определяется по формуле, м3/мин:
Qэ = 13 EMBED Equation.3 1415,
где Sв – площадь сечения выработки, м2;
Imax – максимальное метановыделение в призабойное пространство после отборки полезного ископаемого, м3/мин;
з = 8м – расстояние от конца вентиляционного трубопровода до забоя;
кс – коэффициент использования струи.
Расход воздуха по пыли определяется по формуле, м3/мин
Qз = 60
·в.минSв,
где
·в.мин – минимально допустимая скорость движения воздуха, м/с.
Расход воздуха по максимальному числу людей, одновременно работающих в выработке, определяется, по формуле, м3/мин
Q = 6n,
где 6 – норма расхода воздуха на человека, м3/мин;
n – число людей.
Производительность отсасывающего вентилятора определяется по формуле, м3/мин
Qот = 13 EMBED Equation.3 1415,
где кут – коэффициент, учитывающий утечки воздуха в отсасывающем трубопроводе;
Vп.ч. – объем, проветриваемой части камеры, равный произведению площади поперечного сечения на расстояние от забоя до всасывающего вентилятора;
tп – температура приточного воздуха, оС.


15. Вентиляционные сооружения. Требования к ним. Способы и средства обеспечения аэродинамического качества вентиляционных сооружений.

Для предупреждения короткого замыкания вентиляционных струй и обеспечения реверсирования должны устраиваться шлюзы, кроссинги и глухие перемычки. Конструкция шлюзов не должна допускать одновременного открывания дверей.
Шлюзы, устанавливаемые в выработках, соединяющих стволы (подающий и вытяжной), а также предназначенные для предотвращения закорачивания вентиляционных струй, поступающих на крыло, панель, группу выемочных участков, должны сооружаться из негорючих материалов.
Стволы, шурфы и другие выработки, оборудованные вентиляционными устройствами и предназначенные для передвижения людей и транспортирования грузов, должны шлюзы.
Каждая перемычка в шлюзе должна иметь основные и реверсивные двери (ляды), открывающиеся в противоположные стороны.
Вентиляционные устройства должны выполняться в соответствии с типовым проектом.
В шахтах III категории по газу и выше с пульта горного диспетчера или оператора аэрогазового контроля (АГК) должен осуществляться централизованный контроль за положением вентиляционных дверей в шлюзах, предназначенных для предупреждения закорачивания вентиляционных струй, поступающих на крыло, панель, группу выемочных участков. Система контроля за положением вентиляционных дверей на выемочных участках должна иметь блокировку со схемой энергоснабжения, препятствующей подаче электроэнергии на соответствующие объекты при закорачивании вентиляционных струй воздуха в шлюзах.
Каждое вентиляционное сооружение должно иметь номер и доску, на которой указываются нормативные и фактические утечки воздуха.
Требование об устройстве реверсивных дверей (ляд) не распространяется на перемычки с автоматизированными вентиляционными дверями.
При устройстве вентиляционных дверей расстояние от наиболее выступающей кромки подвижного состава до перекладин проема в перемычке должно быть не менее 0,5 м (за исключением дверей в выработках, оборудованных монорельсовыми и подвесными канатными дорогами), а до косяков - не менее 0,25 м.
Перемычки с окнами для регулирования расхода воздуха могут быть дощатыми. При возведении перемычек, предназначенных для изоляции вентиляционных струй, необходимо производить оборку отслоившейся породы.
При установке перемычек с одностворчатыми дверями в откаточных выработках следует предусматривать в тех же перемычках специальные двери для прохода людей шириной не менее 0,7 м. В проемах двухстворчатых дверей в однопутных выработках, если в перемычке нет специальной двери для прохода людей, зазор между косяком и выступающей кромкой подвижного состава с одной из сторон должен составлять 0,7 м. Это требование не распространяется на автоматизированные шлюзовые устройства.
При депрессии шлюзов 50 даПа и более вентиляционные двери должны быть снабжены устройством, облегчающим их открывание.
Все вентиляционные двери (в том числе и реверсивные) должны быть самозакрывающимися и постоянно закрытыми. В выработках с интенсивной откаткой (6 и более составов в смену) двери (ляды) для пропуска составов должны открываться и закрываться автоматически или дистанционно.
Запрещается установка вентиляционных сооружений с дверями на участках наклонных выработок, оборудованных рельсовым и монорельсовым транспортом, подвесными канатными дорогами и транспортными средствами.
Вентиляционные сооружения, установленные ниже участков выработок, по которым производится откатка, должны быть защищены барьерами.
Исправность автоматических дверей должна проверяться ежесуточно инженерно-техническими работниками участка ВТБ или специально назначенными лицами.
Вспомогательные вентиляторные установки должны обеспечивать реверсирование вентиляционной струи в том случае, когда это предусмотрено планом ликвидации аварий.
Перевод вентиляторных установок на реверсивный режим должен выполняться не более чем за 10 мин.
Расход воздуха, проходящего по выработкам в реверсивном режиме проветривания, должен составлять не менее 60% от расхода воздуха, проходящего по ним в нормальном режиме.
Исправность действия реверсивных, переключающих и герметизирующих устройств должна проверяться главным механиком шахты и начальником участка ВТБ не реже одного раза в месяц. Результаты проверок фиксируются в порядке, утвержденном Госгортехнадзором России.
На всех шахтах не реже двух раз в год (летом и зимой), а также при изменении схемы проветривания и замене вентиляторов, должно производиться реверсирование вентиляционной струи в выработках в соответствии с планом ликвидации аварий. При этом в течение периода работы в реверсивном режиме содержание метана в выработках, проветриваемых за счет общешахтной депрессии (компрессии), не должно превышать 2%.
Вентиляторы на газовых шахтах и на вновь вводимых и реконструируемых вентиляторных установках должны быть одного типоразмера и одинаковой производительности.
На негазовых шахтах главные вентиляторные установки могут состоять из одного агрегата с резервным электроприводом.
Если на действующих шахтах резервный вентилятор имеет меньшую подачу чем основной, то техническим руководителем эксплуатирующей организации должен быть утвержден режим работы шахты на случай проветривания резервным вентилятором.
На всех газовых шахтах вентиляторы главного проветривания должны иметь надежность электроснабжения по первой категории (с АВР). При этом должен быть 100-процентный резерв источника питания для собственных нужд.
Вентиляторы должны быть оборудованы тормозными или стопорными устройствами, препятствующими самопроизвольному вращению рабочего ротора вентилятора.


16. Пылевентиляционная служба. Контроль скорости и количества воздуха. Депрессионная съемка. Автоматизация вентиляции шахт.

Вентиляция шахты обеспечивается вентиляционной службой шахты, в задачи которой входит контроль правильности распределения воздуха по выработкам и соблюдения норм подачи воздуха на участки потребления, контроль качественного состава воздуха, проведение воздушных и депрессионных съёмок, ремонт вентиляционных выработок и сооружений. Для повышения эффективности и надёжности вентиляции шахты осуществляют автоматизацию управления на основе дистанционного контроля параметров вентиляции шахты, применяют ЭВМ.
Одна из проблем вентиляции шахты утечки воздуха, которые происходят через вентиляционные сооружения в шахте и на поверхности, обрушенные [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], нарушенные целики. Они уменьшают поступление воздуха к участкам потребления, могут вызвать нарушение вентиляции шахты. Для компенсации утечек увеличивают подачу воздуха в шахту. Борьба с ними ведётся герметизацией вентиляционных сооружений, изоляцией выработанных пространств, использованием полевых выработок, рациональных схем вентиляции, снижением общешахтной депрессии. Важная задача вентиляции шахты обеспечение безопасности людей при [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (пожарах, взрывах газа и пыли, внезапных выбросах угля и газа) и их ликвидации. Требования к вентиляции шахты при авариях: предупреждение распространения ядовитых газов по шахте; быстрое и надёжное реверсирование вентиляционных струй; предупреждение образования опасных концентраций взрывчатых газов и др. Режимы вентиляции шахты при авариях: нормальная вентиляция; уменьшение или увеличение расхода воздуха; прекращение вентиляции; реверсирование.
Служба депрессионных производит воздушно-депрессионные съемки (ВДС) в обычных и аварийных условиях, разрабатывая рекомендации по улучшению проветривания шахт и обеспечиванию устойчивой вентиляции при авариях. По мере необходимости служба воздушно-депрессионных съемок выполняет работы по решению вентиляционных задач перспективного развития или объединения вентиляционных систем шахт. По результатам ВДС вносятся сущуственные изменения в проекты проветривания рудниковых шахт.
В настоящее время проведение воздушно-депрессионных съемок (ВДС) в обычных и аварийных условиях (как того требует ЕПБ) производится с помощью компьютерных программ, что позволяет сэкономить время и повысить надежность и качество решений по эксплуатации вентиляционных систем. Для правильного прогнозирования аварийных ситуаций при пожарах на шахтах проводится ВДС в нормальном режиме, в результате которой будет точно установлено распределение воздуха и депрессий в вентиляционной системе, а также рассчитано аэродинамическое сопротивление горных выработок и их связей с поверхностью через обрушение. С этой же целью проводится расчет тепловых депрессий. Как показывает опыт, только моделирование шахтной вентиляционной системы и компьютерные решения, могут гарантировать достоверность данных, ожидаемых в аварийных ситуациях. По мере необходимости СВДС решаются задачи перспективного развития или объединения вентиляционных систем шахт. Иногда по результатам ВДС вносятся существенные изменения в проекты проветривания рудников. Основные обязанности службы депрессионных съемок: - проводят депрессионную съемку; - проводят анемометрическую съемку; - обследуют работу главных вентиляционных установок и проводят работы по снятию действительных аэродинамических характеристик; - обрабатывают аэродинамические и другие замеры, полученные при выполнении работ по депрессионно-анемометрической съемке и обследованию главных вентиляционных установок, а также определяют естественную тягу в шахте; - производят расчет потребного количества воздуха для проветривания - на основании составленной расчетной схемы (математической модели) производят решения вентиляционных задач по перспективному проветриванию рудника; - производят анализ всех выполненных работ и делают необходимые выводы - разрабатывают рекомендации по улучшению проветривания горных выработок
Автоматизация вентиляции шахт предназначена для непрерывного измерения параметров состояния промышленных и горно-технологических объектов, в том числе параметров шахтной атмосферы и микроклимата, состояния горного массива, состояния основного и вспомогательного технологического оборудования, осуществления местного и централизованного диспетчерского ручного, автоматизированного и автоматического управления оборудованием, обмена информацией с диспетчерским пунктом, обработки информации, ее отображения и хранения. Область применения - подземные выработки шахт и рудников, в том числе опасные по газу, пыли и внезапным выбросам.

Функциональное назначение автоматизации шахт определяется совокупностью контролируемых и управляемых параметров, алгоритмами обработки информации, назначением, количеством и расположением средств сбора информации, устройств сигнализации, исполнительных устройств.
Требования к системе автоматизации проветриванием горных выработок метанообильных шахт следующие:
- контроль и анализ текущих значений основных параметров рудничной атмосферы и режима проветривания в соответствии с требованиями правил безопасности в угольных шахтах;
- формирование управляющих воздействий на технологические установки системы проветривания по результатам анализа текущего состояния руд-ничной атмосферы и режима проветривания шахты;
- отображение информации о состоянии аэрогазовой обстановки в шахте и режима проветривания;
- выработку предупреждающих сообщений об аварийной ситуации проветривания и отказах технических средств автоматизации.

17. Выбор и обоснование способа проветривания. Нагнетательный способ проветривания условия и способ применения. Всасывающий способ и нагнетательно-всасывающий. Преимущества и недостатки.

Для обеспечения движения воздуха по горным выработкам в данном направлении и с требуемой интенсивностью необходимо создать определенный перепад давления воздуха на пути его движения. В зависимости от способа создания необходимого перепада давления воздуха различают нагнетательный, всасывающий и нагнетательновсасывающий (комбинированный) способы вентиляции.
Нагнетательный способ вентиляции состоит в том, что перепад давления в шахте создается путем повышения давления воздуха вентилятором в воздухоподающем стволе. За счет механической энергии вентилятора нормальное атмосферное давление воздуха ра увеличивается на выходе из вентилятора до величины р1, а в устье ствола, отводящего воздух на поверхность, оно остается равным атмосферному. Таким образом, в выработке.
Достоинства нагнетательного способа - возможность применения одной вентиляторной установки (при наличии разветвлений вентиляционной сети), располагаемой, как правило, в центре шахтного поля ведения горных работ без общего вентиляционного горизонта, высокая устойчивость работы главного вентилятора, удобство регулирования распределения расхода воздуха в сети и управления вентиляционными режимами при авариях, длительный срок службы вентилятора, отсутствие подсосов воздуха через обрушенные породы.
Недостатки нагнетательного способа необходимость устройства герметичного надшахтного здания и воздухоподающего ствола, а также установки мощного главного вентилятора с большим диапазоном регулирования расхода воздуха и депрессии, возможность загазования выработок и возникновения взрывоопасной среды при аварийной остановке вентилятора в газовых шахтах.
При всасывающем способе вентиляции необходимый для движения воздуха перепад давления создается путем разрежения воздуха вентилятором в устье ствола, отводящего воздух. За счет механической работы вентилятора давление воздуха в устье ствола уменьшается до значения, меньшего нормального атмосферного давления.
Нагнетательно-всасывающий способ вентиляции заключается в том, что в одной части выработок шахты нагнетательным вентилятором создается избыточное давление воздуха, а в другой части всасывающим вентилятором - разрежение. Депрессия шахты, создаваемая нагнетательным и всасывающим вентиляторами, определяется по формуле:
При нагнетательно-всасывающем способе вентиляции в шахте имеется область, в которой давление воздуха равно нормальному атмосферному давлению. Между этой областью и дневной поверхностью перепад давления равен нулю, что даже при наличии каналов для прохода воздуха исключает его движение. Поэтому нагнетательно-всасывающий способ применяется в случаях, когда необходимо ликвидировать или уменьшить утечки или подсосы воздуха через выработанное пространство и трещины. Способ позволяет распределить общешахтную депрессию на два последовательно работающих вентилятора, устанавливаемых в воздухоподающем и воздухоотводящем стволах. Несмотря на то, что способ дает возможность получать высокие перепады давления на пути движения воздуха, аэродинамическая связь выработок с дневной поверхностью уменьшается, что является несомненным преимуществом по сравнению с нагнетательным и всасывающим способами вентиляции. Однако при наличии нескольких всасывающих вентиляторов и разбросанности горных работ возникают трудности в управлении проветриванием. Способ применяется на шахтах при значительной протяженности горных выработок и разработке самовозгорающихся углей и руд.
Выбор способа проветривания шахты должен производиться на основе технико-экономического сравнения.
В качестве основного способа проветривания при проектировании вентиляции газовых шахт рекомендуется всасывающий.
Нагнетательный способ проветривания можно применять на негазовых шахтах и на газовых при метанообильности шахты не более 10м3/т, при отработке первого горизонта и на шахтах, имеющих аэродинамическую связь горных выработок и выработанных пространств с поверхностью при фланговых схемах проветривания.
При проектировании новых шахт следует, как правило, отказываться от установки вентиляторов главного проветривания у скиповых стволов.
В случае установки вентиляторов на скиповых стволах должны быть разработаны специальные мероприятия по герметизации надшахтных зданий, улавливанию пыли в них, механизации очистки каналов от пыли, автоматизации контроля заполнения бункеров углем.



а) – нагнетательная; б) всасывающая
1 – вентиляция, 2 – трубопровод; 3 – сквозная выработка; 4 – тупиковая выработка

Способы проветривания шахт


18. Выбор и обоснование схемы проветривания. Существующие схемы вентиляции.

В пылевой вентиляции различают центральную, фланговую и комбинированную (центрально-фланговую) Комбинированная схема включает различные варианты центральной и фланговой схем.
         Проветривание шахты характеризуется количеством подаваемого в шахту воздуха и величиной депрессии вентилятора. Необходимое количество воздуха определяется из условий: разбавления до допустимых норм метана, углекислого газа и газов, образующихся при взрывных работах; обеспечения работающих в шахте достаточным количеством чистого воздуха; снижения до санитарных норм содержания пыли в горных выработках. В результате этих расчётов принимается наибольшее количество воздуха с учётом величины утечек через герметизирующие устройства, выработанное пространство и разделительные вентиляционные устройства (кроссинги, перемычки и др.).
         Рассчитанное по этим факторам количество воздуха проверяется по минимально и максимально допустимым скоростям его движения, исходя из требований температурных условий работы, удаления вредных газов и пыли из действующих выработок, а также предупреждения пылеобразования.
         Тупиковые горные выработки могут проветриваться местными вентиляторами путём нагнетания чистого воздуха в призабойное пространство по воздухопроводу (нагнетательный способ), отсасывание из призабойного пространства загрязненного воздуха (всасывающий способ) или сочетания нагнетания чистого и отсасывания загрязнённого воздуха.
Схема проветривания шахты может быть единой или секционной. При секционной схеме проветривания все шахтное поле разделяется на отдельные обособленно проветриваемые части-секции (блоки). Эта схема рекомендуется для глубоких газообильных шахт с большой производственной мощностью и значительными размерами шахтного поля. Экономическая целесообразность ее применения в каждом конкретном случае определяется технико-экономическим анализом.
Наиболее рациональна фланговая схема проветривания. Ее применение позволяет уменьшить депрессию шахты, внешние и внутренние утечки воздуха. Она должна быть основной для абсолютного большинства угольных шахт, особенно при больших размерах шахтных полей по простиранию и при разработке газоносных, склонных к самовозгоранию угольных пластов.
Центральная схема проветривания может применяться лишь при небольшой длине шахтного поля (как правило, до 2 км), метанообильности до 15 м3/т и производственной мощности не более 2000 т/сутки.
Комбинированная схема рекомендуется при проектировании вентиляции реконструируемых шахт.
В каждом конкретном случае выбор способа и схемы проветривания шахты следует производить на основе технико-экономических расчетов одновременно с выбором схемы вскрытия, способа подготовки, системы разработки и порядка отработки пластов в свите.
При выборе схемы проветривания шахты необходимо обеспечить:
- устойчивый режим проветривания на весь период эксплуатации шахты;
- минимальное число вентиляционных сооружений в целях снижения утечек воздуха и повышения надежности вентиляции;
- обособленное проветривание главных транспортных выработок, оборудованных ленточными конвейерами, или использование их для отвода исходящих вентиляционных струй.


а) центральная; б) фланговая
1- вентилятор, 2 – очистные забои

Схемы вентиляции шахт

19. Условия и область применения центральной, фланговой схемы проветривания. Требования устойчивости схем вентиляции и их обеспечение. (Классификация систем) проветривания.


Центральные схемы проветривания шахты характеризуются расположением воздухопадающего ствола в центре шахтного поля (рисунок 2, а, б, в, г). Свежий воздух поступает в шахту по одному из стволов, разветвляется на крылья шахты и по откаточным штрекам направляется к флангам крыльев и, дойдя до очистных забоев, проветривает их. Из очистных забоев воздух выходит в вентиляционные выработки (штреки), по которым в обратном направлении движется по второму стволу, по которому выдаётся на поверхность земли. Центральные схемы применяются на угольных и рудных шахтах при разработке пластов, не опасных по самовозгоранию, и при длине шахтного поля по простиранию не более 4000 м.
Центральные схемы подразделяются на: центрально - сдвоенные всасывающие; центрально - сдвоенные нагнетательные; центрально - отнесенные всасывающие; центрально - отнесённые нагнетательные. Центрально-сдвоенные схемы применяются при значительной глубине разработке (более 200м),оба ствола располагают примерно в центре шахтного поля, расстояние между стволами составляет 25-100м.Центрально-отнесённые схемы применяют при отработке верхней части месторождения; стволы располагают на значительном расстоянии друг от друга. Так как при центральных схемах воздух движется по параллельным выработкам, но в противоположном направлении (свежий воздух - от центра к флангу, загрязнённый - от фланга к центру), то эти схемы называют также возвратноточными.
Достоинства центральных схем: относительно малые капитальные затраты, так как проходятся только два шахтных ствола; быстрый ввод шахты в эксплуатацию в связи с возможностью начать отработку первого эксплуатационного горизонта от стволов к флангам: незначительные потери полезного ископаемого в целиках; концентрация всех поверхностных сооружений шахты в одной компактной группе, что упрощает систему электроснабжения и административного управления, наличие одной вентиляторной установки, что упрощает управление проветриванием. Недостатки центральных схем: двойной обратноточный путь движения воздуха в шахте, что приводит к повышению обще шахтной депрессии; переменная величина депрессии в связи с изменением расстояния очистных забоев от стволов; большие утечки воздуха через выработанные пространства в случаи прямого порядка отработки шахтного поля.
Фланговые (диагональные) схемы проветривания характеризуются расположением одного ствола (центрального) примерно в центре шахтного поля (по простиранию) и двух других стволов (фланговых) на границах шахтного поля. Эти схемы рекомендуется применять на шахтах имеющих длину шахтного поля более 4000м, и при разработке пластов, склонных к самовозгоранию. Воздух по всей длине крыла движется в одном направлении, т. е схемы являются прямоточными.
Фланговые (диагональные) схемы подразделяются на: фланговые всасывающие с установкой всасывающих вентиляторов на фланговых стволах; фланговые нагнетательные с установкой нагнетательных вентиляторов на фланговых стволах (рисунок г, е); фланговые нагнетательные с установкой нагнетательного вентилятора на центральном стволе; фланговые нагнетательно - всасывающие.
К достоинствам фланговых схем относятся: прямоточный, более короткий путь движения вентиляционной струи, а следовательно, и меньшая по сравнению с центральными схемами величина обще шахтной депрессии; постоянство депрессии в течение всего периода отработки горизонта; большая степень безопасности, поскольку имеются три выхода для людей из шахты на поверхность. Основные недостатки фланговых схем: значительные капитальные затраты, так как требуется проходка трёх стволов; значительное увеличение срока ввода шахты в эксплуатацию; трудность проветривания при проведении главных квершлагов и штреков основного и вентиляционного горизонтов; разбросанность вентиляционных сооружений, что усложняет подвод электроэнергии и надзор за работой вентиляторных установок. Комбинированные схемы проветривания сочетают элементы центральных и фланговых схем с целью использования их преимуществ и подразделяются на центрально - фланговые и секционные . При этих схемах в качестве воздухопадающих используются обычно центральные стволы, воздуховыдающих - центральные и фланговые. В тех случаях когда шахтное поле целесообразно по условиям проветривания разделить на ряд секций, применяется комбинированная секционная схема проветривания, при которой снижается аэродинамическое сопротивление шахты, что позволяет уменьшить сопротивление шахты, что позволяет уменьшить сечения воздухопроводящих выработок, уменьшается температура воздуха в очистных забоях по сравнению с центральной схемой на 2,5 - 7,5єС из - за сокращения пути движения общешахтных вентиляционных струй. В данном проекте я выбираю фланговую схему проветривания.


а) центральная; б) фланговая
1- вентилятор, 2 – очистные забои

Схемы вентиляции шахт

Правильный выбор схемы проветривания особенно для газовых и глубоких современных шахт в значительной степени определяет в дальнейшем не только технико-экономические показатели производственной деятельности, на и безопасность работ и санитарно-гигиенические условия труда. Поэтому к схемам проветривания в таких условиях предъявляются высокие требования. Основные из них могут быть сформулированы следующим образом. Схема проветривания должна исключать возможность образования опасных скоплений метана в действующих выработках, особенно на сопряжении очистных выработок с вентиляционными и в выработанном пространстве, непосредственно примыкающем к рабочему, и обеспечивать:
- надежный и устойчивый режим проветривания, как по расходу воздуха, так и направлению вентиляционных струй на весь период эксплуатации шахт в нормальной и аварийной обстановках, включая внезапные выбросы угля и газа;
- полное и обособленное разбавление комплекса вредностей, выделяющихся из всех источников и в первую очередь обособленное проветривание струями свежего воздуха всех выработок, по которым производится транспортирование отбитого угля от забоев до ствола, а также подачу необходимого количества воздуха во все горные выработки в соответствии с их потребностью;
- максимальное исключение вентиляционных сооружений;
- благоприятные санитарно-гигиенические условия труда;
- высокую степень регулируемости и реверсируемости вентиляционной сети;
- возможность ведения работ по дегазации разрабатываемого пласта и пластов спутников с высокой эффективностью без усложнения технологического процесса по выемке угля; два и более выхода из каждого очистного забоя непосредственно на свежую струю воздуха, т.е. благоприятные условия для спасения людей и ликвидации аварий; возможность маневрирования вентиляционными струями на участках и по шахте в целом при автоматизации проветривания;
- надежное проветривание магистральных выработок при секционных схемах проветривания;
- максимальную нагрузку на лаву при минимальной себестоимости 1т угля.

20. Единая и секционная система проветривания. Область применения. Расчет потребного количества воздуха для шахты в целом, при не большом использовании ВВ.

В зависимости от взаимного расположения стволов различают секционную и единую схемы проветривания. При единой схеме - воздухоподающий ствол связан со всеми вентиляционными стволами, вскрывающими поле. Секционную схему применяют на крупных шахтах, с выделением метана более 10 м3/т, суточной производительностью более 6-и тыс. тонн и простиранием шахтного поля более 6 км. В пределах единой и секционной схем различают центральную, фланговую и комбинированную схемы проветривания.
Центральная схема проветривания шахты характеризуется расположением воздухоподающего и воздухоотводящего стволов в центре шахтного поля. Схему целесообразно применять при разработке относительно небольших шахтных полей (не более 4-х км по простиранию) и не выше третьей категории по газу.
Недостатками центральной схемы являются: двойной путь движения воздуха, что приводит к необходимости повышения депрессии; переменная величина депрессии; большие утечки воздуха через выработанное пространство.
Достоинствами схемы центральной схемы являются: меньшие капитальные затраты, быстрый ввод в эксплуатацию; концентрация всех сооружений поверхности в одном месте.
С учетом утечек расход воздуха для шахты в целом определяется по формулам, м3/мин
Q = Qо + Qут;
Q = Qокут,
где Qо – основной расход воздуха шахты в целом, м3/мин;
Qут – утечки воздуха, м3/мин;
кут – коэффициент, учитывающий утечки воздуха.
Расход воздуха для вентиляции шахты в целом по фактору пылевыделения определяется по формуле, м3/мин
Q = 195Аш,
где Аш – годовая производительность шахты, тыс. т.
Расход воздуха по фактору выделения взрывчатых газов определяется по формуле, м3/мин
Q = QнАшкз,
где кз- коэффициент запаса, зависящий от способа вентиляции.


21. Расчет потребного количества воздуха для шахт с большим применением ВВ. Расчет необходимого количества воздуха для очистных блоков позабойным способом.

Для вентиляции шахты после массового взрыва требуется подавать значительно большее количество воздуха, чем в обычных условиях. В результате возникает необходимость в усиленном и нормальном режимах вентиляции. Различие между ними в значительной степени определяется продолжительностью проветривания после массового взрыва. При значительной продолжительности проветривания и производства взрыва в предвыходной день шахта может быть очищена от газов при нормальном режиме вентиляции, т.е. необходимость в усиленном режиме отпадает.
Расход воздуха для вентиляции блока при усиленном и нормальном режимах определяется по формуле, м3/мин
Q = 13 EMBED Equation.3 1415,
где а – коэффициент, учитывающий особенности системы разряжения (при нормальном режиме а = 40,3; при усиленном режиме а = 40,3 50);
Va – объем загазованной выработки, м3;
Т – продолжительность проветривания выработки после взрыва, мин.;
В – количество одновременно взрываемого ВВ, кг.
Величина В при усиленном режиме вентиляции принимается в 6 – 8 раз меньше по сравнению с нормальным режимом, так как не все образующиеся при взрыве газы выделяются на выработку в течение усиленного режима вентиляции (значительная их часть остается во взорванной массе). При расчете расхода воздуха для нормального режима вентиляции величина В равна сумме расхода ВВ на вторичное дробление и некоторого условного расхода ВВ, от взрыва которого выделилось бы столько же газов ВВ, сколько их выделиться при выпуске руды (при выпуске руды выделяется газ, оставшийся в отбитой горной массе после взрыва ВВ).
Расход воздуха в выработках, обслуживающих крыло или пласт, равен сумме расходов воздуха на всех выемочных участках.
В связи с тем, что на этапе проектирования вентиляции шахты установить распределение вредностей по выработкам часто не представляется возможным, общешахтный расход воздуха распределяется по сети выработок пропорционально добыче полезного ископаемого в забоях, на участках, блоках и др. Однако необходимая точность распределения воздуха при этом может быть достигнута лишь тогда, когда на всех объектах имеет место примерно одинаковое соотношение между числом очистных забоев, подготовительных выработок, камер и утечками воздуха. В любом случае запас расхода воздуха должен быть также распределяться по выработкам, уменьшаясь от стволов к забоям.
После распределения воздуха по выработкам проверяется их поперечное сечение по допустимой скорости движения воздуха с целью уточнения раннее принятых значений расхода воздуха.
Расход воздух в каждом забое определяется по формуле, м3/мин
Q = 100Iл(Сд – Сп),
где Iл – газовыделение в лаву, м3/мин.;
Сд – максимально допустимая концентрация газа в исходящей из очистного забоя струе, %;
Сп – концентрация газа в поступающей из очередного забоя струе, %.
Скорость для каждой выработки определяется по формуле, м/с

·в = 13 EMBED Equation.3 1415,
где
· – коэффициент, учитывающий загромождение сечения выработки крепью, транспортными средствами;
Sв – площадь поперечного сечения выработки, м2.
Полученное значение должно удовлетворять условию

·в.мин <
·в <
·в макс,
где
·в.мин и
·в макс – соответствующие минимально и максимально допустимая скорость движения воздуха в каждой выработке, м/с.

22. Определение общешахтовой депрессии. Проверка поперечных сечений по допустимым скоростям.

Для угольных шахт максимально допустимая депрессия равна 3000Па. Для сверхкатегорийных шахт по газу и шахт производительностью 4000т/сут и более максимально допустимая деперессия равна 4500Па.
При определении общешахтовой депрессии выбираются основные направления расчета. Каждое направление начинается в устье воздухоподающего ствола, проходящего через одну или несколько выработок шахты и заканчивается в устье воздуховыдающего ствола. Направления расчет аохватывают все основные выработки шахты. Для каждого направления составляется таблица, в которую заносятся минимальные и максимальные значения длины, аэродинамического сопротивления и депрессии всех входящих в направление выработок.
Депрессия шахты по каждому направлению определяется по формуле, Па
hш = 13 EMBED Equation.3 1415,
где кк.в. – коэффициент, учитывающий потери давления в канале вентилятора;
км.с. – коэффициент, учитывающий потери давления, вызываемые местными сопротивлениями;
nв - число выработок;
hi – депрессия i-ой выработки, Па;
hв.о. – депрессия воздухоохладителей, Па.
После этого оценивается влияние естественной тяги на депрессию шахты. Если естественная тяга положительна в течении всего года, то она в расчете депрессии не учитывается, что обеспечивает некоторый резерв депрессии для вентиляции шахты. Если же естественная тяга отрицательна даже в течение относительно короткого времени в году, то депрессию шахты необходимо увеличит на величину максимальной отрицательной депрессии естественной тяги. Если для вентиляции шахты используются несколько вентиляторов, то аналогичные расчеты выполняются для каждого из них.
Депрессия рассчитывается на первые 15 – 20 лет работы, т.е. на срок службы вентилятора. На этот период строится график изменения депрессии шахты во времени.
Определение поперечных сечений осуществляется по допустимым скоростям. Скорость определяется по формуле, м/с

·в = 13 EMBED Equation.3 1415,
где
· – коэффициент, учитывающий загромождение сечения выработки крепью, транспортными средствами;
Sв – площадь поперечного сечения выработки, м2.

23. Расчет для подбора вентилятора. Подбор вентилятора. Учет изменения аэродинамической характеристики шахты во времени и обеспечения устойчивой и экономической работы вентилятора. Определение количества подогреваемого воздуха, необходимого для подачи в шахту в зимнее время.

Для выбора вентилятора определяется депрессия вентилятора и двигателя по формулам, Па
hв = hш + hвн;
hдв = RвQ2в,
где hш – депрессия шахты, Па;
hвн – внутренние потери давления в вентиляторе, Па;
Rв – аэродинамическое сопротивление вентилятора, Н
·с2/м8;
Qв – дебит вентилятора, м3/с.
Аэродинамическое сопротивление вентилятора определяется по формуле, Н
·с2/м8
Rв = а(
·/D),
где а – коэффициент, учитывающий тип вентилятора;
D – диаметр рабочего колеса вентилятора, м.
Мощность двигателя вентилятора определяется по формуле, кВт
N = 13 EMBED Equation.3 1415,
где
·в – КПД вентилятора;

·д – КПД двигателя;

·п – КПД передачи от двигателя к вентилятору.
При депрессии вентилятора < 1500Па выбираются осевые вентиляторы, при депрессии 1500 3000Па – осевые и центробежные вентиляторы, при депрессии > 3000Па – центробежные вентиляторы.
Если ни один из выпускаемых вентиляторов не может обеспечить требуемых режимов вентиляции, то возникает необходимость использования несколько вентиляторов при их совместной работе. В случае работы вентиляторов в расчетных режимах проверка их устойчивой совместной работы не требуется. Такая проверка требуется при существенном изменении режимов работы параллельно включенных вентиляторов.
На рудных шахтах при массовых взрывах для усиления вентиляции может потребоваться установка дополнительного вентилятора. Оба вентилятора соединяются параллельно. Дополнительный вентилятор включается лишь на время вентиляции шахты после массового взрыва ВВ.
При совместной работе нескольких вентиляторов предпочтение отдается центробежным вентиляторам, обеспечивающим большую устойчивость по сравнению с осевыми вентиляторами.


24. Подбор калорифера. Расчет экономических показателей вентиляции шахт.

Калориферы предназначены для обогрева воздуха в различных системах отопления, кондиционирования и вентиляции могут быть использованы как калориферы КСК, так и калориферы КП-СК. Выбор зависит от некоторых факторов.
Калориферы КСК (спирально-канатные) и КП-СК (паровой спирально-канатный) представляют собой устройства, состоящие из элементов, отдающих тепло, трубных решеток, а так же крышек и боковых щитков.
Прежде чем производить установку калориферов необходимо убедиться, что воздух соответствует ГОСТу 12.1.005-76, а его запыленность не превышает 0,5 мг/м?, отсутствуют липкие и волокнистые материалы.
При подборе калорифера учитываются многие факторы: требуемая температура воздуха, объем его поступления и тд. В промышленных масштабах предпочтение отдается электрическим калориферам. Исходя из этих параметров рассчитывается мощность, с которой должно работать устройство.
В калориферы водяные через специальные штуцеры подается и выводится подогретая вода. Поступающий воздух обтекает трубки, расположенные либо в шахматном, либо в коридорном порядке. Калориферы паровые отличаются тем, что внутри них циркулирует пар. Выбор зависит от возможности подвести одно из них. Теплоноситель не должен иметь температуру более 190о С, а давление не должно превышать 1,2 МПа.
В случаях, когда расход воздуха не очень большой и его не требуется подогревать на высокую температуру, то лучше сделать выбор в пользу гладкотрубных калориферов кск или кп-ск. Если требуются высокие теплотехнические показатели, то лучше устройств, имеющих ребристую поверхность Вам не найти. К ребристым калориферам относятся пластинчатые, со спирально-накатным оребрением и медно-алюминиевые.
Электрические калориферы могут быть использовать для помещений площадью менее 100 кв.м., если же площадь значительно превышает этот показатель, то применяют калориферы водяные. Электрические воздухонагреватели на сегодняшний день можно выбрать потолочного типа, в них воздух поступает снизу, нагревается и выводится в 4 направлениях.
Важнейшим критерием вентиляции является ее экономическая эффективность. Экономическая эффективность того или иного технического решения определяется разностью между затратами на его реализацию и получаемой от него выгодой. Так как методы, позволяющие оценить выгоду тех или иных решений в области вентиляции шахт отсутствуют, экономическая эффективность вентиляции шахт оценивается приближенно по затратам на нее: чем меньше затраты на вентиляцию, тем она экономичнее.
Затраты на вентиляцию шахты складываются из затрат на проветривание и поддержание вентиляционных выработок, приобретение вентилятора, сооружения здания вентилятора, канала вентилятора, калорифера, реверсивных устройств, на электроэнергию, ремонт, ревизию и наладку вентилятора, вентиляционные сооружения и оборудование, а так же на затраты заработной платы обслуживающего персонала и вентиляционного надзора, услуги механического цеха, котельной, телефонной станции, транспорта.
Годовые приведенные затраты на эксплуатацию вентиляционной установки оценивают по формуле
Зпр = Зэ + За + Зр + Зобс + Зм + Ен
·Зв,
где Зэ – годовые затраты на электроэнергию, руб.;
За – годовые затраты на амортизацию, руб.,
Зр – годовые затраты на текущий ремонт, ревизию и наладку вентиляционной установки, руб.,
Зобс – годовые затраты на обслуживание, руб.;
Зм – годовые затраты на вспомогательные материалы, руб.,
Зв – стоимость вентиляторной установки, руб.,
Ен = 0,14 – нормативный коэффициент эффективности материальных затрат.
Затраты на вентиляцию зависят от горнотехнических условий работы шахты. С увеличением газообильности шахты и расхода ВВ расходы на вентиляцию увеличиваются. При уменьшении аэродинамического сопротивления шахты они уменьшаются. С увеличение производительности шахты затраты на вентиляцию уменьшаются.












Список литературы

1. Ушаков Н.Э., Бурчаков А.О. и др. Аэрология горных предприятий. - М.: Недра, 1987.
2. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом. - М.: Недра. 1977.
3. Справочник. Рудничная вентиляция: - М.: Недра, 1986. 4„ Методическое руководство по расчету проветривания железорудных шахт Сибири. Новокузнецк, 1995.












13PAGE 15


13PAGE 143815




 \tfrac{\rho v^2}{2} + \rho g h + p = \mathrm{const}Root EntryEquation NativeEquation NativeСхемы сети вентиляцииEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native Заголовок 1 Заголовок 215

Приложенные файлы

  • doc 9548950
    Размер файла: 1 007 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий