Предупреждению и локализации взрывов угольной пыли

Взрывчатые свойства угольной пыли зависят:

1. От выхода летучих веществ. Наиболее опасной считается пыль с выходом летучих веществ от 17 до 32%;

2. От зольности пыли. Для газовых шахт пыль с содержанием золы свыше 75% считается не взрывчатой;

3. От влажности пыли. При отношении Т:Ж = 1:1 пыль считается не взрывчатой;

4. От крупности пыли. Наиболее опасна пыль с размерами частиц от 10 до 75 микрон;

5. От количества пыли в 1м³ воздуха. Нижний предел взрывчатости угольной пыли 16-20 г/м³, верхний предел взрывчатости угольной пыли 1700-2500 г/ м³. Чем выше концентрация метана, тем более нижний предел взрывчатости понижается. При концентрации метана 2,5% нижний предел взрывчатости составляет 3,5 г/м³.

На шахтах, разрабатывающих пласты, опасные по пыли (с выходом летучих веществ 15% и больше), должны проводиться мероприятия по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли.

Мероприятия по борьбе с пылью, основанные на применении воды, называются гидропылевзрывозащитными, основанные на применении инертной пыли – сланцевые пылевзрывозащитными, основанные на применении воды и инертной пыли – комбинированные пылевзрывозащитными. Мероприятия по предупреждению взрывов угольной пыли включают в себя:

1. Орошение (распыление орошающей жидкости должно производиться форсунками давлением не менее 0,5 МПа, а на проходческих и выемочных комбайнах давлением не менее 1,2 мПа);

2. Нагнетание воды в пласт;

3. Побелка выработок: околоствольные выработки, главные откаточные и вентиляционные выработки, машинные и трансформаторные камеры должны подвергаться побелке по мере загружения, но не реже 1 раза в 6 месяцев;

4. Обмывка выработок;

5. Связывание выработок;

6. Осланцевание.

Мероприятия по предупреждению взрывов угольной пыли осуществляются по графикам, которые ежеквартально разрабатываются начальником шахты, за исключением мест с интенсивным пылеобразованием.

Графики должны направляться в ГВГСС. Для мест с интенсивным пылеобразованием сроки проведения мероприятий по борьбе с пылью выбираются по специальной таблице.

Для локализации взрывов угольной пыли применяются водяные и сланцевые заклоны, которыми ограждаются:

1. Очистные выработки;

2. Забои подготовительных выработок проходимых по углю или по углю и по породе;

3. Крылья каждого поля по каждому пласту;

4. Конвейерные выработки;

5. Пожарные участки.

Заслоны устанавливаются как со стороны поступающей, так и со стороны исходящей струи горизонтальной и наклонной выработки с до 18˚. Заслоны располагаются от очистных и подготовительных забоев на расстоянии:

- сланцевые не ближе 60 м и не далее 300 м;

- водяные не ближе 75 м и не далее 250 м.

В конвейерных выработках водяные заслоны устанавливаются не более чем через каждые 250 м, а сланцевые – через каждые 300 м. Количество пыли (воды) в заслоне берётся из расчёта 400 кг пыли (воды) на 1м² площади поперечного сечения выработки в месте установки заслона. Минимальная длина сланцевого заслона составляет 20 м, а водяного – 30 м.

Ширина полка сланцевого заслона 250-500 мм, расстояние между полками должно быть не менее 100 мм и не более 300 мм, а от сосуда с водой не менее 100 мм и не более 600 мм. Ёмкость одного сосуда не должна превышать 80 л воды.

За последнее время созданы новые системы взрывозащиты шахты и выработок:

1. Для защиты всей шахты применяется СВША (система взрывозащиты шахт автоматическая);

2. Для защиты отдельных выработок СЛВА (система локализации взрыва автоматическая).

Эти системы способны локализовать взрывы метана и пыли в начальной стадии их развития в отличие от пассивных заслонов. Система устанавливается в непосредственной близости от забоя, или возможного очага возможного взрыва на расстоянии 10-15 м не позволяя распространятся взрыву по выработке. При появлении пламени от пожара или вспышки метана и угольной пыли инфракрасный датчик пламени подаёт сигнал на срабатывание устройства взрывоподавления, которые направленным выбросом пламегасящего вещества нейтрализуют пламя. Пламегасящее вещество выбрасывается из цилиндрического контейнера под воздействием газов образующихся при сгорании газогенерирующего заряда, который поджигается пиропатроном. Применяется пламегасящее вещество (порошок ПВХ-1), эффективность которого в 700 раз выше, чем сланцевых порошков. Поэтому для выработки сечением до 10 м² требуется всего 30 кг порошка.

Быстродействие датчика пламени 0,002 сек. Время срабатывания всей системы не более 0,1 сек.