УДК 622.411.33
© В.А. Пичугин, 2009
АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ
Борьба с газом метаном стала одной из главных задач в современных высокопроизводительных шахтах. На некоторых предприятиях Донецкого региона абсолютная газообильность уже превышает 200 м3/мин (им. А.Ф. Засядько, «Краснолиманская», «Комсомолец Донбасса» и др.).
Проведенный анализ существующих методов борьбы с метаном в угольных шахтах [4] показывает, что способ борьбы путем его разбавления до взрывобезопасных концентраций общепринятыми средствами вентиляции практически исчерпал свои возможности. Результат - участившиеся аварии. Массовая гибель людей на предприятиях достигла критических значений. За период с 1999 по 2009гг. в шахтах России произошло более 60 взрывов метановоздушной смеси. Следует отметить, что взрывы происходят не только в сверхкатегорийных, но и в шахтах II и даже I категории по газу.
Практика показывает, что местные слоевые скопления метана в горных выработках возможны и при нормальном проветривании. Более того, при некоторых условиях на шахтах с глубиной разработки более 800м вентиляционные струи могут быть абсолютно неуправляемыми [1]. Применяемое «Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт» выпуска 1989г. базируется на эмпирических зависимостях, полученных при нагрузках на очистной забой 300-500 т/сут., действующие инструкции и методики зачастую не стыкуются с другими, смежными по профилю, соответственно нормативно-методическая база в области вентиляции шахт устарела и несовершенна [7, стр. 216-220]. Предварительная дегазация угольных пластов, находящихся в неразгруженном состоянии, малоэффективна и требует больших затрат времени и средств. Существующие отечественные буровые установки не обеспечивают необходимых параметров дегазационных скважин. При дефиците действующих структур научного и технологического профиля необходимы дополнительные комплексные широкомасштабные исследования с аналитическим обобщением результатов в решении существующих проблем газоуправления [2, 3]. Созрела проблема гарантии полной безопасности в действующих угольных шахтах, а из-за перехода горных работ на более глубокие горизонты месторождений, во всё больше усложняющиеся горно-геологические условия, в ближайшем будущем актуальность этой проблемы будет только возрастать. Необходимо совершенствование старых или поиск новых способов управления метановыделением на угольных шахтах.
Помимо реализуемых на практике направлений снижения концентрации метана в атмосфере высокогазообильных угольных шахт, одним из альтернативных путей выхода из сложившейся ситуации является не уменьшение, а повышение концентрации горючего газа в горных выработках за счет естественного его выделения до значений, превышающих верхний предел взрываемости [4]. Так, по данным А.С. Бурчакова и др., при содержании в воздухе метана (СН4) более 14-16% он не горит и не взрывается, происходит его полное самогашение, т. е. возникновение взрыва исключается. В небольших количествах для организма человека метан безвреден. Однако при содержании в воздухе 50-80% метана и нормальном содержании кислорода (О2)он вызывает сильную головную боль и сонливость [5].
Из имеющихся научных данных существует очевидная возможность создания в действующих шахтах взрывобезопасной, метаново-инертной газовой среды, при которой в диапазоне концентраций метана от 16 до 50%, человек без изолирующей дыхательной аппаратуры может работать без всякого вреда для здоровья, горения горючего газа или риска взрыва! На рис. 1 показан график……
Предельно допустимая концентрация (ПДК) метана (СН4) в воздухе рабочей зоны утвержденная Главным государственным санитарным врачом РФ 27 апреля 2003г. [9] составляет 7000 мг/м3.
- для метана установить ПДК - 7000 мг/м3, пары, 4 класс опасности (НИИ медицины труда РАМН, Донецкий научный центр гигиены труда и профилактики травматизма).
http://www.docload.ru/Basesdoc/6/6856/index.htm#i14126
…На основе практических данных, поведение перемещений слоевых скоплений метана в горных выработках шахты можно с уверенностью предположить…
Ведение горных работ во взрывобезопасной газовой среде позволит:
1) Исключить вероятность горения, вспышек и взрывов горючих газов в действующих газовых шахтах.
2) Снизить общее количество воздуха подаваемого для проветривания горных выработок шахт. Не потребуется возведение взрывоустойчивых вентиляционных и изоляционных сооружений, защита горных выработок сланцевыми и водяными заслонами.
3) Уменьшить затраты на строительно-монтажные работы и эксплуатационные расходы приходящиеся на работу всех вентиляторов для проветривания.
4) Отпадет необходимость в дегазации и изолированном отводе метана, специальных выработках для проветривания и газоуправления, горных выработках большого сечения, а также затратах времени и средств на их проведение, крепление, поддержание.
5) Снизить вероятность возникновения эндогенных пожаров, а также
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
