Содержание негорючих веществ установленной нормы осланцевания может быть проверено с помощью лабораторного прибора типа ПКО-1. Несоответствие содержания негорючих веществ установленной норме осланцевания в набранной пробе обнаруживается по воспламенению пыли, продуваемой над спиралью, нагретой до 1150 °С. Образование незначительного пламени, хотя бы в одном из определений, указывает на недостаточное содержание в пробе негорючих веществ и взрывоопасность выработки.
Контроль взрывоопасности горных выработок может осуществляться переносными приборами ППР-1, КОР-1 и КПР-1М, разрабатываемыми ВостНИИ и МакНИИ. Однако они находятся в стадии разработки и в промышленности пока не применяются.
В США разработан подобного типа прибор “Rock dust meter” (RDM).
Контроль пылевзрывобезопасности горных выработок производится надзором участка ВТБ – ежесуточно, бойцами ВГЧС – не реже одного раза в квартал по плану, разработанному командиром ВГЧС на основании представленного шахтой графика проведения мероприятий по пылевзрывозащите.
4.4. Газовыделение в горные выработки
Процессы выделения газов. Выделение газов в горные выработки происходит из газоносных пород, подземных вод, в результате химических процессов (окисление пород, древесины, взрыв и горение ВВ и др.), при работе двигателей внутреннего сгорания, дыхании людей и др.
Газовыделение в тупиковой выработке слагается из газовыделения с обнаженных поверхностей пласта, из отбитого угля и при взрывных работах.
При проведении выработок комбайнами основное газовыделение происходит из отбитого угля. Метановыделение с единицы обнаженной поверхности qуменьшается от забоя к устью выработки. Суммарное метановыделение I с обнаженных поверхностей пласта нарастает от забоя к устью, достигая максимума на расстоянии от забоя lз, соответствующем концу зоны дренирования (рис. 4.3).
Концентрация метана изменяется аналогично, если утечки чистого воздуха из трубопровода в выработку незначительны (нагнетательный способ вентиляции); при значительных утечках концентрация может уменьшиться к устью.
При взрывном способе проведения выработок основное газовыделение происходит при взрывных работах и быстро убывает со временем (рис. 4.4).
Изменение концентрации СО и N2O5 показано на рис. 4.5.
Газовыделение зависит от газоносности, фильтрационных свойств пласта и количества отбиваемого угля. Газовыделение нарастает в первый момент времени после взрыва (в 2 – 20 раз) и достигает 6 – 9 м3/м. Через 0,5 – 4 часа оно снижается до первоначального значения.
Время, в течение которого концентрация метана в забое достигает максимальной величины, определяется по формуле
(4.44)
где l – расстояние от конца вентиляционного трубопровода до забоя;
Sн– площадь поперечного сечения выработки, м2;
Qc – расход воздуха в зоне смешения, м3/мин.
Применение формулы (4.44) справедливо при
I2 – скорость движения воздуха на выходе из воздухопровода более 2 м/с.
При бурении шпуров по углю газовыделение в призабойную зону увеличивается (зона 10-20 м от забоя) на 10 %.
Рис. 4.3. График метановыделения в тупиковой части (пл. Феликс, Карагандинский бассейн)
Рис. 4.4. График изменения газовыделения в забое тупиковой выработки после взрыва
При погрузке отбитого угля концентрация метана возрастает в 1,5 раза.
Количество газов, выделяющихся при взрыве ВВ по сухим углю и породе, определяется по формуле
(4.45)
где В – количество ВВ, кг;
I – газовость 1 кг ВВ.
При взрыве по углю I = 100 л/кг, по породе I = 40 л/кг. Долевая концентрация метана в призабойной части тупиковой выработки между забоем и концом нагнетательного воздухопровода определится по формуле
(4.46)
где Imах – максимальная интенсивность метановыделения в призабойное пространство после взрывания по углю,
м3/мин;
С0 – концентрация метана в воздухе, поступающем в зону смешения.
Концентрация газов ВВ в тупиковой выработке после взрыва зависит от состава ВВ, интенсивности вентиляции, свойств пород и быстро уменьшается во времени (рис. 4.5) и может быть определена по формуле
(4.4)
где С0 – начальное содержание газа в объеме Кпри t= 0;
Q – количество воздуха, подаваемое в призабойное пространство;
Kт– коэффициент турбулентной диффузии, зависящий от отношения l/dп(приведенный диаметр dп= 2dтр при расположении воздухопровода в верхнем или нижнем углу выработки; dп= 1,5dтр при расположении воздухопровода у стенки посредине; d– диаметр воздухопровода);
t – время после начала проветривания выработки. Концентрация газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в выработке (тоннеле) при работе автотранспорта минимальна в средней части выработки и максимальна в припортальной части. Она может быть определена в любой части выработки по формуле
(4.48)
где qв г – объем выхлопных газов одной машины в единицу времени;
С0 – начальная концентрация выхлопных газов;
Qв – подача вентилятора;
Qз – количество воздуха, подаваемое в забой;
Lв – длина выработки;
vм – скорость движения автомашины;
τ – время погрузки автомашины в забое.
Концентрация выхлопных газов в припортальной части выработки (тоннеля) может быть определена по формуле
(4.49)
где Пм – количество машин, движущихся в одном направлении;
S– площадь поперечного сечения выработки (тоннеля);
Q– расход воздуха в тоннеле.
При распределяемой подаче воздуха по длине горной выработки (тоннеля) обеспечивается постоянство концентрации по всей длине.
Рис. 4.5. Графики изменения концентрации СО (а) и N2O5 (б) в забое тупиковой выработки по углю после взрыва.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.