Меры борьбы со взрывами пыли, комбинированными средствами.

Суть комбинированного метода состоит в комбинации газодинамического и аэродинамического методов. Суть газодинамического метода состоит в изменении концентрации газа путем изменения газообильности выработок, воздействием на давление и режим движения газа, сопротивления массива. При аэродинамическом методе концентрация пыли(газа) изменяется путем изменения кол-ва воздуха и скорости его движения.

При газодинамическом методе борьба с пылью осуществляется путем увеличения или уменьшения газообильности и неоравномерности ее колебаний. Уменьшения газообильности можно достигнуть изменением порядка отработки столбов и слоев, систем разработки, превращение пыли(газа) в неопасные соединения физическими, химическими и биохимическими способами дегазации массива.Увеличить газообильность возможно загазированнием рабочего пространства, что исключит необходимость подачи воздуха в шахту. При этом рабочие должны быть обеспечены кислородом для дыхания. Уменьшить неравномерность колебаний газообильности, предотвратить пиковое значение газообильности можно непрерывной (равномерной) выемкой угля.Аэродинамический метод предусматривает увеличение расхода воздуха, скорости его движения, уменьшение неравномерности колебаний подачи воздуха.Последние достигается автоматическим распределением воздуха по вентиляционной сети, равномерной подачей воздуха к местам разжижения пыли (газа). Факторами, опр-ми концентрацию газа в рудничной атмосфере, явл-ся газообильность, расход подаваемого в выработки воздуха и скорость его движения. Количественная связь между концентрацией газа иэтими факторами выражается:

С= N_p- коэф-т разбавления газа

K_I,K_α,K_v- коэф-т соответственно, учитывающий неравномерность газообильности, расхода воздуха и скорости его движения,S- сечение выработки.

76) Меры борьбы с пылью пыледин. средствами. К ним относятся все меры, направленные на снижение запылен­ности воздуха: а)применение механизмов, при работе которых пылеобразование минимально; б)предварительное увлажнение пластов; в)орошение мест пылеобразования и осевшей пыли; г)эффективное проветривание выработок; д)периодическая очистка от пыли откаточных и вентиляционных выработок (3—4 раза в год); е)пылеотсос. ж) применение сланцевых и водяных заслонов. Комплекс мероприятий по борьбе с пылью в шахтах включает: уменьшение пылеобразования (применение технологии, систем разработки и оборудования, обеспечивающих наименьшее пылеобразование, увлажнение угля и пород в мас­сиве); предупреждение поступления пыли в воздух (орошение и пылеулавлива­ние, подавление пыли пеной, применение и водяных завес при взрывных работах, смачивание и связывание осевшей пыли); разбавление и уда­ление поступившей в шахтную атмосферу пыли путем эффективного проветрива­ния горных выработок; применение индивидуальных средств защиты. Переход от обычной технологии выемки угля к гидромеханической почти полностью исключает загрязнение воздуха пылью. Значительно снижается за­пыленность воздуха при использовании машин. Увлажнение угля с массиве производится через шпуры, и скважины. Для нагнетания воды в пласт применяют насосные установки. При работе проходческих комбайнов для борьбы с пылью применяют оро­шение, пылеулавливание, подавление пыли с помощью пены. Наиболее распространен комплекс из орошения и пылеулавливания. Для орошения мест разрушения и перегрузки горной массы применяют ко­нусные или зонтичные форсунки. Применение водяных завес, создаваемых распылением воды зарядами ВВ, и внутренней водяной забойки рекомендуется в подготовительных выработках, проводимых по углю, и в смешанных забоях с газовыделением свыше 5м³/т, в забоях с суфлярным выделением газа, на пластах, опасных по пыли. Снижение запыленности воздуха при погрузочно-транспортных работах обычно осуществляется за счет орошения. В случае применения пены для пылеподавления ее получают при помощи пеногенераторов. В тех случаях, когда комплекс мероприятий но борьбе с пылью не обеспечи­вает снижения запыленности воздуха на рабочих местах до предельно допусти­мых концентраций, должны применяться противопылевые респираторы. Сланцевый заслон представляет собой ряд по­лок, располагаемых поперек выработки у ее кровли, на которых размещается инертная пыль. Количество инертной пыли для сланцевого заслона, согласно Правилам безопасности, должно определяться из расчета 400 кг на 1 м² площади поперечного сечения выработки в месте установки заслона.

84. Единицы измерения сопротивления Размерность сопротивления [R]=[h/Q2]=Н/м2/(мз/с)2=Н•с2/'м8. Единица, равная 9,81 Н• с²/м⁴, носит название киломюрг. (x µ): 1 кµ-9,81 Н• с²/мs. На практике часто используют еди­ницу, в тысячу раз меньшую (мюрг). В шахтной вентиляции для характеристики аэродинамического сопротивления ис­пользуется еще одна величина;^- э к в и в а л е н т н ое о т в е р с т и е.-это круглое отверстие в тонкой стенке, сопротивление которого равно сопротивлению шахты или выработки. Для определения эквивалентного отверстия применим уравнение Бернулли к движению воздуха через круглое отверстие R=άPL/S³. Р- периметр, м;L-длина выработки; S- площадь поперечного сечения,ά – коэ-т аэродинамического сопротивления,даПа*с²/м².

Расположим сечение I-I на таком расстоянии от отверстия, чтобы скорость движения воз­духа в нем можно было принять равной нулю (т. е. и_Т=0), а се­чение II-II - в наиболее узкие части потока. Пренебрегая тре­нием и разностью высот между центрами сечений I I и П-11,

р_1, р₂ – давление в сечениях. u –ср.скорость движения воздуха в выработке.

Удельный расход воздуха (на 1 Па депрессии) на вентиля­цию шахты (выработки) называется пропускной способностью

шахты (выработки), которая определяется по формуле

Если на шахте имеют место турбулентное и ламинарное движение воздуха, а также некоторое постоянное сопротивление F (движение воздуха при постоянном давлении), то депрессия шахты выразится в виде

77) СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ВЕНТИЛЯТОРОВ. Вентиляторы, работающие одно­временно на одну шахтную вентиляционную сеть, могут быть со­единены последовательно, параллельно и комбинированным спо­собом. Соответственно этому различают последовательную, парал­лельную и комбинированную работу вентиляторов. Последовательной называют такую работу вентиляторов, при которой воздушная струя поочередно и полностью проходит через все вентиляторы. При этом производительности вентиляторов равны. а общая депрессия складывается из депрессий всех вентиляторов. Чтобы установить производительность и общую депрессию последовательно работающих вентиляторов, необходимо по их индивидуальным характеристикам построить суммарную (общую) характери­стику. Для этого на график наносятся ха­рактеристики I и II вентиляторов и при каждой величине Q складываются развиваемые вентиляторами депрессии. (1.строим совместную характеристику 1и2; 2. складываем напоры; 3. строим характеристику сети). Параллельной называют такую работу вентиляторов, при которой потоки воздуха от отдельных вентиляторов сливаются вместе и образуют один общий поток. В этом случае: Q_общ=Q₁+Q₂ Общая депрессия: h_общ=h₁=h_2. Построение общей характеристики осуществляется путем сложения расходов вентиляторов при каждом значении депрессии. На рабочем участке общую характеристику пересекает характеристика сети В. Параллельная работа на сети с характеристиками А и С нецелесообразна: соответствующие вентиляционные режимы или неустойчивы или менее интенсивны, чем режимы при одиночной работе вентиля­тора II на эти сети. При совместной работе на сеть А вентилятор I имел бы отри­цательный расход (работал бы в режиме подсоса воздуха).(строим характеристики вентиляторов; складываем расходы; строим характеристику сети). Достоинства совместной работы: комплекс вентиляторов может работать на единую вентиляционную сеть и на секционированную сеть (необходимо поставить шлюзы). При комплексной работе необходимо секционировать шахту на отдельные сети, теоретически необходимо брать среднюю величину депрессии между всеми секциями.

80. Рудничная пыль как причина взрывов.

Физическая природа: 1.Собственная пыль – 10 микрон2.Туман – от10-1микрон3.Дым – 1 микрон и меньше

Время оседание 1сек., 3 ч., 46ч. Причины взрыва пыли: 1.Большая поверхность соприкосновения пылинок с О₂ 1 см² угля в раздробленном состоянии имеет поверхность 6 см²(3*2)2Облако пыли способно самовоспламеняться за счет статического электричества.3.Из пыли выделяются газы. Социальные последствия:

1806г произошел взрыв пыли на негазовой шахте «Курса», где погибло 1100 человек.1Массовая гибель людей2Зкономические затраты Действие на человека: 1Взрывная волна с давлением до 10 атм., а человека убивает до 0,3 атм.2.Высокая температура до 2500 ºС.3.Отравление СО (до 3%) Нормы Пыль взрывается от 30г до 1,5 кгПри 300г/м³ – max сила взрываПыль как проф. Вредность имеет нормы:10мг/м³, а кварцевая пыль 1 мг/м³. Причины:1. Пыль превращает небольшой объем СН₄ в большой.2. Пламя пыли дойдя до скопления СН₄ воспламеняет его.3. Пыль снижает предел взрывчатости СН₄ с 5-2%.4. Пыль трудно обнаруживается т.к. находится в выработке в 2-ух состояниях.Взрывчатость пыли неодинаково Факторы, определяющие взрывчатость пыли: 1.Во взрыве участвует пыль до 1мм.2.Состав пыли определяет содержанием в ней летучих веществ до 10 % - пыль не взрывчата; от 10 –15% - слабовзрывчата; свыше 15 % - взрывчата.

Все шахты Кузбасса склонны к взрыву пыли. Для определения летучих ведутся исследования в специал. Институтах.3.Зольность 90%. Меры борьбы:1. Пропитка угольных пластов водой под Р=200атм.2. Орошение форсунками мест пылеобразования.3. Пылеотсос 4.Уборка5. Побелка6. Применение сланцевых заслонок. Измерение, контроль пыли: Визуальный – работниками ВТБ и ВГСЧ, Инструментальный – ВТБ и ВГСЧ, Инспекция. Проверяют пыль на гидрофобность Средства контроля: Пылемеры,ПКО-1, Для азрозоля(приборы контроля осланцевания)

 

78) Метан (СН₄) представляющего собой смесь газов, выделяющихся в горные выработки из пород и полезного ископаемого. Метан — газ без цвета, вкуса и запаха. В небольших количествах метан безвреден. Повышение содер­жания СН₄ в воздухе опасно лишь вследствие уменьшения содер­жания кислорода, вытесняемого метаном. Однако при 50—80% метана в воздухе и нормальном содержании кислорода он вызывает сильную головную боль и сонливость. Метан горит бледным голубоватым пламенем. Реакция горения метана: СН₄+2О₂=СО₂+2Н₂О Температура воспламенения метана 650—750° С. Она зависит от содержания метана в воздухе, состава атмосферы, давления и источника воспламенения. Теплота горения метана 13 300 ккал/кг, или 211 ккал/(г/моль). Метан образует с воздухом горючие и взрывчатые смеси. При содержании в воздухе до 5—6% он горит около источника тепла, от 5—16% — взрывается, свыше16% — 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 большем содержании метана часть его остается несгоревшей из-за недо­статка кислорода. Наиболее легко воспламеняются воздушные смеси, содержа­щие 7—8% метана. Следует отметить свойство запаздывания вспыш­ки метана, состоящее в том, что его воспламенение проис­ходит через некоторое время после возникновения контакта с источником тепла. Время запаздывания вспышки называется индукционным периодом. Длительность индук­ционного периода быстро уменьшается при повышении темпера­туры воспламенителя и незначительно увеличивается при увели­чении содержания метана в воздухе. Скорость распространения взрывной волны вдоль выработки с увеличением содержания метана свыше 5—6% сначала возра­стает, а при дальнейшем увеличении содержания метана до 14— 15% уменьшается до нуля. Она больше, если смесь перед взрывом находилась в движении. При наличии холодных поверхностей, на пути движения взрывной волны скорость ее движения уменьшается. Скорость эта при взрыве метана в воздухе изменяется от нескольких десятков до не­скольких сотен метров в секунду. ПРОИСХОЖДЕНИЕ МЕТАНА СВЯЗь ЕГО С ГОРНЫМИ ПОРОДАМИ: Процессы образования метана протекали одновременно с фор­мированием пластов угля и метаморфизмом первичного органи­ческого вещества. При образовании углей в результате метаморфизма первичной органической массы, покрытой наносами и лишенной доступа кислорода, происходило образование метана. Подобные процессы метанообразования возможны и в иных условиях при разложении органических веществ без доступа кислорода. В породах метан находится в двух состояниях: в виде свободного и сорбированного (свя­занного) газа. Различают три формы связи газа с твердым веществом: адсорбцию (связывание молекул аза на поверхности твердого вещества под действием сил молекулярного притяжения), абсорбцию (проникновение молекул газа в твердое вещество без химического взаимодействия и обра­зование «твердого раствора») и хемосорбцию (химическое-соединение молекул газа и твердого вещества). Основное коли­чество сорбированного породами метана находится в адсорбиро­ванном состоянии. С повышением давления газа количество сор­бированного метана увеличивается, с повышением температуры — уменьшается.