Контроль состава рудничной атмосферы

Контроль состава воздуха на руднике «Интернациональный» должен осуществляться в соответствии с ФНиП ПБ и СпецМерИнтер.

Обязательному контролю в рудничном воздухе подлежат следующие компоненты:

- горючие газы: водород, метан и его газо- и парообразные гомологи;

- кислород;

- углекислый газ;

- оксиды азота и оксид углерода;

- сероводород.

Горючие газы, кислород, углекислый газ и сероводород должны определяться во всех выработках рудника.

Токсичные компоненты технологического происхождения (оксиды азота и оксид углерода) в воздухе выработок должны определяться только при производстве тех работ и в тех зонах рудника, где они могут появиться, а именно: при буровзрывной проходке выработок, эксплуатации дизельного оборудования и ведении огневых работ.

Сернистый газ (SO₂) на руднике «Интернациональный» не должен определяться, поскольку источников его выделения, связанных с химическим составом горных пород, в руднике нет. Соответственно, за все годы строительства и эксплуатации рудника SO₂ не был обнаружен ни разу.

Незначительные количества SO₂ образуются при работе дизельного оборудования, но, поскольку в подземных условиях применяется малосернистое дизельное топливо, содержание SO₂ в рудничном воздухе настолько мало, что он не обнаруживается ни при определении индикаторными трубками, ни при лабораторном анализе методами, принятыми при контроле состава рудничного воздуха.

Кроме оценки состава рудничного воздуха в подземных условиях должен производиться контроль источников загрязнения воздуха, в частности дизельных двигателей. В выпускном тракте дизельного двигателя при текущем контроле определяются оксид углерода и оксиды азота, а после капитального ремонта двигателей - СО, NOx, акролеин и формальдегид.

При напорном выделении природного газа из скважин и шпуров должно производиться определение полного компонентного состава газов (горючие компоненты, диоксид углерода, азот). По результатам анализа газов в скважинах должна определяться категория взрывоопасности по методике ИПКОН РАН, которая изложена в СпецМерИнтер.

При определении компонентного состава природного газа в обязательном порядке производится определение кислорода в отобранных пробах. Кислород не входит в состав природного газа, но измерение его концентрации в пробах необходимо для оценки степени разбавления пробы воздухом и правильного расчета абсолютного содержания компонентов в природном газе.

При отсутствии приборов для измерения концентрации азота, его содержание может определяться по остатку.

Замеры концентраций метана и токсичных газов в подземных выработках, где ведутся горные работы, независимо от класса газоопасности должны производиться не реже двух раз в смену экспресс-методом лицами технического надзора или работниками ПВС и ВР. При взрывных работах замеры метана и токсичных газов должны выполняться, кроме того, мастерами-взрывниками.

Дополнительно, в зависимости от класса (группы) газонефтеопасности зон регламентируется следующий порядок замеров горючих газов в рудничной атмосфере:

- в зонах (выработках) I класса газоопасности независимо от группы нефтеопасности, должны быть обеспечены автоматический контроль и автоматическое отключение электроэнергии при концентрации горючих газов более 0,5% по объему (10 % НКПР). Не реже одного раза в смену замеры должны производиться работниками ПВС и ВР;

- в зонах (выработках) II класса газоопасности независимо от группы нефтеопасности при отсутствии автоматического контроля должно производиться не менее трех замеров содержания метана в смену, два из которых должны быть выполнены в начале и в конце смены лицами технического надзора. Третий замер может производиться бригадирами (старшими рабочими), машинистами комбайнов и ПДМ. При наличии автоматического контроля содержания метана в воздухе замер содержания газов осуществляется не реже двух раз в смену. Не реже одного раза в сутки замеры должны производиться работниками ПВС и ВР;

- в неотперемыченных недействующих проветриваемых тупиковых выработках, временно или постоянно исключенных из производственного процесса, замеры содержания метана и токсичных газов должны выполняться не реже одного раза в сутки работниками ПВС и ВР;

- у перемычек, изолирующих непроветриваемые выработки, замер содержания газов должен осуществляться не менее одного раза в сутки работниками ПВС и ВР.

Кроме того, должен предусматриваться контроль за другими местами, где могут выделяться или накапливаться горючие или токсичные газы, в том числе за возможными слоевыми скоплениями газов, и меры по их предупреждению и ликвидации.

Конкретные места оперативного контроля состава воздуха и определяемые компоненты при разных технологических процессах приведены в таблице 3.

Места и периодичность экспресс-анализа содержания метана и токсичных газов, а также места установки досок для записи результатов этих замеров, должны уточняться ежемесячно начальником ПВС и ВР рудника и утверждаться главным инженером рудника.

Независимо от класса и группы газонефтеопасности должен осу-ществляться автоматический контроль содержания горючих газов со звуковой сигнализацией и выдачей сигнала на пульт горного диспетчера в следующих местах находящихся в эксплуатации выработок:

- на входе в рудник (клетевой ствол);

- на входе в очистные блоки;

- на выходе из очистных блоков;

- на сопряжениях исходящих вентиляционных потоков горизонтов со скиповым стволом;

- в камерах (зарядная, зумпф, перекачная камера, ремонтные мастерские и т.д.);

- на выходе из скипового ствола;

- в местах установки стационарного и передвижного оборудования в нормальном рудничном исполнении.

Конкретные места установки датчиков газового контроля, в том числе в стволах, определяются локальными проектами.

При появлении или резком увеличении водопритока в горные выработки немедленно должен производиться замер содержания метана и сероводорода в атмосфере этих выработок.

Отбор и анализ газовых проб должен производиться в соответствии с ФНиП ПБ, и «Методическими указаниями по контролю состава воздуха на руднике «Интернациональный».

Таблица 3 – Места оперативного контроля состава воздуха и определяемые компоненты

Стадия работ	Место измерения	Определяемые  компоненты
Бурение скважин	на расстоянии не более 10 м от устья скважины по ходу вентиляционной струи	метан
Комбайновая проходка выработок	1. в забое; 2. в устьях опережающих скважин	метан метан
Буро-взрывная проходка: – бурение шпуров	в забое	метан
– заряжание	в забое (перед заряжанием)	то же
– перед взрыванием	1. в забое; 2. в примыкающих выработках на расстоянии 20 м от забоя 3. в месте укрытия мастера-взрывника (непосредственно перед подключением электровзрывной сети к взрывному прибору)	метан то же   то же
– после взрывания	1. в исходящей из забоя вентиляционной струе; 2. в забое восстающих выработок контроль производится дистанционно	метан, СО, NOx то же
– при отгрузке породы	на рабочем месте оператора погрузочной машины	метан, СО, NOx
Очистная выемка (комбайновая)	в забое	метан
Крепление	в забое	метан
Проходка восстающих  бурением	1. на сопряжении буровой камеры с выработкой нижнего горизонта; 2. на сопряжении буровой камеры с выработкой верхнего горизонта	метан метан
Огневые работы	на рабочем месте сварщика (газорезчика)	метан

Определение газообильности производится в соответствии с «Методикой определения газообильности выработок рудника «Интернациональный» один раз в месяц во всех выработках рудника и два раза в месяц в выработках строящихся горизонтов.

При определении газообильности выработок, проводимых по массиву пород вне зон коллекторов и тектонических нарушений, допускается не производить хроматографическое определение газовых компонентов, если экспресс-методом метан не обнаруживается.

При определении газообильности выработок после взрывных работ наряду с горючими газами должны определяться оксид углерода (СО) и оксиды азота (NO_x).

В выработках, проводимых по газонефтеносным коллекторам, в вентиляционных струях, поступающих на горизонт и исходящих из него, полный анализ газов (определение содержания кислорода, углекислого газа и компонентов горючих газов) является обязательным даже при отсутствии показаний на приборах экспресс-анализа.

Контрольная проверка качественного состава воздуха всех рабочих зон рудника лабораторным методом должна производиться не реже одного раза в месяц. Все работы должны выполняться в соответствии с «Инструкцией по отбору проб рудничного воздуха». Конкретные места замеров устанавливаются ПВС и ВР рудника в зависимости от состояния горных работ и схемы вентиляции. Во всех намеченных местах производится отбор проб для определения лабораторным методом горючих газов, кислорода и углекислого газа. Пробы для лабораторного определения токсичных компонентов (СО, NOx) отбираются только в тех выработках, где они могут присутствовать.

Лабораторное определение сероводорода производится в тех случаях, когда экспресс-методом обнаружено превышение ПДК H₂S в воздухе выработки.

Проверку качественного состава воздуха следует производить в смену, когда на руднике ведутся очистные и проходческие работы, но не ранее, чем через сутки после нерабочего дня.

Кроме ежемесячной проверки качественного состава воздуха во всех рабочих зонах рудника лабораторный анализ применяется при выполнении следующих видов контроля состава воздуха:

- при проверке правильности расчетного количества воздуха, подаваемого в забои после взрывных работ;

- при определении газообильности выработок;

- при разгазировании выработок;

- при обнаружении метана экспресс-методом;

- при определении дебита скважин;

- при определении компонентного состава природного газа в скважинах и шпурах.

По усмотрению ПВС и ВР рудника лабораторный анализ дополнительно применяется в местах возможного скопления горючих и токсичных газов, а также в аварийных ситуациях. Срочные пробы должны анализироваться в течение трех часов с момента поступления в лабораторию.

Лабораторный анализ горючих газов выполняется хроматографическим методом, определение кислорода и углекислого газа - хроматографическим методом, либо газоанализаторами ООГ-2, либо другими методами лабораторного контроля.

Оксиды азота (NO + NO₂) определяются стандартным фотометрическим методом с реактивом Грисса-Илосвая (либо Зальцмана). Лабораторный анализ содержания СО может выполняться кондуктометрическим, хроматографическим методами, или прибором ПОУ. Сероводород определяется по стандартной методике с п -аминодиметиланилином.