ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕННОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ПРОХОДКЕВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ ПО ГАЗОНАСЫЩЕННЫМ ПОРОДАМ


Производство взрывных работ при проходке вертикальных стволов шахт, пересекающих газоносные участки, связано с опасностью воспламенения и взрыва смеси воздуха, метана и его гомологов.
Одним из эффективным способов обеспечения безопасности взрывных работ при пересечении газоносных зон вертикальными стволами подземного рудника «Удачный» стало применение ОАО «Ростовшахтострой» воздушномеханической пены с одновременным подтоплением всей площади забоя ствола водой на высоту не менее 40 см, считая по наивысшей точке забоя.
Воздушно-механическая пена представляет собой ячеистую среду, состоящую из пузырьков воздуха, оболочкой которых является водный раствор пенообразователя. Для получения пены в ставе вентиляционных труб монтируется пеногенератор. Принцип получения пены заключается в том, что вода из противопожарного трубопровода, проходя через эжекторносмесительное устройство, эжектирует пенообразователь. Получившаяся пенообразующая смесь поступает по прорезиненному шлангу к распылительной насадке (форсунке) и выбрасывается в распыленном виде на сетку. При набрызгивании пенообразующей смеси на сетку в ее ячейках образуются пленки, которые раздуваются воздушным потоком в пузырьки. Слипаясь, пузырьки образуют пену, которая струей воздуха отрывается от сетки и перемещается по вентиляционному трубопроводу. При проведении взрывных работ предохранительная среда создается за счет вытеснения из призабойного пространства вертикального ствола находившегося там воздуха, включая скопления метана, и заполнения этого пространства пеной. Высокотемпературные продукты взрыва, проходя через инертную среду, теряют воспламеняющую способность, а в случае появления выгорающего заряда ВВ на поверхности отбитой горной массы оставшимся слоем пены предотвращается контакт открытого источника воспламенения с метаном, его гомологами и нефтью.
Для создания предохранительной среды при проходке вентиляционновспомогательного ствола (ВВС) подземного рудника «Удачный» применялась низкократная воздушно-механическая пена кратностью 70-100 (кратностью пены называется отношение полученного объёма пены к объему исходного раствора). Отбор пены на кратность производился с рабочего полка через отверстие в вентиляционном трубопроводе.
Пена создавалась с помощью пеногенераторной установки УПГ-2В конструкции ВостНИИ [1]. Производительность установки - 30-35 м3/мин, применяемые пенообразующие сетки имеют размер ячеек 2,5*2,5 мм. Жесткость воды возможна до 50 мг-экв/л и рН = 4-8. Скорость движения воздуха в вентиляционном ставе в месте установки пеногенератора 10 - 15 м/с.
Расход пенообразователя на один цикл определялся из расчета 0,6 л/м2 сечения вертикального ствола.
В зависимости от температуры воздуха в месте монтажа пеногенераторной установки применялись 2 разные технологические схемы подачи воздушно-механической пены в забой ствола. При положительной температуре воздуха (в условиях рудника «Удачный» - с июня по август) пеногенераторная установка монтируется на поверхности (рис.
1.)
При отрицательной температуре воздуха на поверхности (с сентября по май) пеногенератор монтируется на рабочем полке (рис. 2)



При проходке ВВС подземного рудника «Удачный» создание предохранительной среды из пены в забое ствола осуществлялось в следующем порядке.
Вода, необходимая для получения пенообразующей жидкости подавалась в установку по прорезиненным шлангам непосредственно от противопожарного трубопровода. Перед заряжанием шпуров бригадир (звеньевой) проходчиков вместе с мастером-взрывником проверяли: давление и расход воды в противопожарном ставе (давление должно быть не менее 0,3 МПа, расход воды - не менее 300 л/мин); наличие пенообразователя в смесителе; состояние вентиляционного трубопровода; отсутствие под рабочим полком механизмов и оборудования, препятствующего подаче пены в забой.
После заряжания забоя, монтажа и проверки взрывной сети пакет пенообразующих сеток устанавливается перпендикулярно вентиляционной струе, и по указанию мастера-взрывника производится включение пеногенераторной установки.
Как показал опыт использования указанного способа взрывозащиты, высота предохранительного слоя низкократной пены должна быть не менее 8 м. Время t заполнения призабойного пространства ствола на безопасную высоту при настроенной парогенераторной установке определяется в зависимости от диаметра ствола Ав по графику, приведенному на рис. 3.



Dcb, м
Рис. 3. Зависимость времени работы пеногенераторной установки
от диаметра ствола в свету
2
С достаточно высокой точностью (коэффициент корреляции R = 0,99) указанная зависимость аппроксимируется линейной функцией



По окончании заполнения призабойного пространства пеной и отключении пеногенератора сетка переводится в нерабочее положение, т.е. по направлению движения воздуха.
Создание инертной среды из пены в забое может совмещаться с поднятием проходческого полка. Визуальный контроль за качеством заполнения забоя возлагается на мастера-взрывника, находящегося на проходческом полке во время его поднятия на безопасную высоту.
Вышеописанный способ взрывозащиты с помощью низкократной воздушно-механической пены обеспечил высокую эффективность и безопасность взрывных работ при проходке ВВС подземного рудника «Удачный»
Литература Инструкция по проходке вертикальных стволов с пенной защитой при пересечении газоносных угольных пластов. - Кемерово: ВостНИИ, 1983. - 11 с.
Медведева О.М., Шафоростова М.М. Використання шструменлв фшансового механiзму управлiння природокористуванням // Зб. наук. пр. ДонДУУ “Державш мехашзми управлiння природокористуванням”: серiя “Державне управлiння”, т.9, вип. 100. - Донецьк: ДонДУУ, 2008. - С.95-106.
УДК 622.83
<< | >>
Источник: Неизвестный. Проблемы горного дела и экологии горного производства: Матер. IV междунар. науч.-практ. конф. (14-15 мая 2009 г., г. Антрацит) - Донецк. 2009

Еще по теме ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕННОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ПРОХОДКЕВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ ПО ГАЗОНАСЫЩЕННЫМ ПОРОДАМ:

  1. 5.5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ
  2. ОДНА ПУШКА — 100 СТВОЛОВ!
  3. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ
  4. Действия БРГ при проведении огневого налета с использованием миномета
  5. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЕМКОСТЕЙ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
  6. Продолжал ли ты после защиты, живя еще в СССР или уже на Западе, проблематику использования математических методов в социологии?
  7. ОГРАНИЧЕНИЯ И ОБРЕМЕНЕНИЯ В ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЗЕМЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ И ИХ УЧЕТ ПРИ МЕЖХОЗЯЙСТВЕННОМ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВЕ
  8. Особенности использования произведений при коллективном управлении имущественными авторскими правами
  9. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СИСТЕМ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ
  10. Защита населения и территорий при землетрясениях