Как газы сжигаются в шахте

Министерство охраны здоровья

Подразделение шахт по газообильности

Допустимое содержание метана в выработках шахты

Обыкновенное; 2. Суфлярное; 3. Внезапное выделение с выбросом угля, а иногда и породы.

Виды выделений метана в горные выработки

Происхождение и виды связи метана с горными породами.

Процессы образования метана протекали одновременно с формированием пластов угля и метаморфизмом первичного органического вещества. Существенная роль при этом принадлежала процессам брожения вызываемым деятельностью бактерий.

В породах и в угле метан находится в виде свободного и сорбированного газа. На современных глубинах работ основное количество метана (около 85%) находится в сорбированном состоянии. Различают три формы связи (сорбции) метана твердым веществом:

Адсорбция – связывание молекул газа на поверхности твердого вещества под действием сил молекулярного притяжения;

Абсорбция – проникновение молекул газа в твердое вещество без химического взаимодействия;

Хемосорбция – химическое соединение молекул газа и твердого вещества.

Основное количество сорбированного породами газа (80-85 %) находится в адсорбированном состоянии. При разрушении угольного пласта этот газ переходит в свободное состояние и выделяется в горные выработки в течении одного двух часов. Абсорбированный метан выделяется из угля длительное время, а хемосорбированный остается в угле длительное время (десятки лет).

Различают три вида выделений метана в горные выработки:

Обыкновенное выделение метана происходит из мелких пор и трещин по всей поверхности пласта, из отбитого угля и боковых пород. Выделение происходит медленно, но непрерывно, оно сопровождается шорохом, легким потрескиванием и шипением.

Однако, динамика выделения метана из отбитого угля и обнаженной поверхности пласта различны. Дегазация отбитого угля практически заканчивается через 2-3 часа после отбойки, а обнаженной поверхности пласта через 2-3 месяца после обнажения.

Обыкновенное метановыделение неравномерно во времени и зависит от многих факторов: работы выемочных механизмов, ведения взрывных работ, посадки пород кровли, ведения работ по дегазации, режима проветривания участков и т. д.

Исследованиями МакНИИ доказано, что метановыделение в исходящей струе очистного забоя и выемочного участка является случайной во времени величиной.

Суфлярные выделения метана – это выделение метана в больших количествах с характерным шумом из видимых на глаз трещин и пустот в боковых породах и угольных пластах. Действие суфляров может быть кратковременным, но обычно длительно, даже до нескольких лет. Различают суфляры первого и второго рода. К суфлярам первого рода относятся суфляры геологического происхождения, которые, как правило, приурочены к зонам тектонических нарушений.

К суфлярам второго рода относят суфляры горно-производственного характера. Эти суфляры происходят в результате частичной разгрузки пластов и пропластков угля, залегающих в почве и кровле рабочих пластов в зоне влияния горных работ.

Опасность суфляров заключается в том, что они проявляются внезапно, при этом в короткий промежуток времени, возможно, образование взрывоопасных концентраций метано – воздушной смеси в большом объеме. Для борьбы с суфлярами осуществляется предварительная дегазация массива путем применения передового бурения, опережающей отработки защитных пластов, соответствующего способа управления кровлей, увеличивается количество воздуха, подаваемое в опасные по суфлярам выработки, производится каптирование газа. При каптировании газа у устья суфляра сооружается герметичный киоск (из кирпича или шлакоблока), из которого газ по трубопроводу отводится либо в общую исходящую струю крыла, шахты или на поверхность.

Внезапные выделения метана происходят при различных газодинамических явлениях, к которым относят:

Внезапные выбросы угля и газа;

Внезапные высыпания, переходящие во внезапные выбросы на крутых пластах;

Внезапные прорывы газа с небольшим количеством угольной мелочи;

Горные удары с отжимом угля и попутным газовыделением;

Высыпание и обрушение угля с попутным газоваделением;

Обрушение основной кровли с интенсивным выделением газа в выработанном пространстве;

Возникающие при сотрясательном взрывании на крутых пластах высыпания угля, переходящие во внезапные выбросы угля и газа;

Возникающие при взрывании горного массива выбросы породы с попутным газовыделением.

Из перечисленных выше газодинамических явлений наиболее опасным является внезапные выбросы угля и газа. При внезапном выбросе из угольного пласта в выработку за короткий промежуток времени (несколько секунд) выделяется большое количество газа и выбрасывается значительное количество угольной, а иногда и породной мелочи. В 1973 году на шахте им Гагарина в г. Горловке при выбросе выделилось до 180 тыс. м3 метана и было вынесено в выработку до 14 тыс. тонн угля.

Природа и механизм внезапных выбросов до настоящего времени досконально не изучены. В настоящее время наиболее признанной является гипотеза, согласно которой внезапный выброс происходит под комплексным действием горного давления напряженного состояния угольного массива и давления газа.

Согласно Правилам безопасности, допустимыми концентрациями метана в рудничном воздухе (по объему) являются следующие:

1) исходящая струя из очистной или тупиковой выработки, камеры, выемочного участка – не более 1 %;

2) исходящая крыла или шахты – не более 0,75 %;

3) поступающая на выемочный участок в очистные и под­готовительные забои и в камеры – не более 0,5%;

4) перед производством взрывных работ – до 1 %;

5) местные скопления в очистных, подготовительных и других выработках – 2 % и более.

В случае обнаружения метана выше указанных пределов работы немедленно прекращаются (соответственно в выработке, участке, крыле или в шахте в целом), люди выводятся на свежую струю, выработки закрещиваются, а электроэнергия выключается. Об этом необходимо немедленно сообщить горному диспетчеру и принять меры по разгазированию выработок.

В местах работы комбайнов, буровых станков содержание метана допускается до 2 %. При содержании метана 2 % и более необходимо остановить машины и снять напряженнее питающего их кабеля. Если обнаруживается дальнейший рост концентрации метана или в течение 15 мин она не снижается, то люди должны быть выведены на свежую струю. Возобновление работы машин допускается после снижения концентрации метана до 1 %.

К шахтам, опасным по газу, относятся такие в которых хотя бы в одной выработке был обнаружен метан.

Количество метана, выделяющегося в шахте за сутки в единицу времени (обычно за сутки), называется метанообильностью шахты. Различают метанообильность относительную и абсолютную.

Абсолютной метанообильностью называется количество метана в кубических метрах, выделяющегося в шахте в течение суток.

Относительная метанообильность – количество метана выделяющегося на 1т суточной добычи.

Относительная метанообильность действующей шахты устанавливается в январе каждого года по результатам обработки замеров количества воздуха и содержании метана в пробах воздуха, производимых ежемесячно в течение года в соответствии с ПБ.

Для установления категории действующей шахты по метану принимается наибольшая относительная метанообильность участка шахтопласта или шахты в целом.

Газовые шахты в зависимости от величины относительной метанообильности и вида выделения метана разделяются на пять категорий:

І – до 5 м3/т; ІІ – от 5- 10м3/т; ІІІ – от 10-15м3/т;

Сверхкатегорные – 15 и более; шахты опасные по суфлярным выделениям;

Опасные по Шахты, ведущие работы по пластам опасным по

внезапным выбросам внезапным выбросам угля и газа, шахты с выбросами породы.

Газовым балансом шахты называется, ее абсолютная метанообильность, равная сумме метанообильности отдельных источников метановыделения. Он зависит от системы разработки, способа управления кровлей, объема выработанного пространства, развития очистных и подготовительных работ, свойств угля и вмещающих пород, горногеологических условий. В Донбассе, доля метановыделения из выработанных пространств составляет 25-35%.

Газовый режим шахты, распорядок, вводимый на шахтах, опасных по выделению метана. Если шахта опасна не только по газу, но и по взрывчатой пыли, то вводится т. н. пыле-газовый режим.

Г. р. предусматривает выполнение организационно-технических мероприятий для предупреждения скопления газа до опасных пределов и появления источников воспламенения газа. Это достигается осуществлением интенсивной вентиляции выработок и дегазации полезных ископаемых и вмещающих пород; применением таких способов работ и механизмов, при которых скопление газа минимально; регулярным контролем содержания газа в воздухе горных выработок при помощи газоопределителей и аппаратуры автоматического контроля и аварийного оповещения. Вторая группа мероприятий состоит в том, чтобы не допускать в шахте открытого пламени, раскалённых предметов и искр (достигается применением предохранительных взрывчатых веществ, электрооборудования в специальном исполнении, соблюдением предохранительных мер при ведении горных работ и др.).

Крымское республиканское учебное заведение

Крымский медицинский колледж

• Статьи
• Пылегазовый режим (ПГР)

Обучение

Воздух, окружающий поверхность земли называется атмосферным

Состав атмосферного воздуха

Азот – 78,08%

Кислород – 20,95%

Инертные газы – 0,93%

Углекислый газ – 0,04%

В атмосферном воздухе присутствуют пары воды и пыль.

Кислород (02) – для дыхания людей, поддерживает горение.

Плотность относительно воздуха – 1,11.

Цвет, запах, вкус – не имеет. Окисляет металл, дерево, уголь.

При содержании в воздухе кислорода физиологическое действие на человека:

15-16% – 120 мин. – одышка.

12-14% – 3-5 мин. – дыхание, пульс учащаются, понижается способность мыслить.

10-12% – 1-3 мин. – непроизвольные, безрассудные движения.

10-6 % – 1 мин. – потеря сознания, судороги.

6 % – до 1 мин. – прекращение дыхания – смерть.

Состав рудничного воздуха

Содержание кислорода (02) – не менее 20%.

Азот (N 2) – инертный газ, основная составляющая часть воздуха.

Плотность – 0,97.

Цвет, вкус, запах – не имеет, горения не поддерживает (используют для тушения пожаров в шахте), не ядовит.

Углекислый газ (СО2) – Плотность – 1,52.

Цвет – не имеет, вкус – слабокислый, запах – слабый (сырости, затхлости). Горения не поддерживает, удушливый.

В шахте появляется в результате гниения крепи, при разложении кислотными водами горных пород, при дыхании людей.

Нормы содержания:

На рабочих местах и в исходящих струях участков – 0,5%.

В исходящих струях крыла, горизонта, шахты – 0,75%.

При восстановлении выработок – присечка, перекрепка – 1%.

Физиологическое воздействие на человека:

до 2% – до 480 мин. – учащается дыхание.

2 – 5% – до 30 мин. – появляется шум в ушах, учащается пульс, свыше

30 мин. – одышка слабость.

5 – 8 % – 5 – 10 мин. – сильные головные боли, недомогание.

Свыше 10% – 1-2 мин. – потеря сознания, смерть.

Окись углерода (СО),(Оксид углерода) – угарный газ.

Цвет, запах, вкус – не имеет.

Плотность – 0,97, очень ядовит, горит синим пламенем.

В 250-300 раз активнее кислорода растворяется в гемоглобине крови – вызывает кислородное голодание.

Взрывается от 13 до 75%. Температура воспламенения – 630 – 810 0 С, наибольшая сила взрыва – 50%.

Образуется – пожары, взрывы метана, угольной пыли, БВР, двигатели внутреннего сгорания.

Предельно допустимая концентрация – 0,0170%.

Физиологическое воздействие на человека:

0,01 – до 480 мин. – слабая головная боль.

0,05 – до 60 мин. – тошнота, усиленное сердцебиение.

0,1 – до 60 мин. – рвота, потеря сознания.

0,5 – до 20-30 мин. – смертельное отравление.

Оксиды азота (в перерасчете на NO2 )

Плотность – 1,58.

Цвет – бурый, запах – чесночный, очень ядовит.

0,025 % – смертельно.

Горение не поддерживает.

Образуется при взрывных работах ( при неполной детонации в/в,) , при отравлении вызывает отек легких, отравляющее действие проявляется не сразу (4 – 6 часов).

Предельно допустимая концентрация – 0,00025%.

Сернистый газ (Сернистый ангидрид) (SO2)

Плотность – 2,213

Цвет – не имеет.

Запах – острый.

Вкус – кислый.

Сильно ядовит, горения не поддерживает.

При соприкосновении с влажной поверхностью слизистых оболочек

( глаз, рот, нос) превращается в серную кислоту.

Образуется при пожарах, взрывных работах серосодержащим углям и породам.

Предельно допустимая концентрация – 0,00038%.

Сероводород (H2S) – без цвета, со сладковатым вкусом, запах тухлых яиц. Горит, при содержании – 6 – 45,5% – взрывается.

Плотность – 1,19

Хорошо растворяется в воде.

Очень ядовит, раздражающе действует на дыхательные пути и глаза, нервную систему ( нарушение внутритканевого дыхания – ткани перестают усваивать кислород).

0,015% – в течении нескольких часов – головокружение, тошнота, рвота.

0,02% – 5-8 мин. – жгучая боль глаз и легких.

0,08% – потеря сознания, смерть от паралича дыхания

Поступает газ из толщи пластов богатых серым колчеданом, из старых выработок, прорыв застойных вод из отработанных выработок.

Образуется при пожарах, взрывных работах серосодержащим углям и породам.

Предельно допустимая концентрация – 0,00070%.

Водород (H2) – без цвета, запаха и вкуса.

Плотность – 0,069. Образуется в основном в зарядных камерах.

Очень легкий, в 14,3 раза легче воздуха и в 8 раз легче метана, плохо растворим в воде, не ядовит, дыхание не поддерживает, горит, при 4,1-74% с воздухом образует взрывчатую смесь. Температура воспламенения – 580-6000. Температура при взрыве 31000С. Скорость взрывной волны 3500 м/сек.

Газ метан и его свойства

Метан – (СН4)

Без цвета, запаха и вкуса.

Плотность – 0,554 , в 2 раза легче воздуха. Слабо растворяется в воде. Горит голубым пламенем до 5% и после 15% , взрывается от 5% до 15%, наибольшая сила взрыва 9,5%. Температура воспламенения 650 – 7500 С. Скорость взрывной волны 500 – 600 м/сек.

Люди, попавшие в зону взрыва, подвергаются механическому действию взрывной волны и высокой температуре.

Виды выделения метана

Обыкновенное- непрерывное и равномерное выделение из невидимых трещин и пор угольного пласта и пород. Зафиксировать можно только приборами.

Суфлярное – местное интенсивное выделение газа из больших трещин в угольном пласте и породах, сопровождается шипением, свистом, давлением, действует недели, месяцы.

Внезапное выделение – бурное выделение большого количества метана, сопровождающееся смещением пород или угля на определенное расстояние от забоя. Газа метана может выделиться сотни и тысячи м3.

Виды скопления метана

Местные – скопление небольших объемов СН4 вблизи комбайнов, бурмашин, в куполах и других местах.

Слоевые – в виде тонкого слоя до 1 м. и протяженностью до 100 м. при скорости воздушной струи менее 0,5 м/сек. Слой плывет под кровлей, не смешиваясь с воздухом.

Полное загазирование – скопление СН4 выше допустимой нормы по всему сечению выработки.

Мероприятия против скопления и взрыва газа метана

Для предотвращения взрывов метана осуществляют комплекс мероприятий – газовый режим.

а) проветривание горных выработок;

б) дегазация;

в) разделение шахт на категории;

г) установление норм содержания метана в горных выработках;

д) постоянный контроль за СН4;

2. Для исключения возможности появления источника воспламенения

предусмотрено:

а) применение электрооборудования во взрывобезопасном исполнении;

б) отключение электрооборудования при загазировании выработок;

в) применение предохранительных ВВ и особый режим ведения

взрывных работ;

Категория шахты устанавливается по количеству метана, выделяющегося на

1 тонну среднесуточной добычи шахты (относительная метанообильность)

• ой категории – до 5 м3/т;
• ой категории – от 5 до 10 м3/т;
• ей категории – от 10 до 15 м3/т;

Сверхкатегорийные – 15 м3/т и более, а так же опасные по суфлярным выделениям.

Опасные по внезапным выбросам угля (породы) и газа.

Допустимые нормы содержания метана в горных выработках

Содержание метана не должно превышать (недопустимая концентрация):

Поступающая на выемочный участок, в очистные выработки, к забоям тупиковых выработок и в камеры- более 0,5%.

Исходящая струя крыла, шахты – более 0,75%, .

Исходящая из очистной или тупиковой – более 1%.

У места взрывных работ – до 1% (при 1% и более ВР – запрещены).

Местное скопление – более 2%

Возврат к списку

Контроль газовой обстановки в шахте — основная информация

Содержание кислорода в воздухе выработок, в которых находятся или могут находиться люди, должно составлять не менее 20% (по объему). Содержание водорода в зарядных камерах не должно превышать 0,5%. Концентрация вредных газов в воздухе действующих подземных выработок не должна быть выше предельно допустимой, приведенной в табл. В случае применения материалов или технологических процессов, при которых возможно выделение других вредных веществ, контроль за их содержанием должен осуществляться в соответствии с требованиями государственных стандартов.

Перед допуском людей в выработку после взрывных работ содержание вредных газов, не должно превышать 0,008% по объему в пересчете на условный оксид углерода. Такое разжижение вредных газов должно достигаться не более чем за 30 мин после взрывания зарядов.

При проверке достаточности разжижения вредных продуктов взрыва 1 л диоксида азота следует принимать эквивалентным 6,5 л оксида углерода.

Контроль концентрации метана в газовых шахтах должен осуществляться во всех выработках, где может выделяться или скопляться метан. Места и периодичность замеров устанавливаются начальником участка ВТБ и утверждаются главным инженером шахты. При этом должны выполняться следующие требования:

• у забоев действующих тупиковых выработок, стволов, в исходящих вентиляционных струях тупиковых и очистных выработок и выемочных участков при отсутствии автоматического контроля замеры концентрации метана должны производиться в шахтах I и II категории не менее двух раз в смену, в шахтах III категории, сверхкатегорных и опасных по внезапным выбросам — не реже трех раз в смену. Один из замеров должен выполняться в начале смены. Во всех указанных выше местах замеры концентрации метана должны выполняться сменными инженерно-техническими работниками участка или бригадирами и звеньевыми. При этом не реже одного раза в смену замеры должны проводиться работниками участка ВТБ;
• в поступающих в тупиковые и очистные выработки вентиляционных струях, в тупиковых и очистных выработках, где не ведутся работы, и их исходящих струях, в исходящих струях крыльев и шахт, а также на пластах, где выделение метана не наблюдалось, и в прочих выработках замеры концентрации метана должны осуществляться работниками участка ВТБ не реже одного раза в сутки;
• в машинных камерах замеры концентрации метана должны выполняться сменными инженерно-техническими работниками участка или персоналом, обслуживающим камеры, — не реже одного раза в смену и работниками участка ВТБ — не реже одного раза в сутки.

В тупиковых выработках и на выемочных участках шахт I и II категорий при наличии переносных автоматических приборов контроля содержания метана, а также в тупиковых выработках и на выемочных участках шахт III категории и выше и в стволах, оснащенных стационарной аппаратурой контроля содержания метана, работники участка ВТБ должны производить замеры не реже одного раза в сутки. При обнаружении неисправности стационарной аппаратуры контроля содержания метана инженерно-технические работники, бригадиры (звеньевые) должны немедленно сообщить об этом горному диспетчеру и прекратить работу. Замеры концентрации метана должны выполняться в соответствии с Инструкцией по контролю состава рудничного воздуха, определению газообильности и установлению категорий шахт по метану. Контроль содержания метана при взрывных работах осуществляется в соответствии с Едиными правилами безопасности при взрывных работах.

Интерферометр шахтный ШИ-11 представляет собой переносной прибор, предназначенный для определения содержания метана и углекислого газа в рудничном воздухе действующих проветриваемых горных выработках шахт. Действие прибора основано на измерении смещения интерференционной картины, происходящего вследствие изменения состава исследуемого рудничного воздуха.

Подготовка прибора к работе:

• Перед началом эксплуатации прибора необходимо проверить работоспособность поглотительного патрона.
• Проверить исправность резиновой груши.
• Проверить герметичность газовой линии прибора.
• Проверить герметичность пробозаборника.

При определении содержания метана распределительный кран ставится в положение «СН4» . Путем трех сжатий резиновой груши проба рудничного воздуха через штуцер или резиновую трубку, надетую на этот штуцер, прокачивается через прибор. Если набранный в прибор рудничный воздух содержит метан, то интерференционна картина сместится вправо вдоль шкалы. При наблюдении в окуляр по смещенному положению левой черной полосы интерференционной картины производится отсчет делений шкалы и результат выражается с точностью до 0,1%. При определении содержания метана содержание углекислого газа в рудничном воздухе (местные скопления) должно быть не более 1%.

Для повторного определения содержания метана предварительной подготовки прибора не требуется, так как при трехкратном прокачивании грушей газовой линии предыдущая проба полностью удаляется из прибора и заменяется новой.

Для определения содержания углекислого газа в рудничном воздухе необходимо вначале сделать определение концентрации метана указанным выше способом. Затем распределительный кран ставится в положение СО2 и производится прокачивание рудничного воздуха в прибор путем трех сжатий резиновой груши. Отсчет по шкале производится так же, как и при определении содержания метана.

Сумма содержания газов (СН4 +СО2) не должна превышать 6% в объемных долях.

Полученный отсчет покажет суммарное содержание в воздухе метана и углекислого газа. Оба эти определения необходимо делать в одном и том же месте и на одинаковой высоте от почвы выработки. Содержание углекислого газа равно разности второго и первого отсчетов. Дл более точного определения концентрации СО2 необходимо показания прибора умножить на коэффициент 0,95.

При отборе проб шахтного воздуха в труднодоступных местах или в верхней части выработки необходимо пробозаборник вынуть из футляра и его штуцер подсоединить к резиновой трубке, надетой на штуцер крана. Если пробозаборник имеет резиновую трубку, то ее свободный конец надеть на штуцер крана прибора. Затем пробозаборник раздвинуть на полную длину. Пробозаборник поднять на вытянутую руку и произвести 5-6 сжатий резиновой груши. После набора пробы произвести отсчет концентрации газа на приборе. Собрать пробозаборник и уложить в футляр.

Содержание кислорода в воздухе выработок, в которых находятся или могут находиться люди, должно составлять не менее 20% по объему). Содержание метана в рудничном воздухе должно соответствовать нормам, указанным в таблице №1,

а содержание диоксида углерода (углекислого газа) в рудничном воздухе не должно превышать: на рабочих местах и в исходящих струях выемочных участков и тупиковых выработок – 0,5 %, в выработках с исходящей струей крыла, горизонта и шахты в целом – 0,75 %, а при проведении и восстановлении выработок по завалу – 1 %. Содержание водорода в зарядных камерах не должно превышать 0,5%.

К загазированиям относятся все случаи превышения норм концентрации метана в поперечном сечении выработок в свету и в открытых, не заложенных породой или другими материалами куполах.

Загазирование могут быть местными, слоевыми и общими:

• местное загазирование – скопление метана в отдельных местах выработок, в том числе у буровых станков, комбайнов и врубовых машин, в открытых, не заложенных породой или другими материалами куполах, с концентрацией 2% и более;
• слоевое загазирование – скопление метана в виде слоя в выработках на участках длиной свыше 2 м с концентрацией 2 % и более;
• общее загазирование – превышение нормы средней по сечению выработки концентрации метана.

266.
К опасным по газу относятся шахты, в
которых хотя бы в одной выработке был
обнаружен метан.

Шахты,
в которых выделяется (выделялся) метан,
должны быть полностью переведены на
газовый режим в соответствии с настоящими
Правилами. При проектировании шахт
опасность по газу должна определяться
на основании прогноза газообильности.

267.
В зависимости от величины относительной
метанообильности и вида выделения
метана газовые шахты разделяются на
пять категорий согласно табл. 3.3.

Если
при проходке стволов, шурфов или других
вскрывающих выработок обнаружен метан
или ожидается его выделение, то в них
должен соблюдаться газовый режим.

268.
Содержание метана в атмосфере подземных
выработок и трубопроводах должно
соответствовать нормам, приведенным в
табл. 3.4.

Под
выемочным участком понимается очистная
выработка с примыкающими к ней
подготовительными выработками (при
последовательном проветривании – обе
последовательно проветриваемые очистные
выработки с примыкающими к ним
подготовительными выработками,
вентиляционными и транспортными
выработками).

К
местным скоплениям относятся скопления
метана в отдельных местах выработок с
концентрациями, превышающими среднюю
по сечению выработки. Норма для местных
скоплений относится к любой точке
поперечного сечения выработки в свету.

269.
При обнаружении в выработках и
трубопроводах для изолированного отвода
метана с помощью вентиляторов (эжекторов)
концентраций метана (кроме местных
скоплений у буровых станков, комбайнов
и врубовых машин), указанных в п. 268, люди
должны быть немедленно выведены на
свежую струю, выработки закрещены, а с
электрооборудования, исключая
электрооборудование в исполнении РО,
должно быть снято напряжение. Об этом
необходимо немедленно сообщить горному
диспетчеру и принять меры по снижению
концентрации газа до установленной
нормы.

Разгазирование
выработок должно производиться в
порядке, утвержденном Госгортехнадзором
России.

В
случае образования у буровых станков,
комбайнов и врубовых машин местных
скоплений метана, достигающих 2 %,
необходимо остановить машины и снять
напряжение с питающего их кабеля. Если
обнаруживается дальнейший рост
концентрации метана или в течение 15 мин
она не снижается, люди должны быть
выведены на свежую струю. Возобновление
работы машин допускается после снижения
концентрации метана до 1 %.

Для
предотвращения возможного возгорания
метана и распространения пламени по
дегазационному трубопроводу при
возникновении очагов пожара в горных
выработках, в которых он проложен, должны
быть разработаны соответствующие
мероприятия, которые должны пройти
экспертизу промышленной безопасности.

В
отдельных случаях, когда техническими
средствами (вентиляция и дегазация) не
обеспечивается разбавление метана до
1 %, допускается по разрешению территориальных
органов Госгортехнадзора России
настройка датчиков стационарной
аппаратуры контроля содержания метана
в исходящих вентиляционных струях
очистных выработок и выемочных участков
на автоматическое отключение электроэнергии
при концентрации метана 1,3 %. Если в
течение смены более трех раз происходит
автоматическое отключение электроэнергии
по причине превышения установленных
норм концентраций метана, дальнейшее
ведение работ не допускается.

270.
При выходе исходящей струи из лавы на
вышележащие штреки, проведенные с нижней
раскоской, вентиляционные печи должны
располагаться впереди забоя лавы на
расстоянии от 10 до 30 м одна от другой.
По миновании надобности печи должны
быть тщательно изолированы.

271.
В газовых шахтах при угле наклона
выработок более 10° движение воздуха в
очистных выработках и на всем дальнейшем
пути следования за ними (кроме выработок
длиной менее 30 м) должно быть восходящим.

Допускается
по разрешению территориального органа
Госгортехнадзора России нисходящее
проветривание очистных выработок с
углом наклона более 10° при условии, что
проветривание их осуществляется по
прямоточным схемам с подсвежением
исходящей струи при соблюдении следующих
условий:

а)
скорость воздуха в очистном забое должна
определяться в соответствии с действующими
нормативами в зависимости от угла
падения разрабатываемого пласта и
газообильности очистного забоя и быть
не менее 1 м/c;

б)
крепь выработок, кроме примыкающих к
очистным забоям, должна быть негорючей
или трудногорючей;

в)
в выработках с исходящей струей не
должно быть электрического оборудования
и кабелей.

При
отработке пластов, не опасных по внезапным
выбросам угля и газа, лавами по падению
(восстанию) допускается размещение
электрооборудования и кабелей в
примыкающих к очистным забоям выработках
с нисходящим движением исходящей струи
при соблюдении следующих условий:

а)
угол наклона выработки не должен
превышать 15°;

б)
наклонная длина вынимаемого столба
(наклонная высота этажа) должна быть не
более 1000 м и метановыделение в выработках
участка не должно превышать 5 м

в)
исходящие из тупиковых выработок
вентиляционные струи не должны поступать
в свежую струю участка;

г)
крепь выработок с нисходящим движением
исходящей вентиляционной струи должна
быть негорючей или трудногорючей. В
выработке, соединяющей исходящую
вентиляционную струю участка со свежей
струей, должны быть негорючая крепь и
не менее двух пожарных перемычек с
металлическими реверсивными дверями.

Значения
углов наклона выработки 10 и 15° являются
средними по ее длине и должны определяться
с учетом разности высотных отметок и
длины выработки.

272.
Проветривание тупиковых выработок
шахт, опасных по газу, кроме тупиковых
выработок, примыкающих к очистным
забоям, должно быть организовано таким
образом, чтобы исходящие из них струи
не поступали в очистные и тупиковые
выработки и в выработки с подсвежающими
вентиляционными струями.

На
действующих шахтах I и II категории
допускается выпуск исходящей струи из
тупиковых выработок (исключая выработки,
проводимые по выбросоопасным угольным
пластам и породам, не защищенным
опережающей отработкой защитных пластов,
или оборудованные ленточными конвейерами),
не примыкающих к очистным забоям, в
очистные выработки по согласованию с
районным горнотехническим отделом
(РГТО), а на шахтах III категории и
сверхкатегорных – с территориальными
органами Госгортехнадзора России.

На
строящихся шахтах и при подготовке
новых горизонтов шахт по согласованию
с территориальным органом Госгортехнадзора
России допускается выпуск исходящей
струи в выработки со свежей струей
действующего горизонта при условии,
что в этой исходящей струе содержание
метана не превысит 0,5 %, а состав воздуха
будет соответствовать требованиям п.
231.

При
проведении на новом горизонте выработок
по пластам, опасным по внезапным выбросам
или суфлярным выделениям метана, выпуск
исходящей струи в свежую струю действующего
горизонта запрещается.

273.
Ствол шахты или квершлаг, приближающийся
к газоносному пласту, с расстояния 10 м
по нормали необходимо проходить с
разведочными скважинами глубиной не
менее 5 м. При этом замеры содержания
метана должны производиться не менее
трех раз в смену.

Схемы
расположения скважин (не менее двух),
их глубину и периодичность бурения
определяют главный инженер шахты и
геолог с таким расчетом, чтобы разведанная
толща между пластом и выработкой
составляла не менее 5 м. Фактическое
положение скважин должно быть нанесено
на рабочий эскиз выработки с привязкой
к маркшейдерскому знаку. Контроль за
положением забоя относительно пласта
по данным разведочного бурения
осуществляется под руководством геолога.

274.
При проветривании тупиковых выработок,
проводимых по пластам, опасным по
внезапным выбросам угля и газа, и по
выбросоопасным породам, установка ВМП
с пневматическими двигателями (при
условии применения вентиляторов, в
которых исключена возможность
воспламенения метана при ударах и трении
вращающихся частей о корпус) должна
производиться в соответствии с
требованиями п. 261.

Допускается
применение вентиляторов с электродвигателями
при условии установки их в выработках
со свежей струей на расстоянии не менее
150 м от забоя тупиковой выработки и не
менее 50 м от очистного забоя, а также
автоматического контроля концентрации
метана у вентиляторов.

275.
В случае остановки главной или
вспомогательной вентиляторной установки
или нарушения вентиляции необходимо
прекратить работы на выемочных участках
и в тупиковых выработках, немедленно
вывести людей на свежую струю, снять
напряжение с электрооборудования.

Если
остановка вентиляторной установки
продолжается более 30 мин, то люди должны
выйти к стволу, подающему свежий воздух,
или подняться на поверхность. Дальнейшие
действия должны определяться планом
ликвидации аварий.

276.
После каждой остановки вентиляторных
установок (главных, вспомогательных
или местного проветривания), а также
после нарушения вентиляции включение
электрических машин, аппаратов и
возобновление работ разрешаются только
после восстановления нормального режима
вентиляции и предварительного замера
содержания метана инженерно-техническими
работниками в местах производства
работ, у электрических машин, аппаратов
и на расстоянии не менее 20 м от мест их
установки во всех прилегающих выработках,
при этом подача электроэнергии в шахту
после остановки главного вентилятора
производится с разрешения начальника
вентиляции (главного инженера) шахты.
Указанные требования распространяются
и на случаи возобновления работ после
их остановки на одну смену и более, а
также на случаи разгазирования выработок.

277.
О каждом случае прорыва метана из почвы
горной выработки или суфлярного выделения
главный инженер шахты обязан сообщить
территориальному органу Госгортехнадзора
России. Все такие случаи должны
регистрироваться в порядке, установленном
Госгортехнадзором России.

На
шахтах III категории по газу и выше должен
осуществляться прогноз прорывов метана
в порядке, установленном Госгортехнадзором
России.

Для
предотвращения опасности прорывов или
суфлярных выделений метана должны
разрабатываться и реализовываться
мероприятия в порядке, утвержденном
Госгортехнадзором России.

278.
В газовых шахтах, где средствами
вентиляции невозможно обеспечить
содержание метана в воздухе в пределах
установленных норм, должна осуществляться
дегазация. В проектах строительства и
реконструкции шахт, вскрытия и подготовки
горизонтов, блоков, панелей должно быть
произведено обоснование по проветриванию,
в том числе и применению дегазации.

Условия
эксплуатации и режимы работы дегазационных
систем при отработке выемочных участков
и проведении тупиковых выработок должны
определяться проектами, разработанными
в соответствии с порядком, установленным
Госгортехнадзором России.

279.
На действующих и ликвидируемых газовых
шахтах, кроме шахт в районах многолетней
мерзлоты, должна производиться оценка
участков поверхности по степени опасности
выделения метана, а при необходимости
должны осуществляться контроль содержания
метана в зданиях и проводиться меры
защиты от загазирования в порядке,
утвержденном Госгортехнадзором России.

280.
Шахты, в которых выделяются жидкие и
парообразные углеводороды, а также
газообразные углеводороды (кроме
метана), если содержание последних
превышает 10 % общего объема горючих
газов, относятся к опасным по
нефтегазопроявлениям.

Порядок
ведения работ в таких шахтах утверждается
Госгортехнадзором России и регламентируется
требованиями настоящего раздела Правил.

В
случае обнаружения в выработках шахты,
не опасной по нефтегазопроявлениям,
запаха нефтепродуктов, не связанного
с применяемой технологией, должны быть
немедленно отобраны пробы воздуха и
выполнены анализы на содержание тяжелых
углеводородов.

281.
На шахтах с выделением сернистого газа
или сероводорода в паспортах выемочных
участков, проведения и крепления
подземных выработок должны предусматриваться
дополнительные меры по обеспечению
безопасности работ в условиях выделения
этих газов.

Охрана труда

Охрана труда– система правовых,
социально-экологических,
организационно-технических,
санитарно-гигиенических и лечебно
профилактических мероприятий и средств,
направленных на сохранение жизни,
здоровья и трудоспособности человека
в процессе трудовой деятельности.

Работодатель– владелец
предприятия или уполномоченный им орган
или физическое лицо, использующее
наёмный труд.

Работник– лицо, работающее на
предприятии, исполняющий обязанности
согласно трудовому договору или
контракту.

Коллективный договор заключается 1 раз
в год.

Сторонами коллективного договора
являются: представитель администрации
предприятия и профсоюзный комитет
предприятия, который представляет
интерес работников.

Состав рудничной атмосферы

Объёмная доля кислорода в рудничном
воздухе должна быть не ниже 20%.

Шахтный воздух– поступающий
в горные выработки атмосферный воздух,
который во взаимодействии с горными
породами изменяет свои физические и
химические свойства.

– в выработках с исходящей струёй крыла
шахты 0,75%;

вызывает обморочное состояние.

Ядовитые газы

(окись углерода) – один из самых опасных
газов.

Источники образования взрывы метана и
угольной пыли, рудничные пожары и
взрывные работы в шахте. А также работа
двигателей внутреннего сгорания.

Это газ без цвета, вкуса и запаха,
слаборастворим в воде, легче воздуха.

ПДК (предельно допустимая концентрация)
– 0,0017%.

(сернистый
газ) – ангидрид

Образуется при подземных пожарах и
взрывных работ. Действует на слизистую
оболочку раздражающе

Бесцветный газ с запахом горящей серы
и кисловатый на вкус.

ПДК – 0,00038%.

Горит и раздражающе действует на
слизистую оболочку дыхательных путей.

Бесцветный газ с запахом тухлых яиц,
тяжелее воздуха и хорошо растворим в
воде.

ПДК – 0,00071%.

Образуется при взрывных работах, а также
в старых выработках. Сильно раздражает
слизистую оболочку.

Газ коричневатый, тяжелее воздуха с
чесночным запахом.

ПДК – 0,00026%.

Взрывчатые газы

Выделяется из угля и пород, а также при
заряде аккумуляторных батарей

Допустимая норма 0,5%, а в батарейном
ящике не более 2,5%.

Газ без цвета, вкуса и запаха, слаборастворим
в воде, ρ=0,55

Различают 3 вида выделения метана:

– обычное выделение – происходит
медленно непрерывно и равномерно, из
невидимых пор и трещин;

– суфлярное – интенсивное выделение
газа в виде напорных струй под давлением
с шипением и свистом из пор и трещин.

– внезапное – практически мгновенное
выделение большого количества газа,
сопровождающиеся выбросом разрыхлённой
массой угля и породы.

В отношении ядовитости метан не опасен
для человека органами чувств не ощущается,
только становится душно.

Опасность выделения метана в его
горючести и взрывчатости.

Смесь метана с воздухом воспламеняется
при t=650 – 750º С.

При наличии в выработке взвешенной
угольной пыли, взрыв метена, может
произойти 2 – 3%

Если в чистом виде метан, он горит при
5%, от 5 – 16% взрывается.

Метан свыше 16% не взрывается и не
поддерживает горение, а может гореть
при дополнительном поддуве.

Сероводород (H2S)
– газ без цвета, (со сладко­ватым вкусом
и запахом тухлых яиц или гнилых яблок,
хорошо растворим в воде, действует на
слизистые оболочки, признаки: синюшность,
сужение зрачков, металлический вкус во
рту, понижение интеллекта – слабоумие,
психоз) относительная плотность 1,17.
Сероводород горит и при концентрации
от 4,3 до 45,5 % образует с возду­хом
взрывчатую смесь. Сильно ядовит, при
концентра­ции его 0,004 % через 3 – 4 ч
вдыхания появляются симп­томы легкого
отравления (головная боль, тошнота); при
0,05 % через 5 – 10 мин наступает опасное
отравление; при одном вдохе воздуха с
сероводородом концентраци­ей свыше
0,1 % – потеря сознания и смерть от паралича
дыхательного центра.

В рудничной
атмосфере H2S
обнаруживается по за­паху уже при
содержании 0,0001 %, т. е. до достиже­ния
опасной концентрации. Сероводород
образуется при гниении органических
веществ (крепежного леса) без доступа
воздуха и при взрывных работах,
нейтрализу­ется раствором смачивателя
ДБ концентрацией до 0,3 % и раствором соды
(1 – 0,2 %).

Предельно
допустимая концентрация H2S
– 0,00071 %.

Первая помощь –
свежая струя, искусственное дыхание,
дать подышать парами хлорной извести.

Сернистый газ
(SО2)
бесцветен, имеет резкий запах жёной
серы и кислый вкус; хорошо растворяется
в воде, обра­зуя сернистую кислоту;
не горит и не поддерживает горения;
относительная плотность его 2,26. Сернистый
газ обнаруживается в воздухе при
концентрации 0,0005 % по запаху и раздражающему
действию на слизистые оболочки дыхательных
путей и глаз. В таких концент­рациях
газ очень ядовит, при концентрации 0,05
% вы­зывает тяжелый отек легких. В
свободном состоянии встречается в
шахтах редко, обычно образуется при
по­жарах или взрывных работах по
серосодержащим углям и породам. Предельно
допустимая концентрация SО2
– 0,00038%.

Первая помощь –
свежая струя, искусственное дыхание,
промывание содовой водой органов
дыхания.

Окислы азота (NO,
NО2,
N2О4,
N2О5)
образуют­ся при взрывных работах в
результате неполной детона­ции
взрывчатого вещества и за короткое
время, соеди­няясь с кислородом
воздуха, переходят в наиболее стойкую
двуокись азота (NО2).

Двуокись азота
— газ красно бурого цвета, с чесноч­ным
запахом, относительная плотность 1,57;
раздража­юще действует на слизистые
оболочки глаз и дыхатель­ных путей,
вызывая отек легких. Особенность окислов
азота — проявление их отравляющего
действия через некоторое время (от 6 –
30 часов). Симптомы отравления: кашель,
одышка, головные боли, слабость. Вдыхание
рудничного воздуха с NО2
концентрацией 0,025 % смертельно опасно.
Правила безопасности до­пускают
концентрацию NО2
не более 0,00026 %.

Первая помощь –
искусственное дыхание рот в рот,
транспортировать осторожно.

Метан (СН4)
– газ без цвета, запаха и вкуса, сла­бо
растворим в воде; относительная плотность
0,554, почти в 2 раза меньше плотности
воздуха, поэтому при недостаточном
проветривании он скапливается в верх­ней
части выработок, в кутках, в забоях
восстающих вы­работок.

Исходящая крыла
шахты не более 0,75%;