Инструкция по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли способами, основанными на применении воды

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ

И ЛОКАЛИЗАЦИИ

ВЗРЫВОВ

УГОЛЬНОЙ пыли

СПОСОБАМИ,

ОСНОВАННЫМИ

НА ПРИМЕНЕНИИ ВОДЫ

Согласовано с Госгортехнадзором СССР 18 сентября 1969 г., с ЦК Профсоюза рабочих угольной промышленности СССР 29 августа 1969 г.

Утверждено Министерством угольной промышленности СССР 18 сентября 1969 г.

---

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ И ЛОКАЛИЗАЦИИ ВЗРЫВОВ УГОЛЬНОЙ пыли СПОСОБАМИ, ОСНОВАННЫМИ НА ПРИМЕНЕНИИ ВОДЫ

к § 255 Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах

ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА» МОСКВА 1970

Рис. 2. Схема расстановки водяных заслонов по сети горных выработок шахты, разрабатывающей крутые пласты

в полиэтиленовые сосуды (мешки), с помощью взрыва заряда ВВ.

15.    Для локализации возможных взрывов при удалении забоя подготовительной выработки от очистного на расстояние 40—150 м должен устанавливаться первичный водяной заслон с принудительным срабатыванием. При длине тупиковой части выработки более 150 м установка первичного водяного заслона не обязательна. В этом случае забой должен быть изолирован основным водяным заслоном.

16.    При проведении выработок без применения взрывных работ должны производиться обмывка их водой и установка первичных водяных заслонов.

17.    Вода, применяемая для борьбы со взрывами угольной пыли, должна отвечать требованиям ГОСТ 2874-54 «Вода питьевая». Допустимо использование очищенных и обеззараженных шахтных и других вод.

18.    Водопровод, прокладываемый по горным выработкам шахты, должен быть общим для целей пожаротушения, комплексного обеспыливания и борьбы со взрывами угольной пыли.

19.    Сооружения для очистки шахтных и других вод, а также подача и распределение воды по сети горных выработок должны осуществляться d соответствии с «Инструкцией по противопожарной защите угольных и сланцевых шахт» (приложение II Правил безопасности) и «Временными нормами и техническими условиями проектирования водопроводов в подземных выработках угольных и сланцевых шахт» (СН 74-59, Госстройиздат, 1960 г.). Дополнительно необходимо предусматривать прокладку водопроводов на вентиляционных и промежуточных (ярусных) штреках, ответвлений с водоразборными устройствами не более чем через 200 м в соседние выработки, в которых не предусмотрен водопровод, а также устройство пунктов водоразбора у основных водяных заслонов.

20.    При замене сланцевой защиты мероприятиями, предусмотренными настоящей инструкцией, должен разрабатываться «Проект комплексной борьбы с пыле-образованием и взрывами угольной пыли способами, основанными на применении воды». Указанный проект утверждается главным инженером комбината и согласовывается с органами Госгортехнадзора.

21.    Проектом должны быть предусмотрены:

1)    способы борьбы с пылеобразованием на поверхности шахты;

2)    водоснабжение шахты и разводка водопроводной сети по горным выработкам;

3)    оборудование и материалы для борьбы с пылью в шахте;

4)    способы борьбы с. пылеобразованием при различных производственных процессах в шахте;

5)    расположение средств пылеподавления в горных выработках;

6)    способы предупреждения взрывов угольной пыли и периодичность их применения для каждой выработки в отдельности с учетом развития работ;

7)    мероприятия по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли на призабойных участках подготовительных выработок;

8)    места установки основных водяных заслонов;

9)    технико-экономические показатели;

10)    организация противопылевой службы.

22.    Для шахт, имеющих проекты комплексного обеспыливания, дополнительно должны быть разработаны проекты борьбы со взрывами угольной пыли, удовлетворяющие требованиям подпунктов 2, 6, 7, 8, 9, 10 пункта 21 настоящей инструкции.

II. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Побелка выработок

23.    Побелка горных выработок должна осуществляться известково-цементным раствором, состоящим из одной части цемента, двух частей извести и тридцати частей воды. Количество раствора определяется из расчета 0,7—0,8 л на I м² обрабатываемой поверхности выработки.

24.    Хранение и гашение извести производится на поверхности в бетонированном котловане, емкость которого указана в табл. 3.

От котлована до ствола должен быть проложен рельсовый путь, соответствующий шахтной колее.

25.    Известково-цементный раствор готовится с помощью заправочной станции типа ЗС в вагонах специ-

Годовая производительность шахты, тыс. т	Емкость котлована, м3
До 500	25
500-1000	50
Свыше 1000	75

альной конструкции или непосредственно в резервуаре побелочно-обмывочной машины в околоствольном дворе.

26.    Побелка горных выработок протяженностью более 200 м должна производиться главным образом механизированным способом с помощью побелочно-обмы-вочных машин или растворонасосов, бачков КФ-1 и КФ-2. При отсутствии электрической и пневматической энергии побелка выработок может производиться краскопультами или с помощью насоса БКФ-1. В качестве распылителей раствора следует применять форсунки типа КФ.

27.    Побелке подвергаются бока и кровля выработок. Выработки с гладкой бетонной крепью необходимо белить в один прием. При этом перемещение машины должно производиться против движения вентиляционной струи. В остальных выработках побелка производится в два приема: первый раз при перемещении машины против, второй раз — по направлению движения вентиляционной струи.

28.    В выработках, подвергаемых побелке, периодически, но не реже 1 раза в квартал необходимо производить уборку угольной мелочи, просыпавшейся на почву, и очистку водосточной канавки.

Обмывка выработок

29.    Обмывка выработок должна производиться водой, а в местах интенсивного пылеотложения — раствором смачивателя. Расход жидкости на обмывку выработок должен составлять 1,5—1,8 л на 1 м² поверхности.

30.    Обмывку выработок большой протяженности (более 200 м) необходимо производить с помощью по-белочно-обмывочных машин. Ручная обмывка может применяться на участках выработок у погрузочных пунктов и опрокидывателей, вентиляционных штреках, вблизи

И

лав и призабойных участках подготовительных выработок, а также в выработках с конвейерной доставкой угля. В качестве распылителей следует применять форсунки типа ПФ и КФ или конусные насадки.

31.    Обмывка каждой выработки должна производиться в два приема: при перемещении машины (рабочего по обмывке) против движения вентиляционной струи основная масса угольной пыли смывается с элементов крепи и оборудования, а также из доступных пустот за затяжками; окончательно выработка обмывается при обратном ходе машины (по направлению движения вентиляционной струи).

32.    При обмывке выработок в местах интенсивного пылеотложения (выработки или их участки, отнесенные по пылевзрывоопасности ко II группе) необходимо увлажнять отложившуюся на почве угольную мелочь и пыль с тем, чтобы содержание внешней влаги в них было не менее 12%.

33.    В выработках, оборудованных ленточными конвейерами, дополнительно необходимо подвергать обмывке элементы конструкции конвейерной установки (предохранительные полки, брусья, роликоопоры и др.).

34.    Обмывку выработок в районах погрузочных пунктов из гезенков, скатов и лав, а также в конвейерных выработках в местах пересыпов необходимо производить 0,1%-ным раствором смачивателя ДБ. С этой целью в выработках должны устанавливаться дозаторы смачивателя ДСУ-3 или ДСУ-4. Обмывку выработок, где расход раствора незначительный, можно производить с помощью ручного оросителя РО-1.

35.    При обмывке выработок пыль (шлам), скопившаяся на почве слоем толщиной 1 см и более, должна убираться. Также систематически должна производиться очистка водосточных канавок.

Связывание отложившейся угольной пыли смачивающе-связующими составами

36.    Для связывания отложившейся угольной пыли должны применяться смачивающе-связующие составы в виде жидких растворов или пасты. Их целесообразно применять при относительной влажности воздуха в горных выработках 85% и более.

37.    Жидкие растворы состоят из смачивателя ДБ и гигроскопической соли — хлористого кальция. Концентрация смачивателя ДБ принимается равной 1%. Концентрация хлористого кальция должна составлять 25% при относительной влажности воздуха 85—95% и 20% при относительной влажности воздуха свыше 95%. При концентрации 20% удельный вес водного раствора хлористого кальция (температура 20° С) составляет 1,18 г/см³, при концентрации 25% — 1,23 г/см³. Контроль содержания хлористого кальция производится с помощью ареометра.

38.    Паста изготовляется путем добавления к жидкому смачивающе-связующему раствору гидрата окиси магния (загуститель) в количестве 5—6%. Повышенная вязкость пасты позволяет наносить ее на поверхность выработки слоем до 3 мм, что способствует увеличению времени защитного действия способа.

39.    На шахтах должны устраиваться хранилища для смачивающе-связующих составов емкостью, соответствующей трехмесячной потребности (табл. 4).

Таблица 4

Годовая производительность шахты, тыо. т	Емкость хранилища, т
До 500	25
500-1000	50
Свыше 1000	75

От хранилища до ствола должен быть проложен рельсовый путь, соответствующий шахтной колее.

40.    Перед обработкой выработок пастой необходимо производить обмывку их водой или раствором смачивателя.

41.    Обработке смачивающе-связующими составами подвергаются бока, кровля и почва выработок. Расход раствора должен составлять 0,4—0,5 л, пасты — 3—5 кг на 1 м² обрабатываемой поверхности выработки.

42.    Обработка выработок смачивающе-связующими составами должна производиться в два приема: вначале — против движения вентиляционной струи (при этом расходуется около 80—85% жидкости), затем по направлению движения. Выработка считается обрабо-

тайной качественно, если в ней отсутствуют поверхности, не покрытые слоем пасты или не орошенные смачи-вающе-связующим раствором.

43.    Нанесение на поверхность горной выработки раствора производится форсунками типа ПФ или К.Ф, пасты — с помощью трубки-форсунки. Необходимый напор для нанесения составов может создаваться при помощи растворонасоса РН-3, винтового насоса типа 1В или бачка К.Ф-1 (КФ-2). При отсутствии электрической и пневматической энергии нанесение растворов и пасты может производиться с помощью ручного насоса БК.Ф-2 и др.

44.    После производства работ по нанесению смачи-вающе-связывающих составов оборудование для предохранения от коррозии должно тщательно промываться, а насосы оставаться залитыми водой.

45.    В выработках, где применяется связывание пыли смачивающе-связующими составами, должен иметься двухнедельный запас последних, но не менее количества, необходимого для обработки одной выработки.

Связывание отложившейся угольной пыли посредством рассредоточенных туманообразующих завес

46.    При связывании отложившейся угольной пыли с помощью туманообразующих завес на участках вентиляционных выработок, примыкающих к лавам, должны устанавливаться рассредоточено туманообразовате-ли ОП-1 или ТЗ-1. Число туманообразователей в первой завесе определяется из расчета один туманообразова-тель ОП-1 на каждые 100 м³/мин или один туманообра-зователь ТЗ-1 на каждые 500 м³/мин проходящего воздуха. Туманообразователи ОП-1 следует применять в выработках с количеством проходящего воздуха не более 300 м³/мин.

Схема установки туманообразующих завес приведена на рис. 3.

47.    Расположение туманообразователей в первой завесе определяется скоростью движения воздуха: при скорости свыше 2 м/сек туманообразователи должны устанавливаться таким образом, чтобы их факелы были направлены навстречу потоку проходящего воздуха; при скорости 2 м/сек и менее —■ по направлению движения

Рис. 3. Схема установки туманообразующих завес

вентиляционной струи. Во второй и последующих завесах туманообразователи должны устанавливаться так, чтобы факел был направлен в сторону движения вентиляционной струи.

48. Режим работы туманообразователей принимается в соответствии с данными, приведенными в табл. 5.

Таблица 5

Параметры тз-1 ОП-1 Давление воды, кГ/см2........ 2,0 3,0 Расход воды, л/мин.......... 5,0 10,0 Давление сжатого воздуха, кГ/см2 . . . 2,5—3,0 3,5 Расход сжатого воздуха, мъ/мин .... 1,6-1,8 0,4 Величина кольцевого зазора, мм .... 0,5 1,0

Примечание. Для снижения производительности туманообразователя ТЗ-1 с 20 до 5 л/мин необходимо устанавливать регулировочный вентиль для воды.

49. Длина участка связывания пыли первой завесой подбирается в зависимости от скорости движения воздуха в выработке.

Длина

Скорость движения воздуха, м/сек    участка,    м

До 1    .................. 80

От 1    до    2................ 60

От 2    до    3................ 35

Свыше 3................. 25

Длина участка связывания каждой последующей завесы увеличивается на 25 м. Число завес подбирается таким образом, чтобы общая длина участка связывания всеми завесами составляла не менее 200 м.

50.    Туманообразователи должны работать в течение всего времени выемки угля. Отключение их допускается только в ремонтно-подготовительные смены. В зоне действия туманообразующих завес периодически по мере накопления пыли необходимо производить обмывку выработки и чистку водосточной канавки.

51.    Туманообразующие завесы должны периодически по мере подвигания лавы переноситься. Расстояние от первой завесы до лавы не должно превышать 20 м.

52.    Предупреждение взрывов угольной пыли на уча

стке вентиляционного штрека между лавой и первой за-3*    19

УДК 622.807.2(083.96)

Инструкция по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли способами, основанными на применении воды. Министерство угольной промышленности СССР. М., изд-во «Недра», 1970. 48 стр.

Описаны способы предупреждения и локализации взрывов угольной пыли в шахтах.

Приведен комплекс мероприятий, основанный на применении воды.

Таблиц 5, иллюстраций 15.

весой должно осуществляться с помощью связывания пыли смачивающе-связующими составами или обмывки, а за участком непрерывного связывания с помощью обмывки.

Снижение интенсивности пылеотложения

53.    На участках вентиляционных выработок с интенсивным пылеотложением вместо связывания угольной пыли может применяться обмывка в сочетании со средствами снижения пылеотложения до 50 г/ж³ в сутки и менее. Для снижения интенсивности пылеотложения на вентиляционных штреках в 10—15 ж от лавы необходимо устанавливать водяные завесы или жалюзийные пылеулавливающие перегородки. По мере подвигания лавы завесы и перегородки периодически должны переноситься, отставание их от лавы не должно превышать 20 ж.

54.    В зависимости от интенсивности пылеотложения следует применять однорядные или многорядные завесы. Расход воды при работе завес должен составлять не менее 0,12 л на 1 ж³ проходящего воздуха. Наиболее целесообразно применять завесы типа ВЗ-1 или ВЗ-2 (рис. 4).

55.    Водяные завесы должны действовать в течение всего времени выемки угля в лаве. Отключение их допускается лишь в ремонтно-подготовительные смены. Вблизи завесы скопившаяся пыль должна периодически убираться. Одновременно с уборкой пыли необходимо производить очистку водосточной канавки от шлама.

56.    Пылеулавливающие жалюзийные перегородки изготовляются из досок шириной не менее 100 мм, толщиной 20—25 мм. Жалюзи перегородок устанавливаются на расстоянии не более 50 мм друг от друга под углом 45° к оси выработки. Для прохода людей и проезда транспорта в перегородке устраивается дверь, также имеющая жалюзи.

Схема установки пылеулавливающей жалюзийной перегородки показана на рис. 5.

57.    Для эффективного улавливания пыли необходимо производить непрерывное орошение жалюзийной перегородки водой или периодически наносить смачива-юще-связующую пасту на ее поверхность. Для ороше-

ВВЕДЕНИЕ

Для предупреждения и локализации взрывов угольной пыли в шахтах взамен сланцевой защиты допускается комплекс мероприятий, основанных на применении воды, который включает:

побелку выработок околоствольного двора, а также капитальных откаточных и вентиляционных выработок;

обмывку водой или водным раствором смачивате-ля не подлежащих побелке откаточных, а также вентиляционных выработок при интенсивности пылеотло-жения 50 г/м^г в сутки и менее,

связывание отложившейся угольной пыли смачива-юще-связующими составами или при помощи туманообразующих завес на участках вентиляционных выработок длиной 200 м, примыкающих к лавам, с интенсивностью пылеотложения 50 г/м³ в сутки и более;

осаждение угольной пыли водяными завесами или пылеулавливающими жалюзийными перегородками на вентиляционных штреках при интенсивности пылеотложения более 50 г/м^г в сутки; основные водяные заслоны;

мероприятия по борьбе со взрывами угольной пыли на призабойных участках подготовительных выработок.

Рекомендуемые настоящей Инструкцией способы пылевзрывозащиты должны применяться совместно с мероприятиями по комплексному обеспыливанию воздуха в горных выработках.

Настоящая Инструкция разработана Государственным Макеевским научно-исследовательским институтом (МакНИИ) совместно с Восточным научно-исследовательским институтом по безопасности работ в горной промышленности (ВостНИИ).

I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.    Периодичность применения мероприятий по предупреждению взрывов угольной пыли определяется временем накопления взрывоопасного количества последней по сети горных выработок шахт.

2.    В зависимости от времени накопления взрывоопасного количества пыли горные выработки или их участки должны быть разделены на две группы.

I    группа

Околоствольные выработки; горизонтальные и наклонные откаточные выработки, расположенные вне погрузочных пунктов, опрокидывателей, сопряжений с уклонами и бремсбергами; тупиковые подготовительные выработки, исключая призабойные участки; участки вентиляционных выработок, удаленные от лав на расстояние более 200 м. В этих выработках время накопления взрывоопасного количества пыли составляет один месяц и более.

II    группа

Погрузочные пункты лав и участки откаточных выработок на протяжении 25 ле в обе стороны от них, а также от опрокидывателей, сопряжений с уклонами и бремсбергами; конвейерные выработки на всем их протяжении; участки вентиляционных выработок, примыкающие к лавам, на расстоянии 200 м\ призабойные участки подготовительных выработок на протяжении 50 м от забоя. В выработках этой группы время накопления взрывоопасного количества пыли преимущественно составляет одни сутки и менее.

3.    Выбор способа предупреждения взрывов угольной пыли и периодичность его применения в откаточных выработках, а также в вентиляционных выработках, расположенных на расстоянии более 200 м от лав, должны производиться по табл. 1.

4.    Выбор способа предупреждения взрывов угольной пыли и периодичность его применения в вентиляционных выработках должны производиться в зависимости от интенсивности пылеотложения в соответствии с данными табл. 2.

1

Выработки околосгвольного двора

Откаточного горнзо»гта:

с транспортированием угля ...........

без транспортирования угля ..........

Вентиляционного горизонта............

Капитальные откаточные и другие выработки со свежей струей воздуха (кроме конвейерных):

с транспортированием угля ...........

без транспортирования угля ..........

Капитальные выработки с исходящей струей воздуха

Горизонтальные и наклонные откаточные выработки вне погрузочных пунктов, опрокидывателей и сопряжений с бремсбергами и уклонами........

Тупиковые подготовительные выработки вне призабойного участка ..................

Участки вентиляционных штреков и другие выработки с исходящей струей воздуха, расположенные на у, расстоянии более 200 м от лав..........

Мероприятия	Периодичное! »•	Целесообразность применения
		смачивающих добавок

группа

Побелка 1 раз в квартал То же 1 раз в полгода > > 1 раз в квартал » > То же > > 1 раз в полгода > » 1 раз в квартал Обмывка 1 раз в месяц То же То же > > > >

Наименование выработки (участка выработки)

Погрузочные пункты лав на крутых (между первым рабочим и вентиляционным гезенками), пологих и наклонных пластах, погрузочные пункты нз угле¹ спусков, гезенков и скатов, а также участии откаточных штреков на протяжении не менее 25 ж в обе

стороны от указанных мест...........

Участки откаточных выработок на протяжении 25 ж з

обе стороны от опрокидывателей.........

Участии откаточных штреков, уклонов и бремсбергов на протяжении 25 ж от мест их сопряжений .... Подготовительные выработки, проводимые по углю или по углю и породе на протяжении 50 ж от их забоев² Конвейерные выработки:

почва и элементы конструкции конвейера .... бока н кровля:

в районе пересыпов и на протяжении 25 ж от них по направлению движения вентиляционной струн на остальном протяжении...........

5.    Интенсивность пылеотложения определяется путем сбора пыли на металлические или пластмассовые полки. Полки в количестве 2—4 шт. должны устанавливаться вдоль стенок выработки на расстоянии 10 м от лавы так, чтобы их открытые поверхности не были экранированы от вентиляционной струи элементами крепи и различными предметами. Пыль, собранная с полок в металлические банки, взвешивается на химико-технических весах. Расчет интенсивности пылеотложения Р производится по формуле

Ш

Р = 4,35 ———г/лI^s в сутки.

SFt

где b — ширина выработки по почве, м\

М — количество осевшей на полки пыли, г;

5 — площадь поперечного сечения выработки в свету, м²\

F — площадь полок, м²; t — время пылеотложения, сутки.

Время пылеотложения должно охватывать весь цикл работ в лаве, а навеска пыли, собранная с полок, должна быть не менее 2 г.

6.    Применение способов предупреждения взрывов угольной пыли должно производиться по графикам, ежеквартально составляемым начальником ПВС и утвержденным главным инженером шахты. Указанные графики уточняются по результатам контроля пыле-взрывобезопасиости выработок в соответствии с пунктом 70 настоящей Инструкции.

7.    Для локализации взрывов угольной пыли по сети горных выработок должны устанавливаться основные водяные заслоны. Основными водяными заслонами изолируются:

очистные забои;

отдельные забои подготовительных выработок, проводимых по углю или по углю и породе;

отдельные пласты;

крылья шахтного поля в каждом пласте;

околоствольные дворы;

конвейерные выработки;

склады ВМ.

8.    Основные водяные заслоны помещаются как на входящей, так и на исходящей струях изолируемого

забоя или комплекса забоев; для изоляции конвейерных выработок заслоны устанавливаются по всей сети этих выработок, а также в примыкающих к ним выработках у сопряжений; для изоляции пластов заслоны помещаются на откаточных и вентиляционных квершлагах, а для изоляции крыльев — на откаточных и вентиляционных штреках у бремсбергов, уклонов и квершлагов; для изоляции околоствольных дворов и складов ВМ — в примыкающих к ним выработках.

9.    Основные водяные заслоны должны устанавливаться на расстоянии не менее 75 ж и не более 250 м от забоев очистных и подготовительных выработок, сопряжений штреков с квершлагами, уклонами и бремсбергами. Установка заслонов у сопряжений бремсбергов и уклонов со штреками не требуется, если основные водяные заслоны, изолирующие очистные и подготовительные забои, находятся на расстоянии 250 м и менее от указанных мест.

10.    По сети конвейерных выработок водяные заслоны устанавливаются рассредоточенно с ’интервалом не более 250 м. При этом заслоны располагаются не далее 250 ж и не ближе 75 м от погрузочных пунктов и сопряжений со смежными конвейерными выработками. В конвейерных выработках длиной 200 м и менее установка заслонов не требуется.

11.    Водяные заслоны должны устанавливаться на прямолинейных участках выработок с выдержанным сечением.

Примерные схемы расстановки водяных заслонов показаны на рис. 1, 2.

12.    При ведении взрывных работ в забоях подготовительных выработок, проводимых по углю или по углю и породе, должны применяться две линии защиты:

первая линия — предупреждение взрывов отложившейся и взвешенной угольной пыли;

вторая линия — локализация возможных взрывов.

13.    Для предупреждения взрывов отложившейся угольной пыли на призабойном участке необходимо связывать ее водным раствором смачивателя ДБ, а также обмывать выработки водой.

14.    При ведении взрывных работ для предупрежде

ния взрывов взвешенной угольной пыли должно применяться предварительное распыление воды, помещенной 2-911    9

1

Периодичность побелки и обмывки уточняется п> результатам контроля пылевзрывобезопасности выработок в соответствие с п. 70 настоящей Инструкции.

2

При ведении взрывных работ необходимо дополнительно применять мероприятия по борьбе со взрывами угольной пыли на при-лабоймом учаспсе в соответствии с $ 278 «Единых правил беэопммэстн при взрывных работах».