Правила

безопасности в угольных шахтах

(Инструкции)

Федеральный горный и промышленный надзор России (Госгортехнадзор России)

Правила

безопасности в угольных шахтах

Утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 30 декабря 1994 г. № 67

Книга 3

Инструкции

по борьбе с пылью и пылевзрывозащите к Правилам безопасности в угольных шахтах

Издание второе, исправленное и дополненное

Москва

1999

способа приводит к его сокращению до значений, меньше указанных в табл. 3.2.

Если в результате отбора проб за 1—2 сут до повторной обмывки произошло снижение внешней влаги до значений менее 12%, то необходимо принять меры по уменьшению интенсивности пылеотложсния (повышению эффективности пылеподавления) и произвести перерасчет периодичности пылевзрывозащитных мероприятий по выработке.

4. Классификация горных выработок шахты по степени пылевзрывоопасности

4.1. Степень пылевзрывоопасности горной выработки определяется нижним пределом взрываемости отложившейся угольной пыли разрабатываемого шахтопласта и интенсивностью пылеотложения. Исходя из этого, все горные выработки разделены на две группы:

первая группа — выработки (участки выработок) со стабильной и относительно низкой (до 1,2 г/м³ • сут) интенсивностью пылеотложения;

вторая группа — выработки (участки выработок) с непостоянной и высокой интенсивностью пылеотложения (более 1,2 г/м³ • сут).

4.2. Ко второй группе отнесены: выработки, оборудованные ленточными конвейерами на всем их протяжении, участки подготовительных выработок, проводимых по углю или по углю и породе, на протяжении 50 м от забоев; погрузочные пункты лав на крутых (между рабочими и вентиляционными гезенками), пологих и наклонных пластах; погрузочные пункты из углеспусков, гезенков и скатов, а также участки откаточных штреков на протяжении не менее 25 м в обе стороны от указанных мест и опрокидывателей; участки откаточных штреков, уклонов и бремсбергов с транспортированием угля на протяжении 25 м от мест их сопряжения; участки вентиляционных штреков и других вентиляционных выработок с исходящей струей воздуха протяженностью 200 м от лавы. Все остальные выработки относятся к первой группе.

5. Определение интенсивности пылеотложения

5.1.    Интенсивность пылеотложения в выработке должна определяться одним из следующих способов:

по изменению средней концентрации витающей в воздухе пыли;

по количеству пыли, отложившейся на полки (подложки).

5.2.    Измерение интенсивности пылеотложения должно проводиться не реже 1 раза в квартал во всех горных выработках (участках выработок), отнесенных ко второй группе по интенсивности пылеотложения, а также в других характерных по пылеотложению местах, определяемых начальником (помощником начальника) участка ВТБ с учетом п.4.2.

5.3.    Для определения интенсивности пылеотложения по изменению средней за полный цикл концентрации витающей в воздухе пыли в выработке выбираются два сечения на различном расстоянии от сопряжения лавы с выработкой или от источника пылевыделения (в пределах участка подготовительной выработки, где определяется пылеотложение), но не далее соответственно 10 и 50 м. В этих сечениях одновременно замеряется запыленность воздуха.

Значение интенсивности пылеотложения P_t на участке выработки между этими сечениями рассчитывается по формуле:

(3.2)

^р' ~ (l₂^l-l_])St^q^ г/м³-сут,

где С_р С₂— запыленность воздуха соответственно в 1-м и 2-м сечениях, г/м³;

/₂ — расстояние от сопряжения лавы из подготовительной выработки или от источника пы-левыделения до замерного сечения, м;

S — площадь поперечного сечения выработки в свету, м²;

<7_в    —    количество    воздуха,    прошедшего    через    вы

работку за время замера, м³;

1    —    продолжительность    замера,    сут.

5.4. При определении интенсивности пылеотложения по второму способу металлические или пластмассовые подложки (2-4 шт.) должны укладываться на почве вдоль боков выработки в 10 м от лавы так, чтобы их открытые поверхности не были экранированы от вентиляционной струи элементами крепи или другими предметами.

Пыль, собранная с подложек, взвешивается на технических весах. При этом навеска пыли должна быть не менее 2 г. Интенсивность пылеотложения рассчитывается по формуле:

(3.3)

где b — ширина выработки по почве, м;

А/ — масса осевшей на подложки пыли, г;

F — суммарная площадь подложек, м².

5.5. Продолжительность сбора пыли на подложках или продолжительность измерения запыленности воздуха для определения интенсивности пылеотложения в примыкающей к лаве подготовительной выработке с исходящей струей воздуха должна быть кратной полному технологическому циклу в лаве, а в других выработках — не менее одной смены.

6. Определение периодичности выполнения работ по предупреждению взрывов угольной пыли

_ ^СН^отл.

Т =

^л п

(3.4)

, сут,

Р,

где К — коэффициент, характеризующий продолжительность защитного действия способа. Значения К приведены в табл. 3.2;

К_сн₄— коэффициент, учитывающий влияние содержания метана в рудничном воздухе выработки. Для негазовых шахт К_СНа должен приниматься равным 1, а для газовых — по табл. 3.3.

6.1. Периодичность Т_п побелки, осланцевания, обмывки, нанесения смачивающе-связуюших составов во всех горных выработках (за исключением участков с интенсивным пылеотложением в откаточных выработках) должна определяться по формуле:

Таблица 3.3 Значения коэффициента ATCHi при различном содержании метана в выработке

Объемная доля в выработке, % 0,50 0,75 1,00 1,50 2,00 | *ск. 0,75 0,60 0,50 0,35 0,25 |

6.2.    Для расчета периодичности выполнения работ по предупреждению взрывов угольной пыли на примыкающем к лаве участке вентиляционного штрека протяженностью 50 м должна приниматься интенсивность пылеотложения, определенная по формулам (3.2) и (3.3). Для расчета периодичности на последующих 150 м вентиляционного штрека интенсивность пылеотложения должна приниматься соответственно уменьшенной в 3,5 раза.

6.3.    Периодичность выполнения работ по предупреждению взрывов угольной пыли в выработках второй группы (см.п. 4.1) должна приниматься по табл. 3.4.

6.4. При прямоточных и комбинированных схемах проветривания очистных забоев должны применяться дополнительные мероприятия по пылевзрывозащите поддерживаемых в выработанном пространстве выработок с исходящей струей воздуха, согласованные с отраслевым институтом по безопасности.

Таблица 3.4

Периодичность выполнения работ по предупреждению взрывов угольной пыли

Выработка	Способ предупреж-
(участок выработки)	дения взрыва

Периодичность выполнения работ!

Погрузочные пункты лав на крутых (между рабочими и вентиляционными гезенками), пологих и наклонных пластах, погрузочные пункты из угле-спусков, гезенков и скатов, а также участки откаточных штреков на протяжении не менее 25 м в обе стороны от указанных мест

Участки откаточных выработок на протяжении 25 м в обе стороны от опрокидывателей, участки откаточных штреков, уклонов и бремсбергов на протяжении 25 м от их сопряжений

Подготовительные выработки; проводимые по углю или по углю и породе, на протяжении 50 м от их забоев

Обмывка или осланцевание

Связывание смачи-вающе-связующим раствором

Обмывка или осланцевание

Связывание смачи-вающе-связующим раствором

Обмывка или осланцевание Связывание смачи-вающе-связующим раствором

Не реже 1 раза в смену

Не реже 1 раза в пять смен

Не реже 1 раза в сутки

Не реже 1 раза в 5 суток

Конвейерные выработки: Не реже 1 раза в сутки Не реже 1 раза в пять суток а) почва и элементы конструкции конвейера

Продолжение табл. 3.4

Выработка (участок выработки) Способ предупреждения взрыва Периодичность Ш выполнения работ & б) бока и кровля: Обмывка или Не реже 1 раза [ — в районе перегрузочных пунктов и на протяжении 25 м от осланцевание в смену них по направлению Связывание смачи- Не реже 1 раза И движения вентиляци- вающе-связующим в 5 смен онной струи раствором — на остальном протя- Обмывка или Не реже 1 раза g жении осланцевание в месяц Связывание смачи- Не реже 1 раза 1 вающе-связующим раствором в 5 месяцев Ы

7. Сланцевая пылевзрывозащита горных выработок

7.1.    Комплекс мероприятий по сланцевой пылевзры-возашите должен соответствовать п.3.2.

7.2.    Осланцеванию должны подвергаться все поверхности горных выработок (бока, кровля, почва и доступные места за затяжками).

Оно должно производиться механизированным спо-собом или вручную.

Содержание негорючих веществ в смеси угольной и инертной пыли должно быть не менее установленной нормы осланцевания для данного шахтопласта.

7.3.    Норма осланцевания Nляя общешахтных выработок должна приниматься наибольшей из установленных для разрабатываемых шахтой пластов угля, а для групповых — наибольшей из установленных для разрабатываемых в данной группе пластов.

7.4.    Расход инертной пыли на осланцевание 1 м выработки может быть рассчитан по формуле:

(3.5)

0,001^(7^5

^Чосл- 100-Л'    ’    ^кг/м'

7.5. Годовая потребность в инертной пыли на осланцевание выработки определяется по формуле:

где L —длина выработки, м.

Г — периодичность осланцевания, сут.

Полная годовая потребность шахты в инертной пыли определяется суммированием количества пыли, необходимой для обработки всех подлежащих осланцеванию горных выработок шахты, а также для загрузки всех установленных сланцевых заслонов с учетом периодичности ее замены.

7.6.    Предназначенная для осланцевания горных выработок и устройства сланцевых заслонов инертная пыль должна:

а)    содержать не более 1% горючих веществ и 3% свободного диоксида кремния при количестве других вредных и ядовитых примесей (мышьяка, фосфора и пр.), не превышающем санитарные нормы;

б)    обладать способностью легко переходить во взвешенное состояние, образуя плотное облако после пребывания во влажной атмосфере(влажностью более 90%);

в)    дисперсный состав инертной пыли должен соответствовать следующим показателям:

остаток на сите 016 не более 15%;

остаток на сите 0063 не более 50%;

г)    быть светлого цвета, обеспечивающего возможность визуального контроля пылевзрывобезопасности горных выработок.

7.7.    Фабрики инертной пыли должны обеспечить 1 раз в год испытание в ВостНИИ среднемесячной пробы по ГОСТ Р 51063-97 “Пыль инертная. Методы испытаний”. Для реализации этого требования фабрики обязаны заключить договор с ВостНИИ, обеспечивающим контроль за правильностью отбора проб.

7.8.    Результаты испытаний и характеристику каждой партии инертной пыли с указанием ситового состава, содержания горючих веществ, свободного кремнезема, ядо- ¹

витых примесей, а также способности к взвешиванию в воздухе фабрики должны предоставлять шахтам.

7.9.    При поступлении на шахту инертная пыль должна проходить входной и эксплуатационный контроль согласно приложению 3.2.

7.10.    На поверхности шахты инертная пыль должна храниться в специальных защищенных от влаги складах, к которым должен быть обеспечен удобный подъезд.

7.11.    На шахте должен быть неснижаемый двухнедельный запас инертной пыли, обеспечивающий одноразовое осланцевание всех выработок шахты и 10 %-ную замену инертной пыли в заслонах.

8. Гидропылевзрывозащита горных выработок

8.1.    Комплекс мероприятий по гидропылевзрывозащите должен соответствовать п. 3.3.

8.2.    Побелка горных выработок протяженностью более 200 м должна производиться механизированным способом. Побелке должны подвергаться бока и кровля выработок из расчета не менее 0,8 л известкового раствора на 1 м² обрабатываемой поверхности¹. Выработка считается обработанной, если на ее боках и кровле нет поверхностей, не покрытых раствором.

8.3.    Обмывка горных выработок должна производиться путем смыва пыли водой с кровли, боков выработки и доступных мест за затяжками. Расход воды на обмывку должен составлять не менее 1,5—1,8 л на 1 м² поверхности. В качестве распылителей должны применяться оросители, насадки. Оставшиеся после обмывки на почве выработки угольная мелочь и пыль должны быть увлажнены так, чтобы содержание внешней влаги в них было не менее 12 %, и по мере накопления должны быть убраны. Для предупреждения обводненности выработок при обмывке систематически должна производиться очистка водосточных канавок.

8.4.    Обмывка горных выработок в районе погрузочных пунктов должна производиться 0,1% водным раствором ²

смачивателя. С этой целью должны быть установлены дозаторы смачивателя. Для обмывки раствором смачивателя может использоваться ручной ороситель. Требование о применении раствора смачивателя для обмывки не распространяется на буроугольные шахты.

8.5.    В выработках шахт, не опасных по газу и пыли, за 20-30 мин перед взрыванием зарядов ВВ должно производиться орошение (обмывка) забоя и выработки на расстоянии не менее 20 м от взрываемых зарядов. Удельный расход воды или раствора смачивателя должен составлять 1 — 2 л на 1 м² поверхности выработки. Во время взрывных работ должны применяться водяные (водовоздушные) завесы, устанавливаемые в 20-30 м от забоя. Завесы должны перекрывать все сечение выработки. Удельный расход воды должен составлять не менее 0,1 л на 1 м³ проходящего воздуха.

В выработках шахт, опасных по газу или пыли, мероприятия по борьбе с пылью при взрывных работах должны применяться в объеме и порядке, оговоренном действующими Едиными правилами безопасности при взрывных работах.

8.6.    Для связывания отложившейся угольной пыли должны применяться жидкие смачивающе-связующие составы на основе хлористого кальция и смачивателя. Концентрация хлористого кальция и соответствующая ей оптимальная концентрация смачивателя в растворе должны подбираться в зависимости от относительной влажности воздуха в обрабатываемой выработке (табл. 3.5). Обработке смачивающе-связующим составом должны подвергаться бока и кровля выработки, а также доступные места за затяжками. Расход жидкого смачиваюше-связующего состава должен быть не менее 0,5-0,6 л на 1 м^! обрабатываемой поверхности. Смачивающе-связующие составы должны наноситься на предварительно обмытую поверхность выработки.

Для приготовления и хранения раствора хлористого катьция и смачивателя на шахте должен быть оборудован специальный склад с соблюдением нормативных требований безопасности, предъявляемых к хранению этих веществ.

Таблица 3.5 Рекомендации по концентрациям смачивающе-связующих составов

Относительная влажность Концентрация в водном растворе, % Плотность раствора (показание арео- воздуха, % СаС12 смачивателя метра), кг/л До 85 35 2 1,35 Свыше 85 25 1 1,25

8.7.    Для приготовления и хранения раствора хлористого кальция и смачивателя на шахте должен быть оборудован специальный склад согласно типовым проектам.

8.8.    Непрерывное увлажнение, осаждение и связывание угольной пыли должно осуществляться с помощью туманообразующих завес, устанавливаемых рассредоточение на примыкающем к лаве участке выработки с исходящей струей воздуха. Туманообразователь должен создавать факел тумана в виде сплошного конуса, сечение которого должно быть соизмеримым с поперечным сечением выработки.

Схема установки завес приведена на рис. 3.3. Завесы должны работать в течение всей смены при выемке угля из лавы.

8.9.    Туманообразователи в первой завесе должны располагаться в зависимости от скорости движения воздуха в выработке: при скорости свыше 2 м/с туманообразователи устанавливаются таким образом, чтобы их факелы были направлены навстречу движению вентиляционной струи; при скорости 2 м/с и менее — в сторону ее движения. Во второй и последующих завесах туманообразователи должны устанавливаться так, чтобы их факелы были направлены в сторону движения вентиляционной струи.

Расстояние между первой и второй завесами должно приниматься в зависимости от скорости движения воздуха в выработке (рис. 3.4).

Расстояние каждой последующей завесы, начиная с третьей от предыдущей, увеличивается на 25 м.

УДК 622.33 ББК 33.31 Пр 68

Правила безопасности в угольных шахтах. Книга 3. Инструкции по борьбе с пылью и пылевзрывозащите. —Липецк: Липецкое издательство, 1999. — 109 с.

В книгу 3 "Правил безопасности в угольных шахтах" включены Инструкции по комплексному обеспыливанию воздуха (к § 251,252), замеру концентрации пыли в шахтах и учету пылевых нагрузок (к § 259), предупреждению и локализации взрывов угольной пыли (к § 262, 268, 270, 271). Приведены формы книг и журналов, ведение которых предусмотрено "Правилами безопасности в угольных шахтах”.

В переработке и подготовке Инструкций принимали участие работники органов Госгортехнадзора России, Росуглепрофсоюза, Минтопэнерго, акционерных обществ, научно-исследовательских институтов. Из их числа была создана рабочая группа, в которую вошли: В.Д. Чигрин (руководитель), С.М. Баранов, Г.А. Поздняков, А.Н. Прозоров, А.А. Трубицын, В.В. Ткачев, В.М. Рассихин, В.В. Соболев, В.Н. Дружин, С.В. Обидов.

Все Инструкции являются неотъемлемой частью "Правил безопасности в угольных шахтах", и на них полностью распространяются положения, изложенные в главе IX "Правил безопасности в угольных шахтах" — "Ответственность за нарушение правил безопасности".

С вводом в действие данных Инструкций прекращается действие первого издания Инструкции по борьбе с пылью и пылевзрывозащите (Липецк 1997 г.).

Редакционная комиссия:

А. И. Субботин (председатель), Е.Я. Диколенко, В.Д. Чигрин, А.В. Полъшин, И. И. Мохначук, В.А. Шмелев.

Финансирование программы поаготовки и выпуска осуществил Фона охраны труАа работников угольной промышленности.

Ответственный за выпуск — В.Е. Вугайченко.

ISBN

© Подготовка и оформление оригинал-макета "Збм«МЕfua\ 1999 г.

Рис. 3.3. Схема установки туманообразующих завес:

1,2.3 — соответственно первая, вторая, третья завесы

инструкция

по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли

Приложение к § 262, 268, 270, 271 ПБ

1. Общие положения

1.1.    Пылевзрывозащита угольных шахт представляет комплекс мероприятий по предупреждению и локализации взрывов пыли, включая:

определение взрывчатых свойств угольной пыли;

определение интенсивности пылеотложения в горных выработках;

выбор и выполнение взрывозашитных мероприятий по снижению интенсивности пылеотложения, предупреждению и локализации взрывов пыли;

контроль пылевзрывобезопасности горных выработок.

2. Определение взрывчатых свойств отложившейся угольной пыли и норм осланцевания

2.1.    Показателями взрывчатых свойств отложившейся угольной пыли являются нижний предел взрываемости (ст_отл) и норма осланцевания (TV).

Нижним пределом взрываемости отложившейся пыли называется максимально допустимое количество отложившейся угольной пыли, отнесенное к единице объема выработки, при котором невозможно распространение взрыва по всему запыленному участку.

Под нормой осланцевания горных выработок следует понимать наименьшее содержание негорючих веществ в %, при котором угольная пыль в смеси с инертной не взрывается.

2.2.    Нижние пределы взрываемости и нормы осланцевания должны определяться в лабораториях, аккредито-

ванных в установленном Госгортехнадзором России (далее лабораториях) порядке, для углей разрабатываемых шах-топластов с выходом летучих веществ менее 15% (кроме антрацитов) — 1 раз в год, с выходом летучих веществ более 15% — 1 раз в три года.

2.3.    Нижние пределы взрываемости пыли и нормы осланцевания для угольной пыли пластов проектируемых шахт должны определяться в специализированных лабораториях по пробам, представляемым геологоразведочными партиями при разведке месторождений. Допускается временно принимать показатели взрываемости, установленные для пыли аналогичных пластов, разрабатываемых близлежащими (граничащими) шахтами.

2.4.    Лаборатории должны проводить испытания угольной пыли на определение показателей взрываемости в срок не позднее 15 дней со дня получения проб, и результаты направить шахте (предприятию), территориальному органу Госгортехнадзора России и подразделению ВГСЧ, обслуживающему шахту.

2.5.    На шахтах, разрабатывающих пласты угля с выходом летучих веществ 15% и более, в период между плановыми повторными испытаниями взрываемости угольной пыли, начальник участка ВТБ по данным ОТК шахты (по выходу летучих веществ V* и содержанию золы A^dg) при наличии их отклонения от величин, полученных при испытаниях, должен производить корректировку параметров взрываемости по номограммам (рис. 3.1 и 3.2) и п.2.8, при квартальном составлении графиков пылевзрывозащитных мероприятий.

2.6.    При содержании золы в пластовой пробе угля более 30% нижний предел, при определении показателей взрываемости пыли по номограммам, принимается равным 30%.

2.7.    Норма осланцевания должна определяться по фактическому содержанию золы A^d<£в пластовой пробе угля и добавке инертной пыли D по формуле:

дгАф^Г(Ю0 - D)

100

+ Д %

(3.1)

Рис. 3.1. Номограмма для определения нижних пределов взрываемости отложившейся угольной пыли Алфа{

2.8.    Добавка инертной пыли (D) устанавливается периодическими лабораторными испытаниями, а в период между ними — корректируется по номограмме (рис. 3.2) при изменении выхода летучих веществ и содержания золы в угле.

2.9.    Отбор проб угля для определения взрывчатых свойств пыли в лаборатории проводится в соответствии с приложением П.3.1.

3. Классификация мероприятий по пылевзрывозащите шахт

3.1.    На шахтах, разрабатывающих пласты угля, опасные по взрывам пыли, должны осуществляться мероприятия по предупреждению и локализации взрывов пыли, основанные на применении инертной пыли (сланцевая пылевзрывозащита), воды (гидропылевзрывозащита) или воды и инертной пыли (комбинированная пылевзрывозащита). Инертная пыль должна быть гидрофобной.

Выбор способов и средств пылевзрывозащиты должен осуществляться согласно табл. 3.1.

3.2.    При сланцевой пылевзрывозащите для предупреждения взрывов пыли должны производиться побелка и осланцевание выработок, а для локализации взрывов должны устанавливаться сланцевые (автоматические) заслоны в соответствии с табл. 3.1.

3.3.    При гидропылевзрывозашите должны применяться: побелка выработок известковым раствором, либо обмывка их водой (мокрая уборка пыли), связывание отложившейся пыли гигроскопическими смачивающе- связывающими составами, или с помощью непрерывно действующих туманообразующих завес. Для локализации взрывов должны устанавливаться водяные (автоматические) заслоны в соответствии с табл. 3.1.

3.4.    При комбинированной пылевзрывозащите должны применяться способы и средства предупреждения и локализации взрывов пыли, основанные на использовании как воды, так и инертной пыли, и автоматические заслоны в соответствии с табл. 3.1.

3.5.    Не допускается применение способов предупреждения взрывов угольной пыли, основанных на использовании воды в выработках, где время защитного действия

Рис. 3.2. Номограмма для определения добавки инертной пыли D

Таблица 3.1 Способы и средства пылевзрывозащиты горных выработок _

Способ, средство пылевзры- возащнты Условия применения Выработки Интенсивность пылеотложен ия, г/м’-сут Устойчивость вмещающих пород Температура (f) и относительная влажность воздуха (ф) 1 2 3 4 5 Осланцева ние Необводненные и без капежа Независимо от интенсивности пыле-отложения Независимо от устойчивости пород Независимо от (Иф Побелка Околоствольные дворы,капитальные откаточные и вентиляционные выработки, людские ходки и камеры До 0.4 То же При положительной t независимо ОТ ф Обмывка Вентиляционные, откаточные До 1,2 То же При положительной t независимо от ф Вентиляционные, откаточные и конвейерные 1,2 и более При устойчивых, непучащих породах При положительной t и обеспечении требований §206 ПВ

1И взрывов угольной пыли

со

to

а

о

Продолжение табл. 3.1

1 2 3 4 5 Связывание смачивающе- связующим составом Откаточные и вентиляционные, конвейерные 1,2 и более Независимо от устойчивости пород Независимо от t и Ф Тумано- образующие завесы Вентиляционные штреки 1,2 и более При устойчивых, непучащих породах При положительной t и обеспечении требований §206 ПБ Сланцевые заслоны Выработки, подлежащие осланцеванию или побелке — Независимо от устойчивости пород Независимо от t и ф при обеспечении требований §266 и 267 ПБ Водяные заслоны Обводненные выработки, в которых имеется капеж и в которых применяется гидропыле-взрывозащита — Независимо от устойчивости пород Независимо от t и ф при обеспечении требований §266 и 267 ПБ Автоматические заслоны (системы) Забои подготовительных выработок, сопряжения лав со штреками, реелредпункты и другие места установки электрооборудования в участковых выработках Независимо от устойчивости вмещающих пород Независимо от t и ф при обеспечении требований §263 ПБ

я по предупреждению И

1

В случае эксплуатации выработки менее 365 дней — указывается число дней ее эксплуатации.

2

Оптимальный состав раствора для побелки: на 10 п воды 0,2 кг цемента и 0,5 кг извести.