Iуч£ (Qуч*С/194) 1,163, (3.45)
где Iуч - среднее фактическое метановыделение на действующем выемочном участке, м3/мин, принимается по результатам замера (табл.3.8);
Qуч- расход воздуха на участке, м3/мин (табл.3.7);
С - предельно допустимая ПБ концентрация метана для действующего выемочного участка
Iуч=0,21, (Qуч*С/194) 1,163= (330*1/194) 1,163=1,8.
0,21<1,8, следовательно на шахте следует применять дегазацию.
3.6.2.3 Запыленность воздуха на рабочих местах при основных производственных процессах и в исходящей струе шахты. Величины пылевых нагрузок на шахтеров
Таблица 3.11 - Выписка из "Журнала учета концентраций пыли в горных выработках шахты "Житомирская" ГХК "Октябрьуголь"
| Дата замера | Наименование выработки, место замера | Работы выполняемые, во время замера | Тип и число работающих машин и механизмов | Способы и средства борьбы с пылью | Скорость движения воздуха в месте замера, м/с | Концентрация пыли среднесменная, мг/м3 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 10.9911.9912.99 | Забой лавы №16 | выемка угля | 1К - 101 1 шт. | ФФС | 1,01,01,0 | 630540580 |
В таблице 3.12 представлены данные о запыленности в горных выработках и на исходящих из шахты струях воздуха.
Таблица 3.12 - Выписка из "Извещения о результатах замеров концентраций пыли в горных выработках
| Дата замеров | Номер акта-наряда | Наименование выработки | Место замера | Работы, выполняемые при замере | Концентрация пыли, мг/м3 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 10.9911.9912.99 | 454647 | борт. шт. лавы №17 | в забое | Бурение шпуров | 4645,846 |
Технически допустимая норма остаточной запыленности воздуха для всех выработок соответствует 10 мг/м3.
Для лавы №16 имеются следующие данные о запыленности воздуха. Замер производился в 10 м выше комбайна при выемке верхней ниши, при этом запыленность 351 мг/м3 и при бурении шпуров - 29 мг/м3.
При замере в бортовом штреке лавы №17 получены следующие данные:
при погрузке породы вручную запыленность составляет 21 мг/м3;
при бурении шпуров с помощью сверла СЭР - 19 - 46 мг/м3
Также проводились замеры в зоне работы машиниста опрокида на опрокиде IV горизонта. Запыленность здесь составила 24 мг/м3.
Выбор мероприятий по обеспыливанию шахтного воздуха.
Для того чтобы запыленность воздуха не превышала предельно допустимые по ПБ (10 мг/м3 - для угля) необходимо применять дополнительные мероприятия по обеспыливанию или повышать эффективность существующих, если фактические параметры не соответствуют проектным [7].
С этой целью рекомендуется применять следующие общие мероприятия:
схемы проветривания выемочного участка третьего типа;
односторонняя работа комбайна по направлению движения воздушной струи;
безнишевая выемка;
применение струговой выемки;
применение безлюдной выемки.
Для выбора комплексного обеспыливающих мероприятий при различных технологических процессах производят расчет величины удельного пылевыделения по формуле:
q=240*a*К1*К2*К3*К4, г/т (3.46)
столько пыли выделяется при добыче 1 т угля.
В этой формуле: а - содержание пыли в разрушенном угле,%. Принимается в зависимости от разрабатываемого пласта и марки угля, а=3,78%, К1 - коэффициент, учитывающий влияние влажности горной массы на удельное пылевыделение, принимается по таблице в зависимости от влажности горной массы от 1 до 0,24 при влажности горной массы от 1 до 14%. Принимаем при влажности 3% К1=0,71. К2 - коэффициент, учитывающий влияние мощности пласта на удельное пылевыделение, принимается при мощности m=0,95 м К2=0,81.т К3 - коэффициент, учитывающий влияние скорости движения воздуха в выработке на удельное пылевыделение. Для очистных выработок принимается при скорости движения воздуха v=2 м/с К3=1. К4 - коэффициент, учитывающий влияние производственного процесса на удельное пылевыделение. Принимается в зависимости от вида производственного процесса и условий залегания пласта и вида отбиваемого ископаемого. Принимается по таблице 3.13.
Таблица 3.13 - Значение коэффициента К4 при пологом залегании пласта при выемке угля из лавы
| Производственный процесс | К4 |
| 1. Выемка угля комбайном | 1 |
| 2. Выемка ниш | 0,4 |
| 3. Погрузка угля под лавой | 0,5 |
Определяем величину удельного пылевыделения по каждому процессу:
q1=240*3,78*0,71*0,81*0,96*1=500,86 г/т;
q2=240*3,78*0,71*0,81*0,96*0,4=200,34 г/т;
При расчете значения удельного пылевыделения для погрузочного пункта очистной выработки и последующих мест перегрузки угля, значение коэффициента К1 принимается для влажности угля, рассчитываемой для очистных выработок по формуле:
Wпог. очвыр. =WВ+0,12*Rн* (1-10-2*WВ) +0,1*R0 (1-10-2*WВ) (1-10-2*Rн), (3.47)
где WВ - содержание внешней влаги в пласте (природная влажность),%;
Rн - удельный расход жидкости при увлажнении угля, л/т;
R0- удельный расход жидкости при орошении, л/т.
Wпог. оч. выр. =3+0,12*25 (1-10-2*3) +0,1*30 (1-10-2*3) (1-10-2*25) =8,75%.
Для данного значения влажности коэффициент
К1=0,43,q3=240*3,78*0,43*0,81*0,96*0,5=150,8 г/т.
В зависимости от величины удельного пылевыделения все производственные процессы разделяются на 8 категорий по пылевому фактору.
Выемка угля комбайном относится к VI категории по пылевому фактору.
Выемка ниш - к IV категории.
Погрузка угля под лавой - к IV категории.
Выбор обеспыливающих мероприятий для различных процессов в очистных выработках производится в зависимости от категории производственного процесса по пылевому фактору. Выбор мероприятий представлен в таблице 3.14.
Таблица 3.14 - Выбор обеспыливающих мероприятий
| Наименование выработки | Производст-венный процесс | Источник пылевыделения | Категория по пылевому фактору | Рекомендуемые обеспыливающие мероприятия |
| Лава №16 | Выемка угля комбайном | Выемка угля в забое | VI | 1, 15, 11 |
Перечень наименований обеспыливающих мероприятий представлен в "Руководстве по проектированию обеспыливающих мероприятий на угольных шахтах" [8].
Для уменьшения пылевыделения на шахте "Житомирская" применяется нагнетание воды в пласт, технологическая схема нагнетания воды в пласт представлена в приложении В. Также для целей пылеподавления на комбайне предусмотрена система орошения, схема орошения комбайном представлена в приложении В.1.
Учитывая, что глубина ведения горных работ составляет 40 м от поверхности, то естественная температура горных пород не превышает установленную правилами безопасности ведения горных работ, которая составляет 26°С.
Поэтому можно сделать вывод, что тепловлажностные характеристики шахты соответствуют норме.
Мероприятия, применяемые на шахте для пылеподавления можно разделить на мероприятия в проходческом забое и мероприятия общешахтные.
Для пылеподавления в проходческом забое применяется связывание пыли водой для этого используется 1,2-1,5 л на 1 м2 поверхности выработки с добавлением 1% ДБ, а также ее смыв по периметру выработки перед взрыванием, для этого используется 1,2-2,0 л на 1 м2 поверхности выработки. Водяная забивка (гидрозабойка) шпуров при проведении взрывных работ - 1,0-1,3 л на 1 м отбитой горной массы; водяные завесы, создаваемые взрыванием зарядов ВВ в полиэтиленовых сосудах с водой в количестве 5, л/м2 площади поперечного сечения забоя.
Перед уборкой взорванной массы применяется орошение, для этого необходимо 50 л/м3 горной массы. Орошение может производиться с породопогрузочной машины, оборудованной оросителем типа ПФ-2,2-125, с расходом воды 10 л/мин.; с оросителей на горнопроходческом комбайне типа КФ - -0,4 - 15 или ПФ - 2,2 - 125с расходом воды 100 л/мин; с помощью ручных оросителей (интервал орошения 15-20 мин погрузки горной массы), расход воды при этом 50 л/м3 горной массы.
Высокое пылеобразование наблюдается в местах погрузки с конвейера в вагонетки и перегрузки с конвейера на конвейер, поэтому в этих местах применяется орошение при помощи ПФ - 5,0 - 125 с расходом воды 15 л/мин. Для очистки вентиляционного потока применяется водяная завеса. Она создается при помощи оросителей типа ПФ - 5,0 -125 в количестве 3-х штук и с расходом воды 50 л/мин на 0,1 л/м3 проходящего воздуха.
Кроме того, для увлажнения угля в массиве в лаве №16 применяется нагнетание воды в пласт.
Нагнетание воды в пласт производится с помощью высоконапорных насосов типа НВЭ, гидрозатвора и высоконапорного рукава диаметром 16 мм.
Глубина шпуров зависит от горнотехнических условий (способность пласта к увлажнению, техники бурения, затрат времени на бурение и обработку забоя), и при условиях, характерных для шахты "Житомирская", составляет 2,0 м.
Шпуры располагаются перпендикулярно плоскости пласта в один ряд, расстояние между шпурами в ряду 2,0 м. Указанное расположение шпуров определено опытным путем.
Для бурения шпуров используется воздушное сверло с частотой оборота шпинделя - 500-550 об/мин.
Давление воды при нагнетании ее в пласт составляет 40-80 атм или 0,54-1,01 МПа, при этом происходит максимальное насыщение угольного массива водой, оно составляет 30 л на одну тонну.