Вибухонебезпечні гази в шахтах та засоби захисту на шахті 1/3 Новогродівська

 

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ,НАУКИ,МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УПРАВЛІННЯ

Кафедра экологічного менеджменту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ на тему

«Вибухонебезпечні гази в шахтах та засоби захисту

на шахті 1/3 Новогродівська»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Підготувала:

Студентка 5 го курсу

Групи МНС-11С-1

Селіванова Юлія

 

Викладач:

Шестаков В.І

ДОНЕЦЬК 2012

Зміст

 

Вступ                                                                                                                         2

1.АНАЛІЗ ПРИЧИН ВИБУХІВ  НА ШАХТАХ 3

2. Засоби контролю рівня газу в шахті 6

Методи та засоби контролю пилогазового режиму на шахті «1/3 Новогродівськая» 9

Висновки 11

Список  використаної літератури 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

Вибухи газу та вугільного пилу відносяться до аварій з найбільш тяжкими наслідками в соціальному  і економічному плані. Нерідко вони супроводжуються груповими нещасними  випадками, в окремих випадках забирають  сотні людських життів.

Великі аварії на шахтах трапляються Україні з жахливою регулярністю, несучи сотні життів підземних робітників. Мимоволі виникає  питання - чому? Чому в розвинених країнах  світу такі катастрофи, якщо й траплялися, то в далекому минулому, багато років  тому, а на шахтах колишнього Радянського  Союзу аварії відбуваються майже  щороку? Мабуть існують причини, які  необхідно ясно розуміти і запобігати. На жаль, приклади останніх катастроф  наводять на думку, що у людей, відповідальних за життя шахтарів, немає розуміння  сутності катастроф і основної причини  їх виникнення. Майже у всіх випадках державні люди, покликані знайти причини  сталася черговий катастрофи, вводять  в оману і уряд і суспільство, озвучуючи відверту брехню, призначену приховати причини катастрофи, або  того гірше, звалюючи все на горезвісний  людський фактор, який представляє  шахтарів таким собі дурним бидлом, що гублять себе і товаришів.

Крім людського фактора  основною причиною всіх вибухів відповідальні  товариші вказують на раптове появ газу метану. Нібито газ несподівано (з різних причин) з'явився в вирабртке  і, як наслідок, вибухнув.

Виходячи з усього цього  стає зрозумілою актуальність даної  роботи.

Мета: проаналізувати причини  вибухів на шахтах, розглянути заходи попередження вибухів небезпечних  газів на шахті «1 / 3 Новогродівська»

 

 

 

1.АНАЛІЗ ПРИЧИН ВИБУХІВ  НА ШАХТАХ

 

Вибухи газу та вугільного пилу відносяться до аваріям з  найбільш тяжкими наслідками. Нерідко  вони супроводжуються груповими  нещасними випадками, в окремих  випадках забирають сотні людських життів.

Причини можуть бути різноманітними від недотримання техніки безпеки  робітниками до загазованості шахт. На жаль, вибухи газу і пилу на вугільних  шахтах України, стали домінуючими  травмуючими факторами в порівнянні з іншими видами аварій з груповими  нещасними випадками.

Проходячи по гірничих виробках, атмосферне повітря змінює свій склад:

Зменшується вміст кисню (О2).

Збільшується вміст азоту N2 і Вуглекислого газу (CO2).

Виділяються інші шкідливі та отруйні гази (чадний газ, оксиди азоту, сірководень та ін.)

У вугільних шахтах повинні  бути дотримані наступні норми чистоти  повітря:

Кисню - не менше 20%;

Оксиду вуглецю (СО) - не більше 0,0017% (1%-смерть!, Вибухає при 13,5-70%);

Оксидів азоту - не більше 0,00025%;

Двоокис вуглецю (СО2);

Сірководень (Н2S) - не більше 0,00071%, утворюється при розкладанні  органічних речовин і горінні  вугілля, має запах тухлих яєць;

Сірчистий газ (SО) - не більше 0,00038%, сильний дратівливий запах, важчий за повітря, утворюється при  вибухових роботах, пожежі, отруйний (0,05 -!);

Оксиди азоту (NО2) - не більше 0,0026, темно-бурий колір і різкий запах, важчий за повітря;

Аміак - до 0,002, отруйний, різкий запах;

Водень (Н2) - горить і вибухає  при концентрації 4-96%. Температура  займання на 100-200 градусів нижче, ніж  у метану;

Компресорні гази - продукти розкладання мастильних масел компресорів. Для запобігання їх утворення  необхідно встановлювати фільтри  та маслоотстойнікі.

Вибух газоповітряних сумішей

Метаноповітряної суміш  при t ~ 600 ° C запалюється через 10 секунд;

при ~ 1000 ° C - через частки секунд;

при t ~ 1300 ° C - практично миттєво  вибухає.

Межі вибуховості суміші горючих газів характеризуються трикутником вибуховості.

Н = 4-74% - водень (400 ° С);

СО = 12,5-75% - чадний газ;

СН4 = 5-15% - метан (600 -650 ° С);

СН4 = 6% - найбільш вибухонебезпечна концентрація;

СН4 = 9,5% - максимальний вибух.

Найбільш часто причиною вибуху в шахтах є метан. Так за останні 5 років з 5 випадків аварій на шахті 1 / 3 «Новогродівська» 3 - були з через вибух метану. Добре  без смертельного результату.

Метан (лат. Methanum) - найпростіший вуглеводень, безбарвний газ без  запаху, хімічна формула - CH4. Малорастворим  у воді, легше повітря. При використанні в побуті, промисловості в метан  зазвичай додають одорант (зазвичай меркаптани) зі специфічним «запахом газу». У невеликих кількостях метан  не токсичний і не небезпечний  для здоров'я людини. Але накопичуючись  у великому обсязі, в закритому  приміщенні він отруйний і вибухонебезпечний. Збагачення одоранту робиться для того, щоб людина вчасно помітив витік  газу. На промислових виробництвах цю роль виконують датчики і в  багатьох випадках метан для лабораторій  і промислових виробництв залишається  без запаху.

Отже, розглянемо поява метану у виробці. Будь-який поважаючий себе гірський інженер знає, що такої  катастрофи, як вибух метану повинні  передувати кілька причин. Горезвісне несподівана поява метану не може викликати вибух з тієї простої  причини, що для вибуху потрібна іскра  і саме в той момент, коли газ  * несподівано * з'явився. Значить, для збігу цих чинників необхідно, щоб газ був у забої тривалий час, або іскрити у вибої має постійно. Це взаємовиключні чинники. Тепер виникає питання: звідки міг несподівано взятися метан? Раптовий викид? Маловероятно.Общеізвестно, що такі явища дуже рідко зустрічаються і навіть в цьому випадку виникає питання: чи проводився прогноз на раптовий викид і чи була проведена дегазація пласта? Очевидно, це був не раптовий викид газу з масиву, його просто видуло з виробленого простору. Це пояснює його несподівана поява в забої і його кількість. Тоді виникає перше запитання: чому газ видуло з виробленого простору, які причини? Слідом друге питання: чому не спрацювала газова захист? Далі йде третій: чому, слідом за газом, вибухнула вугільний пил? Чи проводилося зволоження пласта? Чому не спрацювали водяні і сланцеві заслони?

Чи можливі такі аварії на шахтах розвинених країн? Немає. Ніхто  не говорить, що там немає порушень техніки безпеки. Наприклад, коли на одній з вольфрамових шахт Канади встав один з двох головних вентиляторів провітрювання, а керівництво шахти  не зупинило роботи і не вивело людей  з шахти. Але канадські шахтарі  припинили працювати і просто чекали включення вентилятора! Відмова  від роботи в аварійних умовах і є головна складова безпеки  шахтарської праці. В розвинених країнах на підземних роботах  категорично заборонено відрядна оплата і шахтарям немає необхідності порушувати ТБ заради виконання плану. На шахтах Донбасу ж відрядна оплата існує  до цих пір і саме цей фактор є головною причиною всіх великих  катастроф.

За останні 30 років на шахтах Красноармійського району сталося  більше 20 катастрофічних вибухів газу та пилу, при цьому постраждало 426 чоловік, у тому числі 219 - смертельно. Найбільше число нещасних випадків фіксується на шахті Червоноармійська Західна.

 

 

2. Засоби контролю рівня газу в шахті

Як показує практика, забезпечення надійної пиловибухозахист - складна  організаційно-технічна задача, вирішення  якої залежить від об'єктивної оцінки факторів небезпеки вибуху. Основні з них:

• нижня концентраційна межа вибуховості пилового аерозолю, що утворюється з виваженого і осівшего пилу
• маса осівшего пилу на одиницю поверхні виробки і гірничошахтного обладнання;
• способи і параметри профілактичних заходів з попередження утворення вибухових концентрацій метану і аерозолю з осівшого пилу;
• способи локалізації вибуху пилогазоповітряних сумішей у виробках.

Трудовитрати на виконання  комплексу протипилових заходів  визначаються ступенем пиловибухобезпеки  гірських виробітків:

Згідно з вимогами правил для кожного пласта контрольні випробування на вибуховість пилу повинні проводитися  один раз на рік для вугілля  з виходом летких речовин ≥ 15% і один раз на три роки для вугілля  з виходом летких речовин <15%. Проведення контрольних випробувань з такою  періодичністю не дозволяє швидко виявляти зміни ступеня вибуховості пилу і, відповідно, вчасно коригувати терміни  виконання заходів щодо пиловибухозахисту.

ГАЗОВИЙ РЕЖИМ

Основним заходом проти  скупчення метану є вентиляція, яка  вважається ефективною, якщо у всіх діючих виробках буде допустима концентрація метану.

Залежно від взаємного  розташування стовбурів розрізняють  секційну і єдину схеми провітрювання. При єдиній схемі - воздухоподающий  стовбур пов'язаний з усіма вент.стволамі, що розкриває поле. Секційну схему застосовують на великих шахтах, з виділенням метану більше 10 м3 / т, добовою продуктивністю більше 6-и тис. тонн і простяганням шахтного поля більше 6 км. У межах єдиної і секційної схем розрізняють центральну, флангову і комбіновану схеми провітрювання.

Центральна схема провітрювання  шахти характеризується розташуванням  повітроподавального і воздухоотводящего  стовбурів в центрі шахтного поля. Схему доцільно застосовувати при  розробці відносно невеликих шахтних  полів (не більше 4-х км по простяганню) і не вище третьої категорії по газу;

Недоліками схеми є: подвійний  шлях руху повітря, що призводить до необхідності підвищення депресії (природної тяги); змінна величина депресії; великі витоку повітря через вироблений простір.

Достоїнствами схеми є: менші  капітальні витрати, швидке введення в  експлуатацію; концентрація всіх споруд поверхні в одному місці.

Всмоктуючий спосіб провітрювання  шахти - депресія визначається, як різниця  між атмосферним тиском і розрядженим  повітрям в гирлі ствола;

Нагнітальні провітрювання - застосовують при розробці родовищ, схильних до самозаймання, на шахтах небезпечних  по вуглекислоті;

Комбінований спосіб - ділянки, розташовані близько центральних  стовбурів провітрюються по центральній  схемі, а ділянки біля кордонів шахтного поля - по флангової.

На шахті «1 / 3 Новогродівська»  застосовується:

• Ізоляція зупинених виробок і відпрацьованих ділянок (для зниження газовиділення з відпрацьованих полів);
• Систематичний контроль за станом провітрювання (повітрерозподілення, аеродинамічна якість кріплення, діпрессія вентиляційного струменя шахти).

Скорочення метановиділення  в гірничій виробці досягається:

• шляхом застосування дегазації під-і надрабативаемих пластів - супутників, а також розроблюваних пластів;
• застосовують так само відвід метану з порожнин, суфляров і виробленого простору;

Запобігання можливості займання і вибухів метану досягається:

• винятком відкритого вогню в гірських виробках;
• дотриманням заходів використання електроенергії (обладнання в спеціальному виконанні, відключення енергії АГЗ при перевищенні ГДК);
• дотриманням заходів з техніки безпеки при вибухових роботах (комплекс провітрювання, застосування запобіжних ВР і електропідривання, дотримання ГДК метану - не більше 1%, виконання вимог пилового режиму);
• пиловий режим.

Дегазація гірничих виробок  включає в себе заходи зменшують  газоносність порід і заходи з  консервації газу в пласті. Ефективність дегазації оцінюється коефіцієнтом дегазації.

ПИЛОВИЙ РЕЖИМ

Пил - це аерозоль двофазної  системи (тверде тіло - газ), якщо ступінь  подрібнення твердого тіла настільки  велика, що в нерухомому повітрі, при  тиску 700 мм ртутного стовпа і температури 20 градусів, частинки твердого тіла, на яке діє тільки сила тяжіння, будуть опадати з постійною швидкістю  менше 500 мм / сек, або здійснювати  броунівський рух.