Обеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа icon

Обеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа




Скачати 77.83 Kb.
НазваОбеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа
Дата23.06.2012
Розмір77.83 Kb.
ТипДокументи

С. Г. ЛУНЕВ, канд. техн. наук

(Теруправление Госнадзорохрантруда по Донецкой обл.)

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСАХ УГЛЯ И ГАЗА

Факторами поражающего действия при внезапных Расстояния, с которых должно осуществляться ди-

выбросах угля и газа являются масса выбрасываемо- станционное управление, установлены на основании

го из пласта угля и выделяющийся метан. В качестве статистики дальности отброса угля и составляют 15—

мер обеспечения безопасности работающих предусмат- 200 м в зависимости от условий ведения работ [2]. При

ривается дистанционное управление добычными, про- этом с достаточно высокой надежностью исключает-

ходческими и буровыми машинами и механизмами, а ся возможность травмирования выбрасываемым углем,

для жизнеобеспечения в загазированной атмосфере вы- но, как показывает практика, такие расстояния небе-

работок — устройство отводов сжатого воздуха, пе- зопасны от поражения метаном, о чем свидетельству-

редвижных спасательных пунктов и снабжение людей ют известные из опыта расследований газодинамичес-

изолирующими самоспасателями [1]. ких явлений в шахтах и частично описанные в работе


[3] случаи гибели людей от удушья. То обстоятельство, что поток метановоздушной смеси при внезапных выб­росах нередко все же настигает людей, пытавшихся убежать из опасной зоны, указывает на весьма высо­кую скорость распространения его по выработке. Вос­пользоваться имеющимися техническими средствами жизнеобеспечения становится проблематичным, по­скольку изолирующие самоспасатели эффективны лишь при спокойной ходьбе, а отводы сжатого воздуха и пе­редвижные спасательные пункты не всегда находятся вблизи рабочих мест. Очевидно, научно обоснованный подход к обеспечению метанобезопасности работаю­щих на выбросоопасных пластах должен базировать­ся на закономерностях динамики нарастания концент­рации метана при возникновении внезапных выбросов. Для выявления этих закономерностей использовались результаты определения содержания метана в пробах газа, отбираемых автоматическими пробонаборниками конструк­ции МакНИИ [4]. К анализу принято 170 определений кон­центрации метана при выбросах интенсивностью до 250 т в подготовительных выработках на шахтах Центрального и Донецко-Макеевского районов Донбасса. На основании кор­реляционного анализа связи содержания метана в атмосфе­ре выработок с интенсивностью выбросов, расстоянием от забоя до пробонаборников и временем с момента возникно­вения выбросов установлена зависимость концентрации от указанных факторов, описывающаяся выражением

89,56-Щ-У^У'

~~ гО,132 0,065/г*

J е / (1)

при г| = 0,99 ± 0,002; НА = 458 > 3,

где С — концентрация метана, %; J — интенсивность выброса, т; t — время с момента возникновения выброса, с; / — расстояние от забоя до пробонаборника, м; Р, k — эмпирические коэффициенты,

Р = О,О18УО,59- k = 1)87у~О,55е0,013У;

г) — коэффициент множественной корреляции; НА — надежность связи.

Из приведенных на рис. 1, а графиков изменения кон­центрации метана во времени, рассчитанных по формуле (1) при заданных интенсивностях J выбросов 50, 100 и 200 т и расстояниях / от забоя 15 и 100 м, видно, что чем сильнее выброс и меньше расстояние от него, тем раньше повыша­ется концентрация метана, причем ее рост начинается с 2%. Подставляя эту величину в выражение (1) и задаваясь чис­ленными значениями параметров J и /, можно определить время /, в течение которого концентрация повышается до 2%. При этом формула (1) преобразуется в логарифмичес­кое уравнение

t = a\gt + b, (2)

где а и b — натуральные числа, получаемые после преобра­зования.

Искомая величина / определяется подбором, когда урав­нение (2) превращается в тождество, или графоаналитичес­ким методом. Результаты расчетов приведены в таблице при интенсивностях выбросов и расстояниях от забоя, принятых согласно Инструкции [1] в качестве безопасных от пораже­ния работающих выбрасываемым углем при дистанционном управлении машинами и механизмами на выбросоопасных пластах.

Из таблицы следует, что время нарастания концентра­ции метана до 2% изменяется в довольно узком диапазоне: от 2,5 с при J = 200 т и / = 15 м до 3,7 мин при J = 10 т и / = = 200 м, причем в 70% случаев оно не превышает 1 мин. Даль­нейший рост концентрации во времени, как видно из рис. 1, происходит еще быстрее и в течение 15—20 с она достигает предельных значений (90%).

Для изучения динамики нарастания концентрации ме­тана во времени в зависимости от интенсивности выбросов и расстояний от забоя рассчитаны единичные значения ско­рости Vj на интервалах времени А/,, кратных 2,5 с:

v.: = ДС/Д?., (3)

где ДС, — приращение концентрации метана на интервале At,, определяемое по графикам рис. 1, а.

Рис. 1. Изменение кон­центрации С метана (а) и скорости нарастания концентрации v (б) во времени /: 1,2,3 — при У, равном 50,100,200 т, и/= 15м; 7', 2', 3'—то же, при /= 100 м.

По результатам расчетов (рис. 1, б) построены кривые изменения скорости нарастания содержания метана во вре­мени, начало отсчета которого принято с момента достиже­ния концентрации 2% в 15 и 100 м от забоя при выбросах интенсивностью 50, 100 и 200 т. В случае одной и той же интенсивности графики на указанных расстояниях практи­чески совпадают, а следовательно, после повышения кон­центрации до 2% скорость дальнейшего нарастания ее уже


не зависит от этих расстояний и изменяется прямо пропор­ционально времени и интенсивности выбросов, составляя 10—20% в 1 с. При столь быстром нарастании содержания метана, когда смертельно опасная концентрация его (около 40%) создается спустя всего 12—17 с после достижения 2%, превалирующим психологическим фактором поведения и самоспасения в такой экстремальной ситуации становится стремление бежать от надвигающегося пылегазового обла­ка, а не искать в нем спасительный отвод сжатого воздуха. Но как показывают расчеты по данным таблицы, скорость перемещения фронта метановоздушного потока может быть более 5 м/с, а чтобы не быть настигнутым этим потоком, человек должен бежать с еще большей скоростью, что в ре­альных условиях выработок практически невозможно.

Согласно требованиям ПБ [5] при появлении предупре­дительных признаков выбросоопасности или повышении концентрации метана до 2% работы в забое должны быть прекращены, а люди выведены на свежую струю воздуха. Однако при дистанционном управлении забойными маши­нами и механизмами работающие лишены возможности наблюдать предупредительные признаки, а недопустимое повышение концентрации метана может быть следствием уже происшедшего выброса и обнаруживается с запозданием, когда самоспасение становится маловероятным. В этой свя­зи альтернативным решением проблемы обеспечения безо­пасности может быть создание быстродействующей авто­матизированной системы опережающего включения пода­чи свежего воздуха непосредственно в места дистанционного управления с момента развития газодинамических явлений.

Начальная стадия внезапных выбросов характеризует­ся [1] быстронарастающим трещинообразованием в приза-бойной части пласта, распространяющимся в глубь масси-

ва и переходящим в лавинообразное разрушение, и сопро­вождается повышением акустической эмиссии. На основа­нии анализа амплитудно-частотных характеристик акусти­ческих сигналов установлено, что непосредственно перед выб­росами и в процессе их развития спектры этих сигналов обогащаются низкочастотными составляющими (менее 50 Гц), амплитуды которых повышаются, т. е. спектральные мак­симумы смещаются в область низких частот. Аналогичные изменения претерпевают и спектры акустических сигналов, возбуждаемых в массиве исполнительным органом забой­ной машины или механизма. Многофакторный анализ аку­стической информации о состоянии выбросоопасности в действующем забое может осуществляться достаточно опе­ративно с помощью ЭВМ.

Таким образом, безопасность работающих при дистанционном управлении машинами и механизма­ми на выбросоопасных пластах обеспечивается бла­годаря непрерывному контролю изменения акустичес­ких сигналов в процессе технологического воздействия на пласт. Смещение спектральных максимумов этих сигналов в определенный диапазон низких частот яв­ляется объективным признаком начальной стадии раз­вития внезапных выбросов. На основе этого может быть создана автоматизированная система опережающего включения подачи свежего воздуха в места дистанци­онного управления при возникновении внезапных выбросов угля и газа.

Инструкция по безопасному ведению горных работ на
пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и
газа.— М.: ИГД им. Скочинского, 1989.


Агафонов А. В. Способы и средства обеспечения безопас­
ности проведения подготовительных выработок по выбро-
соопасным пластам.— Донецк: Донбасс, 1998.


Николин В. И., Заболотний А. Г., Лунев С. Г. Современ­
ные представления природы выбросоопасности и механиз­
ма выбросов как научная основа безопасности труда.— До­
нецк: ДонГТУ, 1999.


Бобров И. В. Способы безопасного проведения подгото­
вительных выработок на пластах, опасных по внезапным
выбросам угля и газа.— М.: Госгортехиздат, 1961.


Правило, безопасности в угольных шахтах.— К.: Основа,
1996.

Схожі:

Обеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа iconГосударственный стандарт союза сср система стандартов безопасности труда метрологическое обеспечение в области безопасности труда. Основные положения гост 12 005-84
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 июля 1984 г. №2540 срок введения установлен
Обеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа iconВлияние глубины горных работ на изменение условий проявления внезапных выбросов
Малинникова о. Н., Смирнова г. Г. (Тема 01600, 1986)//Вопросы предотвращения внезапных выбросов: Науч сообщ. /Ин-т горн дела им....
Обеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа iconЗйклрчпвтся в следующем
Кулишов в. М. "Исследование закономерностей разгружающего действия отработки защитных пологих пластов для борьбы с внезапными выбросами...
Обеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа iconОпубликовано: 29. 09. 2003 Автор / Источник: Отдел информации (Строй Бизнес Маркет)
Запасов угля хватит на 165 лет, нефти и газа, которые считаются в нашей стране этакой бездонной валютой, соответственно — на 65 и...
Обеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа icon25% энергии в мире вырабатывается из природного газа. По добыче газа первое место в мире устойчиво занимает Россия
Залежи природного газа обычно находятся вместе с нефтью, хотя существуют чисто газовые месторождения. Природный газ, как нефть и...
Обеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа iconАнализ воздействия термодинамических параметров на работу абсорбционной колонны установки осушки природного газа гордиенко О. И., студентка Процесс гликолевой осушки известен уже многие год
Оды и по-прежнему остается основным технологическим инструментом подготовки природного газа и попутного нефтяного газа к транспорту...
Обеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа iconМетодические рекомендации преподавания основ безопасности жизнедеятельности в 2014-2015 учебном году в образовательных учреждениях г. Севастополя
Целью подготовки обучающихся по предмету «Основы безопасности жизнедеятельности» является получение разносторонних знаний и приобретение...
Обеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа iconПриглашение
Лаборатория информационной безопасности при Молдавской Экономической Академии (www security ase md) объявляет о проведении viii-й...
Обеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа iconБурно развивающаяся промышленность в XX, а особенно в XXI столетии требуют все больших энергетических затрат. Добыча угля, нефти, а затем и природного газа идет всевозрастающими темпами
Энергоемких технологических процессов, создали и продолжают создавать все более экономичные двигатели (автомобильные, самолетные...
Обеспечение безопасности при внезапных выбросах угля и газа iconА. С. Попова Кафедра информационной безопасности и передачи данных программное обеспечение пк методическое пособие
«…набора операторов, который может быть представлен как единое целое в вычислительной системе и которое используется для управления...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи