Стан та тенденції підвищеної небезпеки вугільного пилу - Травматизм при вибухах газу та пилу
Стан та тенденції підвищеної небезпеки вугільного пилу
Першочергове значення у роботі керівників та фахівців шахт із профілактики травматизму та аварійності в умовах інтенсивного ведення гірничих робіт є боротьба з вугільним пилом як джерелом професійних захворювань та вибухів великої руйнівної сили.
Вугільний пил за багатьма параметрами є небезпечнішою речовиною на шахті, ніж метан, а саме:
Участь пилу в газоповітряному метановому середовищі знижує нижній поріг вибуху метану до 3-4%. За рахунок участі пилу у вибуху метану підвищується сила вибуху, часто на порядок порівняно з вибухом лише метаноповітряної суміші.
При вибуху пилу або участі його у вибуху метану, як правило, частина пилу частково згоряє, тому утворюється великий обсяг оксидів вуглецю та інших токсичних газів високої концентрації, що при вибухах не менш небезпечно для людей, що перебувають у шахті, ніж ударна хвиля і фронт полум'я. Число загиблих від отруєння буває значно більшим, ніж безпосередньо від вибуху.
Характерною особливістю вибухів метану та вугільного пилу з катастрофічними наслідками та загибеллю людей є та обставина, що вибухова ударна хвиля повітря, фронт полум'я під час руху піднімають усі додаткові обсяги пилу, підриваючи чи підпалюючи її. В цьому випадку вибух поширюється до 8 - 10 км від епіцентру, а продуктів його буває достатньо, щоб заповнити всі виробки крила, горизонту шахти. Відомі випадки, при яких ударна хвиля величезної руйнівної сили досягала стовбурів та поверхні, руйнуючи надшахтні будівлі та інші споруди (вибухи метану та пилу на шахтах “Колмогоровська”, “Распадська”, ім. Шевякова, на двох шахтах в Остраво-Карвінському басейні ).
Ззбільшенням глибини розробки вологість вугілля зменшується, а пилоутворення, як і кількість метану, збільшується.
Із застосуванням комбайнів з продуктивністю 8-12 т на хвилину та у зв'язку з інтенсивним провітрюванням зріс об'єм пилу до 1,2-1,5 кг на 1 т відбитого вугілля, різко збільшилося пилоутворення по всьому очисному вибою та поширення пилу далеко за межі очисного вибою. і навіть виїмкової ділянки.
Застосування суцільної конвеєризації для доставки гірської маси, збільшення швидкості повітряного струменя по виробках сприяє поширенню пилу практично по всій шахті.
Недосконалі методи боротьби з пилом, відсутність інструментального контролю, експрес-аналізу та інших інженерних, ефективних заходів.
Ослаблення контролю над дотриманням пилового режиму певною мірою проявляється при “мокрому” способі боротьби. При збиранні пилу - за допомогою води, ми втратили навіть примітивне визначення стану вибухонебезпечності вироблення по сланцевому пилу. Як відомо, досить осланцованная (біла) вироблення вважалася безпечною, чорна - запилена вибухонебезпечною (є норма витрати пилу на 1м 2 ). При мокрому способі всі виробки чорні, вода за високої температури на великій глибині швидко випаровується, а пил також швидко накопичується.
Відстали у цій галузі й наукові дослідження щодо визначення параметрів - періодичності виконання заходів для збирання та локалізації вугільного пилу залежно від продуктивності видобувних машин, швидкості повітряного струменя, небезпеки пилу за вибухом. З практики відомі численні випадки, у тому числі аварії (шахта “Сокурсна” та ін.), коли зона щоденного прибирання та змиву вугільного пилу по виробленню встановлюється в 50-100 м від вибою, а пил сильним вентиляційним струменем виноситься на150-200 м і більше. Періодичність виконання протипилових профілактичних заходів встановлюється раз на добу, на тиждень, а контрольні погодинні пилові зйомки (або добові) показують, що вибухова концентрація пилу у виробленні за високої продуктивності видобуткового комбайна до 1000 т за зміну утворюється за 5-7 годин.
Причиною - місцем скупчення вугільного пилу, небезпечного для вибуху, є простір між кріпленням і стінками виробок. У багатьох виробок контур по периметру за кріпленням не рівний, особливо при буровибуховому способі відбійки гірської маси і має площу значно більшу, ніж периметр вироблення у світлі, простір між кріпленням і гірським масивом рідко буває забученим повністю. У цьому просторі і по периметру масиву відбувається накопичення метану та вугільного пилу, особливо в сухих виробках. При ретельному виконанні заходів для прибирання вугільного пилу водою, частина пилу через кріплення може змиватися або зволожуватися”. Хоча це не говорить про те, що метод боротьби з пилом, що базується на застосуванні води, є більш ефективним. Швидше, на думку фахівців, навпаки. Таким чином, вироблення після виконання протипилових заходів може виглядати задовільним, насправді мати значну кількість пилу за кріпленням. Цим можна пояснити реакцію керівників дільниць та шахти перед вибухом тих, хто відвідав гірські виробки, які, стверджували, що називається, "віддають голову на відсікання", що пилу у виробленні перед вибухом не було.
Однією з основних причин небезпечного скупчення пилу є відсутність постійних робітників по осланцюванню, змиванню, збиранню пилу як у підготовчих виробках, так і у виробках, що примикають до очисного.забою.
Хотілося звернути увагу ще на одну причину вибухів вугільного пилу, що з'явився з використанням високопродуктивних комбайнів, не схожу на описану вище. Відомо, що вугільний пил, як і інші види пилу, вибухає тільки коли перебуває у повітрі у зваженому стані. Джерелом переходу пилу зі статичного у зважений стан та вибуху його, найчастіше є спалах або вибух метану. Дійсно таке уявлення в цілому правильне, але недостатньо повне і не мобілізує робітників та ІТП негазових шахт на боротьбу з вугільним пилом (і сланцевим пилом). Багато шахтарів, керівників, ІТП навіть з великим стажем роботи у вугільній промисловості не можуть пригадати випадки вибуху вугільного пилу без участі метану. Більше того, на багатьох негазових і газових шахтах, де практично немає метану, у виробках дуже висока вологість, крапель, великі притоки води, що призводить до того, що заходи боротьби з вугільним або сланцевим пилом практично не здійснюються, і в ряді випадків у цьому немає необхідності. Але на практиці пил навіть у таких умовах за певних обставин вибухає, причому без наявності слідів метану в пласті, рудничній атмосфері та за високої вологості гірничих виробок.
Джерелом утворення пилу, який утримує його у зваженому стані та підриває, найчастіше є вибухова речовина при виробництві буропідривних робіт, що застосовується з порушенням правил безпеки.
Вибухи через порушення пилового режиму та особливості при провадженні буропідривних робіт у очисних та підготовчих вибоях за відсутності метану неодноразово мали місце на газових шахтах.