Оценка безопасности ведения горных работ по пылевому фактору в проходческих забоях комбайнами со стреловидным исполнительным органом

А.А. Гринюк

канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник ОАО «НЦ ВостНИИ»

A.А. Анисимов

инженер ООО «Горный ЦОТ»

С.Н. Мусинов

инженер ООО «ЦОТ Горный»

B.Ю. Тарасов

инженер ООО «Горный ЦОТ»

УДК 622.5:628.511

ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ ПО ПЫЛЕВОМУ ФАКТОРУ В ПРОХОДЧЕСКИХ ЗАБОЯХ КОМБАЙНАМИ СО СТРЕЛОВИДНЫМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОРГАНОМ

Рассмотрено фактическое состояние пылеподавления при эксплуатации проходческих комбайнов со стреловидным исполнительным органом.

Предложены дополнительные мероприятия для безопасного ведения горных работ по пылевому фактору в проходческих забоях, оснащенных комбайнами со стреловидным исполнительным органом. Ключевые слова: ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЕ, БЕЗОПАСНЫЕ УСЛОВИЯ ТРУДА, ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОРОШЕНИЯ, СИСТЕМЫ ПЫЛЕОТСОСА, ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

В последние годы на шахтах Кузбасса заметно изменились условия работы вследствие внедрения новых технологий и механизмов как для проведения выработок, так и добычи и транспортирования полезного ископаемого. Однако применение высокопроизводительной техники приводит не только к снижению доли тяжелого

ручного труда и увеличению производительности, но и к повышению степени опасности существующих неблагоприятных факторов, влияющих на условия труда шахтеров. При проведении горных выработок неизбежно образуется угольная пыль, которая переходит во взвешенное состояние и выделяется в их атмосферу. Остаточная запылен-

ность рудничной атмосферы оказывает многофакторное влияние как на производственную среду в виде производственной опасности, так и на человека, осуществляющего производственную деятельность в этой среде, в виде профессиональной вредности.

На шахтах Кузбасса подготовительные выработки как по углю, так и

66

научно-технический журнал № 2-2011

ВЕСТНИК

Таблица 1 - Результаты обследования проходческих забоев шахт Кузбасса по пылевому фактору

Шахта, пласт, горная Сечение выработку Количество воздуха, подаваемое в забой, м3/мин Тип Производительно сть комбайна, т/мин Подви-гание забоя Запыленность воздуха (по общей массе), мг/м3 Расчетное пылеотложение на участке в сутки, г/м3 Нижний предел взрывае-мости

выработка в свету, м2 комбайна в сутки, м в 5 м от забоя в 10-15 м от забоя в 50 м от забоя в 100 м от забоя в 5-15 м от забоя в 15-50 м от забоя в 50-100 м от забоя отложившейся угольной пыли, г/м3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Шахта «Сибиргинская», пласт III, разрезная печь 3-2-7 15,0 310 1ГПКС 0,11 6,0 119,2 106,3 68,3 31,9 38,4 32,3 21,7 68

Шахта «Анжерская - Южная», пласт XVII, наклонный конвейерный ствол 17,4 598 1ГПКС 0,1 4,8 121,6 84,2 36,1 19,8 185,1 68,0 16,1 70

Шахта «Заречная», пласт Байкаимский, конвейерный штрек 1304 15,2 256 ксп-зз 0,09 4,8 141,6 138,4 77,5 40,2 7,8 42,2 18,1 26

Шахта «Заречная», пласт Байкаимский, конвейерный штрек 1311 17,8 428 КП-21 0,26 12,0 74,3 42,7 20,9 15,4 109,4 21,6 3,8 26

Шахта «Котинская», пласт 52, конвейерный штрек 52-10 19,7 324 КП-21 0,19 8,1 106,4 96,8 28,2 14,1 22,7 46,4 6,7 23

Шахта «Котинская», пласт 52, конвейерный штрек 52-09 19,7 324 П-110 0,19 8,1 131,8 124,2 40,6 17,8 18,0 56,6 10,8 23

Шахта «Распадская -Коксовая», пласт V, конвейерный штрек 0-5-3 16,2 810 1ГПКС 0,09 4,5 87,4 49,2 30,6 28,5 275,0 38,3 3,0 62

Шахта «Талдинская», пласт 48, диагональный штрек 48-5-1 10,3 280 1ГПКС 0,15 12,0 110,4 70,8 67,3 40,5 155,0 3,9 21,1 20

Шахта «Костромовская», пласт 19, демонтажная камера 19-04 9,6 458 КСП-32 0,14 12,0 133,4 119,6 84,7 75,3 94,8 68,5 12,9 22

Шахта «Костромовская», пласт 19, монтажная камера 19-05 12,3 478 КСП-32 0,18 12,0 117,2 93,8 64,3 62,7 130,9 47,2 1,8 22

Шахта «Талдинская -Западная-2», пласт 70, вентиляционный штрек 7009 21,3 350 МВ-670 0,77 30 77,4 68,2 22,1 14,4 21,8 31,2 3,6 25

с присечкой горных пород, проходятся с применением комбайнов. Большинство применяемых проходческих комбайнов имеет стреловидный исполнительный орган, оснащенный резцовой коронкой. Комбайны этого типа по своей конструкции не могут осуществлять крупный скол горной массы. Уголь получается измельченным, что способствует высокой запыленности воздуха, в десятки и сотни раз превышающей предельно допустимые концентрации (ПДК). Отечественные комбайны данного типа для пылеподавления оснащены только системами внутреннего и внешнего орошения, работающими в основном от шахтных водопроводов при давлении воды от 1,5 до 2,0 МПа.

Известно, что эффективность орошения повышается с увеличением давления воды. Давление воды в пределах от 2,5 до 4,0 МПа является оптимальным. При этом давлении эффективно улавливается мелкодисперсная угольная и породная пыль, и эффективность пылеподавления может достигать 80-90 % и выше. Остаточная за-

пыленность воздуха при работе проходческих комбайнов на шахтах Кузбасса составляет 100-200 мг/м3 и выше (таблица 1). В связи с этим актуальным остается требование оснащения комбайнов со стреловидным исполнительным органом встроенными или автономными системами пылеотсоса (таблица 1), которое не реализовано до настоящего времени.

Из приведенной таблицы 1 видно, что на участке от забоя 5...100 м выработки приходят во взрывоопасное состояние в течение суток вследствие недостаточной эффективности пылеподавления, что приводит к заболеванию шахтеров пневмокониозом и повышению производственной опасности из-за возможности взрыва пыли. В НЦ ВостНИИ имеется ряд разработок, направленных на повышение э ффективности и надежности работы систем орошения и пыле-отсасывающих установок нового поколения и защищенных патентами, но отсутствие финансирования не позволяет до конца решить проблему эффективного пылепо-давления для создания более

комфортных и безопасных условий труда шахтеров.

Из изложенного следует, что безопасное ведение горных работ по пылевому фактору возможно при условии соблюдения следующих дополнительных мероприятий:

• оснащения комбайнов со стреловидным исполнительным органом встроенными или автономными системами пылеотсоса [1];

• обеспечения давления воды в системах взрывозащитного орошения комбайнов не менее 2,5 МПа при расходе воды не менее 2,5 л/ мин на резец, в том числе удельный расход жидкости должен быть не менее 100 л/м3 горной массы;

• обеспечения давление воды на оросителях водяных завес (ВЗ) не менее 2,0 МПа;

• применения добавки смачивателя для повышения эффективности систем орошения;

• осуществления ежесменного контроля оросительных систем комбайнов;

• осуществления контроля пылев-зрывобезопасности горных выработок и интенсивности пылеотло-жения.

MINING WORK SAFETY EVALUATION ON THE BASIS OF DUST FACTOR IN THE HEADING FACES USING MACHINES WITH BOOM-TYPE HEADER A.A. Grinyuk, A.A. Anissimov, S.N. Mussinov, V.Yu. Tarasov Actual condition of dust suppression is reviewed when heading machines with boom-type header are used.

Additional measures are suggested for safe mining work in relation to dust factor in the heading faces equipped with boom header machines. Key words: DUST SUPPRESSION, SAFE WORKING CONDITIONS, DUST SPRAYING EFFICIENCY, DUST SUCKTION SYSTEMS, ADDITIONAL MEASURES

Гринюк Алексей Алексеевич e-mail: 642935@rambler.ru

Анисимов Антон Анатольевич e-mail: 642935@rambler.ru

Мусинов

Станислав Николаевич e-mail: 642935@rambler.ru

Тарасов Владимир Юрьевич e-mail: 642935@rambler.ru

68

научно-технический журнал № 2-2011

ВЕСТНИК

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГОСТ Р 50703-2002. Комбайны проходческие со стреловидным исполнительным органом. Общие технические требования и методы.