CC BY
83
УДК 622.232.83.
А.В.Адамков
СОСТОЯНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА В ЗАБОЯХ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК ПРИ РАБОТЕ ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ
На угольных шахтах Российской Федерации удельный объем комбайновой проходки выработок постоянно растет главным образом за счет смешанных и чисто породных забоев, для чего создаются проходческие комбайны и комплексы повышенной энерговооруженности и производительности.
Более 95 % от всего комбайнового парка составляют комбайны со стреловидным исполнительным органом. Для комбайнов этого типа характерно значительное измельчение отбиваемой горной массы, сопровождаемое высокой запыленностью воздуха, которая без средств борьбы с пылью может достигать 5000 мг/м3 и более. При этом следует отметить, что запыленность воздуха из года в год возрастает, что обуславливается рядом факторов, а именно:
- интенсификацией проведения подготовительных выработок за счет применения высокопроизводительных комбайнов;
- переходом горных работ на более глубокие горизонты, в связи с чем уменьшается в первую очередь естественная влажность угольных пластов. Увеличиваются горное давление и газовыделение [1,3,5].
Под величиной пылеобразо-вания понимается количество всей пыли, образующейся в процессе разрушения угольного массива проходческими комбайнами. Величина пылевыде-ления определяется количеством пыли выделившейся в атмосферу проходческого забоя. Пылевыделение прямо пропорционально пылеобразованию. По замерам количества пыли, выделившейся в атмосферу проходческого забоя, можно судить о количестве образующейся пыли. Шахтными иссле-
дованиями установлено, что на величину пылевыделения при работе комбайнов влияют в основном следующие факторы: влажность, крепость, мощность и структура угольного, скорость воздуха в забое, режим разрушения органом комбайна, конструкция исполнительного органа и тип комбайна.
Характеристикой пылевы-деления при работе комбайнов служит запыленность воздуха (мг/м3).Замеры запыленности воздуха проводились при работе проходческих комбайнов на разных угольных пластах. Для определения запыленности воздуха применялся прибор измерения пыли «ТМ Дата».
На шахте имени С.М. Кирова М.М. Протодьяконова ґ=1,5-2. Запыленность воздуха при работе проходческого комбайна составила: на рабочем месте машиниста комбайна 125 мг/м3; на расстоянии 30 м от проходческого комбайна 135 мг/м3
Показатели запыленности воздуха при проведении выработок по пласту «Поленовский» представлены на рис.1.
На шахте «Комсомолец» провели исследования запыленности воздуха при проведении подготовительных выработок проходческими комбайнами. Конвейерный штрек № 1727 по пласту «Бреевский » проводится проходческим комбайном
1ГПКС. Угол падения пласта до 40, мощность 2,9 м. Влажность угля 5,5 %, крепость по шкале М.М. Протодьяконова ґ= 1,5.
Запыленность воздуха при работе проходческого комбайна составила: на рабочем месте машиниста комбайна 106,24 мг/м3; на расстоянии 30 м от проходческого комбайна 151, 42 мг/м3.
На шахте «Октябрьская» провели исследования запыленности воздуха при проведении подготовительных выработок проходческими комбайнами.
Конвейерный штрек 999 проводится по пласту «Полысаев-ский-1» проходческим ком-
байном 1ГПКС. Угол падения пршесиа ий&лЄд омямииосзпыЗеЬнис ти воздуха при і Влажность угля 3,6 %, крепость по шкале М.М. Протодьяконова ґ = 1,5. Запыленность воздуха
при работе проходческого комбайна составила: на рабочем месте машиниста комбайна
183,8 мг/м3; на расстоянии 30 м от проходческого комбайна
290,5 мг/м3.
На шахте имени 7 Ноября провели исследования запыленности воздуха при проведении подготовительных выработок проходческими комбайнами.
Промышленный штрек 1361 проводится по пласту «Байка-имский» проходческим комбайна 8-100 в забое. Пласт «Байка-имский» мощностью 4,3 - 4,8
135
3=
X 130
Ї,
СЗ 125
§
120
: т 115
к:
Я 1 110
т
105
130
125
115
1 1
ХЛУ12 СМ15
1 ГПКС
П-110
Рис.1.Концентрация пыли на рабочем месте машиниста проходческого комбайна при проведении подготовительных выработок проходческими комбайнами по пласту «Поленовский»
м, угол падения 30-50 , влаж-
ность угля 4 -б,б % , крепость по шкале М.М. Протодьяконова f= 1,б - 1,9. Запыленность воздуха при работе проходческого комбайна составила: на рабочем месте машиниста комбайна 17б мг/м3, на расстоянии 30 метров от проходческого комбайна 194 мг/м3.
На шахте «Красноярская» провели исследования запыленности воздуха при проведении подготовительных выработок проходческими комбайнами.
Фланговый конвейерный уклон (рис.31е) по пласту «Байкаим-ский» проводится проходче-
ским комбайном 1ГПКС. Пласт «Байкаимский» мощностью 2,99 м., угол падения 30-б0, влажность пласта до б,б %, крепость по шкале М.М. Протодьяконова f=0,8-1. Запыленность воздуха при работе проходческого комбайна составила: на рабочем месте машиниста комбайна
140,8 мг/м3; на расстоянии 30 метров от проходческого комбайна 150,9 мг/м3.
На шахте «Полысаевская» провели исследования запыленности воздуха при проведении подготовительных выработок проходческими комбайнами.
Вентиляционный штрек 17-41
по пласту «Бреевский» проводится проходческим комбайном 1ГПКС. Пласт «Бреевский» мощностью 1,55-1,75 м., угол падения 50-120, влажность угля 4-5%, крепость по шкале М.М. Протодьяконова ґ = 1,5. Запыленность воздуха при работе проходческого комбайна составила: на рабочем месте машиниста комбайна 134,5 мг/м3, на расстоянии 30 метров от проходческого комбайна 102,5 мг/м3. Исследования запыленности забоя при проведении подготовительной выработки провели на шахте «Красноярская» и шахте «им. 7 Ноября»
Таблица
Результаты измерений запыленности воздуха в подготовительных забоях
№ Угольный пласт, наименование выработки Тип комбайна Место отбора проб Запыленность воздуха, мг/м3
Шахта имени С.М.Кирова
1 Поленовский, Конвейерный штрек 25-8б JOY На рабочем месте МГВМ 170
30 метров от комбайна 270
2 Поленовский, Вентиляционный штрек 25-87 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 130
30 метров от комбайна 155
3 Поленовский, Путевой уклон 25-01 П - 110 На рабочем месте МГВМ 135
30 метров от комбайна 155
4 Болдыревский, Путевой уклон 24-01 JOY На рабочем месте МГВМ 120
30 метров от комбайна 140
5 Поленовский, Конвейерный штрек 25-8б 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 115
30 метров от комбайна 135
б Поленовский, Газодренажный штрек 25-8б JOY На рабочем месте МГВМ 125
30 метров от комбайна 135
7 Поленовский, Водоспускной штрек 25-01 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 100
30 метров от комбайна 150
Шахта «Красноярская»
8 Байкаимский, Монтажная камера 1311 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 15б.б
30 метров от комбайна 175.3
9 Байкаимский, Фланговый конвейерный уклон 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 140.8
30 метров от комбайна 150.9
10 Байкаимский, Водосборник с ДПУ 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 159
30 метров от комбайна 184
Шахта «Комсомолец»
11 Емельяновский, Вентиляционный штрек 1922 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 9б.12
30 метров от комбайна 155.52
12 Бреевский, Конвейерный штрек 1728 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 48.5б
30 метров от комбайна 7б.1б
13 Бреевский, Конвейерный штрек 1727 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 10б.24
30 метров от комбайна 151.42
14 Бреевский, Вентиляционный штрек 1727 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 100.48
30 метров от комбайна 121.34
15 Емельяновский, Газодренажный штрек 1922 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 92.51
30 метров от комбайна 197.3б
Продолжение таблицы
№ Угольный пласт, наименование выработки Тип комбайна Место отбора проб Запыленность воздуха, мг/м3
Іахта «Октябрьская»
16 Полысаевский-1, Конвейерный штрек 999 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 183.8
30 метров от комбайна 290.5
17 Полысаевский-1, Вентиляционный штрек 994 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 82.7
30 метров от комбайна 162.4
18 Полысаевский-1, Конвейерный уклон 97 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 64.1
30 метров от комбайна 179.2
19 Полысаевский-1, Вентиляционный штрек 998 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 204.1
30 метров от комбайна 236.5
20 Полысаевский-1, Монтажная камера 980 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 68.6
30 метров от комбайна 323.3
Шахта «Полысаевская»
21 Бреевский, Конвейерный штрек 17-39 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 257.7
30 метров от комбайна 272.9
22 Бреевский, Вентиляционный штрек 17-41 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 134.5
30 метров от комбайна 102.5
23 Толмачевский, Вентиляционный штрек 18-27 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 101.6
30 метров от комбайна 65.2
24 Толмачевский, Вентиляционный штрек 18-25 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 62.1
30 метров от комбайна 65.4
Шахта имени 7 Ноября
25 Полысаевский - 2, Дренажный уклон 16 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 182
30 метров от комбайна 190
26 Байкаимский, Вентиляционный штрек 1361 1ГПКС На рабочем месте МГВМ 170
30 метров от комбайна 205
27 Байкаимский, Вентиляционный штрек 1362 П - 220 На рабочем месте МГВМ 172
30 метров от комбайна 201
28 Байкаимский, Промышленный штрек 1361 8 - !00 На рабочем месте МГВМ 176
30 метров от комбайна 194
по пласту «Байкаимский» при различной влажности разрушаемого угля. Проходческие комбайны 1ГПКС эксплуатировались в идентичных условиях по фактору проветривания с почти одинаковой интенсивностью отбойки полезного ископаемого. При изменении влажности угля от 4% до 6,6% запыленность воздуха снизилась со 170 мг/м3 до 140,8 мг/м3.
Следует отметить, что исследованиями, выполненными А.М. Быковым, установлено значительное снижение запыленности воздуха с увеличением влажности угля. Однако даже при влажности угля 16% запыленность в несколько раз превышает допустимую норму. [1,2,3]
Результаты выполненных исследований пылеобразования при работе проходческих комбайнов на шахтах Кузбасса сведены в таблице.
Показатели среднесменной запыленности в забое подготовительной выработки на рабочем месте машиниста проходческого комбайна представлены на рис.2.
Из приведенных данных видно, что пылеобразование в забоях подготовительных выработок при работе проходческих комбайнов на шахтах Кузнецкого бассейна превышает предельно-допустимую концентрацию.
Запыленность воздуха при работе проходческих комбайнов на шахтах Кузбасса настолько значительна, что применяющиеся средства обеспылевания не обеспечивают снижения концентрации взвешенной пыли в подготовительных забоях до величин, удовлетворяющим
соответствующим требованиям. Необходимо разрабатывать более эффективные, чем применяющиеся в настоящее время,
способы и средства борьбы с пылью в забоях подготовительных выработок.
Совершенствование исполнительных органов проходческих комбайнов является важным направлением в улучшении санитарно-гигиенических условий труда в подготовительных забоях.
Кроме совершенствования исполнительных органов необходимо разрабатывать новые методы разрушения массива, применение которых позволило бы значительно снизить пыле-образование в выработках подготовительных.
Одним из возможных направлений по улучшению санитарно-гигиенических условий труда в забое является разрушение угольного массива методом крупного скола врубо-блочным способом.
При помощи проходческого агрегата [6] разрушение
угольного массива осуществляется не сплошным фрезерованием забоя, что приводит к высокой запыленности воздуха, а отрывом блоков угля, нарезанных врубовыми барами, при
помощи клинового устройства.
Разрушение угольного массива проходческим агрегатом позволит более чем в 2 раза повысить скорость проведения выработок с уменьшением пы-
леобразования и улучшением санитарно-гигиенических условий труда в забое в сравнении с существующими проходческими комбайнами избирательного действия.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ищук И.Г., Поздняков Г.А. Средства комплексного обеспылевания горных предприятий: Справочник.- М.: Недра, 1991.-253 с.
2. Поздняков Г.А., Мартынов Г.К. Теория и практика борьбы с пылью в механизированных забоях.-М.: Наука, 1983.- 121 с.
3. Новые способы борьбы с пылью в угольных шахтах / Ф.М. Гельфанд, В.П. Журавлев, А.П. Поцелуев, Л.И. Рыжих - М : Недра, 1975 - 288 с.
4. Бунин В.И., Шаламанов В.А., Гостюшев М.В. Современные способы разрушения угля и пород // Вестн. КузГТУ. 2001 №2.С.60.-62.
5. Карагодин Л.Н., Ищук И.Г. Современное состояние борьбы с пылью на угольных шахтах // Уголь -1977. - №9. С. 27-28.
6. Патент ЯИ №2209979 С1, кл 7 Е 21 Б 9/10, Е 21 С 27/16. Проходческий Агрегат / В.В. Егошин, А.В.Адамков - Опубл. 10.08.2003, Бюл. № 22.
□ Автор статьи:
Адамков Аркадий Викторович -аспирант кафедры разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом
