CC BY
35
© В.В. Чистюхин, С.А. Алексеенко, А.В. Чистюхина, 2009
УДК 622.867
В.В. Чистюхин, С.А. Алексеенко, А.В. Чистюхина
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ ПРИ ПОДГОТОВКЕ И ОТРАБОТКЕ ДЛИННЫХ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ
Разработана гибкая шахтная вентиляционная перемычка для оперативной временной изоляции части тупиковой выработки в случае возникновения пожара. Ключевые слова: угольные шахты, подземный пожар, выбросы угля и газа, вентиляционная перемычка.
Яесмотря на предпринимаемые организационнотехнические мероприятия в области охраны труда, уровень аварийности на угольных шахтах Украины остается достаточно высоким. Только за первое полугодие 2008 года возникло 11 подземных пожаров, произошли 4 взрыва метана и угольной пыли, 2 внезапных выброса угля и газа. Такие аварии сопровождаются резким повышением температуры воздуха и изменением его состава в аварийных выработках, что создает угрозу жизни работников и значительно усложняет ведение аварийно-спасательных работ (АСР). Особенно это касается проблем, возникающих при проведении длинных тупиковых выработок и отработке длинных выемочных столбов.
Безусловно, наиболее правильным с точки зрения спасения людей в случае пожара или взрыва явлеятся вывод застигнутых аварией людей на поверхность, а не устройство камер-убежищ. Однако, существующие способы и средства индивидуальной защиты не обладают достаточным сроком защитного действия, обеспечивающим безопасный выход людей из загазированных выработок длинной более 1000 м в условиях ограниченной видимости. Не решают проблемы и устройство пунктов переключения в резервные самоспасатели, количество которых, в соответствии с требованиями действующих «Правил безопасности в угольных шахтах» не должно быть более одного на одном маршруте движения.
При проведении тупиковых выработок проходчики в основном сосредоточены в призабойном пространстве. Пожар же может возникнуть практически в любом месте выработки препятствуя эва-
куации рабочих. Чисто психологически не каждый человек может пройти через очаг пожара, поэтому наиболее реальным является временная изоляция части выработки между забоем и очагом пожара с обеспечением в этом изолированном пространстве пригодной для дыхания атмосферы в течение длительного периода времени, необходимого для прибытия горноспасателей.
Для оперативной временной изоляции части тупиковой выработки предлагается применять гибкую шахтную вентиляционную перемычку, разработанную Донецким политехническим институтом (ныне ДонНТУ, авторы В.В. Чистюхин, В.К. Костенко и др.), конструкция защищена авторским свидетельством №1640439 кл. Е2№ 1/14. Схема перемычки представлена на рисунке.
Перемычка крепится к раме крепи на определенном расстоянии от забоя. В нормальных условиях её створки находятся в раскрытом положении и не препятствуют движению воздуха, людей и материалов по выработке. Пневмобаллоны подключены к магистральному трубопроводу, но не заполнены сжатым воздухом. При возникновении пожара в пневмобаллоны подается сжатый воздух, они плотно прижимаются к раме крепи по всему её периметру, створки перемычки застегиваются, обеспечивая относительную герметичность изоляции. Для предотвращения возможного попадания пожарных газов в изолированный объём в нем создается избыточное давление воздуха путем подачи его из магистрального трубопровода. Этот же воздух используется и для дыхания укрывающихся за перемычкой людей.
Пневмобалонны 7 со штуцерами для подачи в них сжатого воздуха с помощью ремешков 5, протянутых через отверстие 6 в гибкой шторе 2 перемычки и фиксирующих элементов 4 крепятся к элементам крепи выработки 8. Штора перемычки 2 крепится к пневмобаллонам 7 быстроразъемным соединением, например типа «молния». В шторе перемычки имеется дверной проем 10 закрывающийся соединением типа «молния», а также проем 11, для пропуска вентиляционной трубы. На шторах перемычки крепятся кольца с пропущенными через них элласттичными стяжками 13.
А~А
Переносная вентиляционная перемычка: 2 - гибкая штора; 4 -фиксирующий элемент; 5 - ремешок; 6 - отверстие в шторе перемычки; 7 - пневмобаллон; 8 - элемент крепи выработки; 9 - затяжка; 10 - дверной проем; 11 - проем для пропуска вентиляционной трубы; 12 - кольцо; 13 - эластичная стяжка
Для создания пригодной для дыхания атмосферы в изолированном объеме выработки в процессе ее проведения должен прокладываться трубопровод со сжатым воздухом. При аварии сжатый воздух выпускается из трубопровода обеспечивая необходимым
количеством воздуха спасающихся людей и создавая в изолируемом объеме избыточное давление, препятствующее возможному проникновению в него пожарных газов.
Для ведения АСР и спасения рабочих при авариях на кафедре аэрологии и охраны труда НГУ совместно с ДонНТУ в 2008 г. разработано техническое решение установки для спасения горняков при авариях и получено положительное решение о выдаче патента Украины на полезную модель (авт. В.И. Муравейник, С.А. Алексеенко, Ю.Ф. Булгаков и др.).
Установка для спасения горняков при авариях включает: вентиляционный трубопровод, вентилятор, устройство для транспортирования горняков, тяговый механизм с гибкой тягой. Вентиляционный трубопровод выполнен из жароустойчивого материала, в виде эвакуатора жесткой трубы круглой формы со шлюзами вдоль него и промежутками между ними для входа людей в эвакуатор и выхода из него.
Эвакуатор внутри оборудован роликовым транспортером, кольцевой канатной дорогой с возможностью реверса, трубопроводом для подачи веществ, необходимых для аварийно-спасательных работ, и имеет кабели для электроснабжения и связи. Такое сочетание и взаимное размещение взаимосвязанных элементов установки: эвакуатора, вентилятора, шлюзов, роликового транспортера, тягового механизма (лебедки), тягового привода в виде кольцевой канатной дороги, трубопровода, кабелей электроснабжения и связи, пускового устройства, воздухопровода, обеспечивает возможность оперативной эвакуации людей из опасной зоны и выполнения комплекса аварийно-спасательных работ. Вследствие этого повышается эффективность спасения рабочих и ликвидации последствий аварий в подземных горных выработках.
Установка работает следующим образом. Эвакуатор защищает от повреждения размещенное в нем оборудование: ролики с опорами, тяговые канаты, трубопровод с креплениями, кабелем электроснабжения и связи. Таким образом обеспечивается возможность использования указанного оборудования при авариях. Вентилятор, установленный в магистральной выработке, постоянно нагнетает в эвакуатор свежий воздух, в результате чего в нем поддерживается избыточное давление воздуха, что препятствует проникновению в эвакуатор из участковой выработки взрывчатых и вредных газов.
При возникновении аварии в участковой выработке, лаве или в соседних выработках лебедка автоматически или по сигналу с рабочей зоны по кабелю связи включается в работу таким образом, что верхний канат в эвакуаторе движется в направлении магистральной выработки, где установлена лебедка и проходит поток свежего воздуха. Рабочие из опасной зоны попадают в эвакуатор через его концевой торец, концевой шлюз, или промежуточные шлюзы. Выход людей из эвакуатора осуществляется через начальный торец, начальный шлюз или через промежуточные шлюзы, если он находится в опасной зоне.
При возникновении пожара в горных выработках используют вентиляционный трубопровод для подачи в аварийную зону инертного газа (например: N2, CO2 и др.). Для перемещения по эвакуатору горноспасателей и необходимого оборудования в аварийную зону изменяют направление движения тяговых канатов: проводят реверс барабана лебедки так, что верхний канат движется в направлении от лебедки до концевого торца эвакуатора.
Установка обеспечивает возможность оперативной и безопасной доставки горноспасателей, материалов и оборудования в аварийную зону даже при наличии завалов и высоких температур в участковой выработке.
Chistjuhin V. V., Alekseenko S.A., Chistjuhina A. V.
PERFECTION OF SALVAGE OPERATIONS BY PREPARATION AND DEVELOPMENT OF LONG EXCAVATION AREAS.
It is developed the flexible mine ventilating crosspiece for operative temporary isolation of a part of cul-de-sac in case offire occurrence.
Key words: coal mines, underground fire, coal and gas ejections, ventilating crosspiece.
— Коротко об авторах ------------------------------------------------
Чистюхин В.В. - кандидат технических наук, доцент, Донецкого Национального технического университета (ДонНТУ);
Алексеенко С.А. - кандидат технических наук, доцент Национального горного университета Украины (НГУ);
Чистюхина А.В. - студентка Донецкого Национального технического университета (ДонНТУ).
