Шахтная атмосфера подземных горных выработок » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Шахтная атмосфера подземных горных выработок

14.04.2021

Атмосфера подземных горных выработок содержит горючие газы и пыль, при определенном соотношении которых с воздухом образуются взрывчатые смеси. В выработанное пространство угольных шахт выделяется в основном метан, но кроме него в нем содержатся предельные и непредельные углеводороды (этан, бутан, пропан, этилен), азот, углекислый и сернистый газы, сероводород, водород.

Природный газ, выделяющийся из угольных пластов, содержит: 80-83 % метана, 1-4 % тяжелых углеводородов, 10 % азота, 5 % углекислого газа, менее 1 % других газов.

В массиве горных пород различают свободное и связанное состояние газов. Свободный газ находится в основном в порах, трещинах и пустотах естественного или искусственного происхождения. Связанный газ адсорбирован породой. Высокая сорбционная способность угольных пластов обусловлена высокоразвитой поровой поверхностью, доходящей до 200 м2 на 1 кг, при этом около 75 % газа находится в связанном состоянии. На основе исследований А.А. Скочинский и В.Б. Комаров установили, что 1 т угля может сорбировать в своем объеме до 100 м3 метана. Выделение метана в подземное выработанное пространство происходит как из угольного и породного массивов, так и из разрушенного (нарушенного) механическим или взрывным способом угля или породы (выбросоопасные песчаники).

Различают три вида газовыделений:

• обыкновенные из видимых пор и трещин;

• из невидимых пор и трещин;

• суфлярное выделение газа, в результате чего происходит внезапный прорыв (выброс) газа в атмосферу выработок в течении короткого времени с выбросом угля и породы.

Давление газа в угольных и породных массивах превышает 10 МПа и зависит от глубины залегания. Добываемые в шахтах угли классифицированы по газоносности в зависимости от объема газа, выделяющегося на 1 т суточной добычи. Наиболее газоносными являются антрациты и коксующиеся угли.

По относительной газообильности угольные шахты классифицируются следующим образом:

• 1 категория - не более 5 м3/т;

• 2 категория - 5-10 м3/т;

• 3 категория - 10-15 м3/т.

Сверхкатегорийными называются шахты с относительной газообильностью более 15 м3/т, а также шахты, разрабатывающие пласты, опасные по выбросам породы, угля и газа и по суфлярным выделениям.

Интенсивное образование пылевых аэрозолей в угольных шахтах происходит при работе машин и механизмов, производстве взрывных работ. Газы могут находиться в воздухе (в виде пылевых аэрозолей) или оседать на почву и стенки выработок. Возникающие при взрывных работах мощные УВВ поднимают осевшую пыль в атмосферу подземных горных выработок, в результате чего в призабойном пространстве образуется пылевая аэрозоль взрывчатой концентрации. Угольная пыль взрывчатой концентрации может взорваться (воспламениться) от различных источников, в том числе и от УВВ. Ее взрывчатость оценивается по содержанию летучих веществ - продуктов газификации, образующихся при нагреве угля без доступа кислорода при температуре 850 °С.

В составе летучих веществ содержатся: метан, оксид углерода, водород и некоторые другие газы. При содержании в угольных пластах более 10 % летучих веществ угольные шахты, согласно классификации, считаются опасными по пыли.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: