Повышение пылевзрывобезопасности при разработке угольных пластов путем термовлажностной химреагентной обработки угольного массива

• Автор: Прокопович, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 178 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПЫЛЕВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ШАХТ КУЗБАССА

1.1. Состояние аварийности и травматизма в угольной отрасли Кузбасса

1.2. Пыль как фактор производственной опасности

1.3. Характеристика поражающих факторов при взрывах пылеметановоздушных смесей

1.4. Анализ существующих способов и средств по борьбе со взрывами угольной пыли

1.5. Цель и задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ ПЫЛЕОБРАЗОВАНИЯ И

ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ

2.1. Источники пылеобразования в угольных шахтах

2.1.1. Источники пылеобразования при работе комбайнов
2.1.2. Пылеобразование при буровзрывных работах
2.1.3. Пылеобразование при транспортировке угля и
вспомогательных процессах
2.2. Исследование процессов пылеобразования выемочных участков
2.2.1. Влияние микрокомпонентов и свойств угля на
пылеобразование и запыленность воздуха при работе комбайнов
2.2.2. Влияние горнотехнических факторов на запыленность
воздуха при работе комбайнов
2.3. Процессы накопления угольной пыли и переход е во
взвешенное состояние
Пылеобразование на очистном участке 2 шахты Осинниковская
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УВЛАЖНЕНИЯ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Сущность метода Проницаемость угольных пластов
Основные закономерности процесса нагнетания воды в угольный пласт
3.3.1. Параметры увлажнения угольных пластов
3.3.2. Взаимодействие нагнетаемой жидкости с угольным пластом
3.3.3. Смачиваемость углей и использование поверхностноактивных веществ при увлажнении угля
ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И КОНЦЕНТРАЦИИ ПАВ В РАСТВОРЕ СМАЧИВАТЕЛЯ НА ПЫЛЕОБРАЗОВАНИЕ УГЛЯ
Исследование влияния температуры и концентрации ПАВ в растворе смачивателя на влагонасыщение угля Определение оптимальной концентрации смачивателя для угольных пластов
Исследование влияния температуры и концентрации ПАВ в растворе смачивателя на кинематическую вязкость рабочей жидкости
Исследование взаимодействий в системе угольжидкостьгаз Исследование влияния температуры и концентрации ПАВ в
растворе смачивателя на пылеобразующую способность угля
Выводы
5. НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОВЛАЖНОСТНОЙ ХИМРЕАГЕНТНОЙ ОБРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
5.1. Разработка методики промышленных испытаний обеспыливающей термовлажностной химреагентной обработки ТВХО угольного массива
5.2. Расчет рабочих параметров ТВХО и оборудования
5.3. Натурные испытания ТВХО в проходческом забое шахты Алардинская ОАО ОУК Южкузбассуголь и обработка 4 результатов
5.4. Рекомендации по использованию обеспыливающей ТВХО угольного массива
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Приведенные общие данные указывают на следующее наиболее часто взрывается метан угольная пыль самостоятельно взрывается редко чаще всего она повышает склонность метана к взрыву, принимает участие в нем вследствие воспламенения метана и этим значительно усиливает взрыв, тем катастрофичнее последствия взрыва. С появлением высокопроизводительной техники и увеличением объемов взрывных работ чрезвычайно возросла и запыленность угольных шахт. Помимо отрицательного воздействия, оказываемого на здоровье горнорабочих, угольная пыль является одновременно источником повышенной пожаро ИВзрывооопасности. Под термином пыль понимают совокупность тонкодисперсных частиц органического или минерального происхождения. Пыли но общей классификации коллоиднодисперсных систем относятся к аэрозолям, в которых дисперсионной средой является воздух, а дисперсной фазой твердое вещество в раздробленном состоянии с частицами размером менее мкм . Пыль в шахтах может находиться в осевшем и во взвешенном состояниях. Осевшая пыль называется аэрогелем. Пыль, находящаяся во взвешенном состоянии, называется аэрозолем. Источники образования пыли делятся на первичные образование пыли и поступление ее в воздух при бурении шпуров, взрывных работах, интенсивном воздействии на угольный пласт добычной и проходческой техники, и вторичные поступление частиц в воздух в результате подъема осевшей пыли. Количество пыли, образовавшейся в единицу времени,, называется интенсивностью пылсобразования и измеряется обычно в мгмин или гмин. При выемке угля комбайном удельный выход и интенсивность равны соответственно 0 гт и 0г0 гмин при буровзрывных работах удельный выход и интенсивность соответственно равны гм3 и 0 гмин. Количество пыли, перешедшее во взвешенное состояние в единицу времени, называется интенсивностью пылевыделения. Для различных углей и скорости воздуха от 0,до 4 мс эта величина колеблется от 0,3 до 0, от значения интенсивности пылеобразования 2. Количество пыли, поступившей в 1 м3 воздуха, называется концентрацией или запыленностью. Их размерность мгм3 или гм3. Атмосфера, содержащая 0 мгм3 пыли и более, считается чрезвычайно запыленной 2. Удельное пылевыделение угольных пластов Кузнецкого бассейна колеблется в пределах от 0 до гт. При движении рудничного воздуха по горным выработкам может происходить его очищение от взвешенных тонкодисперсиых частиц или, наоборот, загрязнение ранее осевшей пылью. Очищение вентиляционного потока происходит за счет пылеотложения на поверхности выработок, загрязнение за счет сдувания ранее осевших частиц потоком воздуха. Интенсивность этих процессов определяется аэродинамическими параметрами вентиляционной струи. Пылеотложение является одним из основных факторов, обуславливающих пылевзрывоопасность горных выработок. Пылеотложение характеризуется массой угольной пыли осевшей в единице объема горной выработки. РУ, гм3 осевшей в единицу времени в объеме выработки Р, гм3сут осевшей на единице длины выработки РЬ, гм осевшей на единице поверхности выработки Р8, гм2. В практике наиболее приемлемы показатели РУ и Р. Первый показатель характеризует условную концентрацию пыли, т. Он используется при расчете необходимого количества инертной пыли для осланцевания. Второй характеризует скорость накопления пыли в объеме выработки и определяет необходимую периодичность применения противопылсвых мероприятий. Показатель Р называется интенсивностью пылеотложения и является важнейшей характеристикой пылевзрывоопасности горных выработок. Вещественный состав пылизависит от состава разрушаемых пород. В угольных шахтах пыль в основном состоит из угольных и породных частиц. Кроме того, в ее состав входят металлические включения, образующиеся в результате истирания режущих инструментов, рельсов и т. По данным МакНИИ, при отработке угольного пласта содержание минеральных примесей в витающей пыли в среднем составляет . При ведении работ по породе или в смешанных забоях отмечается содержание негорючих компонентов до в образовавшейся пыли . Форма находится в прямой зависимости от физикомеханических свойств структуры, излома, твердости, хрупкости и др Для угольной ныли характерны все отмеченные выше формы частиц. Кубические и столбчатые пылинки образуются при разрушении массы угольного вещества, а пластинчатые и плитчатые при разрушении фюзенитов.