- •Загальні питання технології видобутку вугілля
- •Короткі відомості з історія видобутку вугілля
- •Короткі відомості про вугільні родовища України
- •Вуглевидобуток в Україні та перспективи його розвитку
- •Утворення родовищ корисних копалин
- •Утворення вугілля.
- •Елементи залягання вугільних пластів і рудних тіл.
- •Головні технологічні властивості гірничих порід і масивів.
- •Шахта, шахтне поле, запаси
- •Ділення шахт на категорії за метаном.
- •Гірничі виробки
- •Проведення та кріплення гірничих виробок
- •Прояви гірського тиску у одиночній виробці
- •Форми і розміри поперечного перетину виробок. Конструкції кріплення
- •Кріплення виробок
- •Кріплення вертикальних виробок
- •Кріплення похилих виробок
- •Способи і схеми будівництва виробок
- •Проведення горизонтальних виробок буропідривним способом
- •Буропідривні роботи
- •Буріння шпурів.
- •Заряджання та підривання шпурів.
- •Провітрювання вибою.
- •Навантаження породи
- •Допоміжні роботи
- •Зведення постійного кріплення
- •Проведення виробок за допомогою гідромеханізації
- •Проведення виробок за допомогою комбайнів
- •Проведення горизонтальних виробок у неоднорідних породах
- •Способи проведення, розташування підривки бокових порід
- •Проведення виробок вузьким вибоєм
- •Проведення виробок широким вибоєм
- •Особливості будівництва похилих виробок
- •Проведення стволів
- •Технологічний комплекс поверхні шахти
- •Приствольний двір
- •Підготовка шахтних полів
- •Розподіл шахтного поля на основні частини
- •Класифікація способів підготовки
- •Поверховий спосіб підготовки
- •Панельний спосіб підготовки
- •Погоризонтний спосіб підготовки
- •Спосіб підготовки головними штреками
- •Комбінований спосіб підготовки
- •Розкриття шахтних полів
- •Фактори, що впливають на спосіб розкриття. Вимоги до способів розкриття
- •Основні способи розкриття
- •Розкриття вертикальними стволами.
- •Розкриття похилими стволами.
- •Розкриття штольнями.
- •Комбінований спосіб розкриття.
- •Число стволів та їх розміщення в шахтному полі
- •Системи розробки пластових родовищ
- •Загальні відомості
- •Вимоги до систем розробки
- •Фактори, що впливають на вибір системи розробки
- •Класифікація систем розробки вугільних пластів
- •Суцільні системи розробки
- •Суцільна система розробки лава-поверх (ярус) на пологому пласті
- •Суцільна система розробки на крутому пласті
- •Суцільна система розробки з вийманням по повстанню
- •Стовпові системи розробки
- •Стовпова система розробки лава-ярус (поверх) на пологому пласті
- •Стовпова система розробки на крутому пласті
- •Стовпова система розробки з вийманням вугілля по повстанню (падінню)
- •Комбіновані системи розробки
- •Загальні поняття про системи розробки потужних пластів
- •Очисні роботи
- •Виймання вугілля
- •Виймання вугілля комбайнами
- •Виймання вугілля стругами і скреперостругами
- •Гідравлічна відбійка вугілля
- •Доставка вугілля в лавах
- •Кріплення очисних вибоїв
- •Управління гірничим тиском в очисному вибої
- •Загальні відомості про способи управління покрівлею
- •Спосіб управління покрівлею повним обваленням
- •Часткова закладка
- •Плавне опускання покрівлі
- •Закладні матеріали
- •Гідравлічна закладка
- •Пневматична закладка
- •Самотічна закладка
- •Підземний транспорт
- •Рейковий транспорт
- •Канатна відкатка
- •Конвеєрний транспорт
- •Шахтний підйом.
- •Рудникова атмосфера. Способи провітрювання гірничих виробок
- •Шахтне повітря.
- •Атмосферне і шахтне повітря
- •Поняття про газовий режим
- •Шахтний пил
- •Кліматичні умови в гірничих виробках
- •Рух повітря в гірничих виробках. Вентиляційні пристрої. Провітрювання виробок
- •Причини, які обумовлюють рух повітря по виробках
- •Вентиляційні пристрої в підземних виробках
- •Витоки повітря і заходи боротьби з ними
- •Контроль за станом рудникової атмосфери.
- •Особливості розробки рудних родовищ
- •Загальні положення
- •Промислова характеристика рудних родовищ
- •Ділення шахтних полів
- •Стадії розробки рудних родовищ
- •Технологічні схеми основних виробничих процесів при виїмці руди
- •Відбійка руди
- •Вторинне дроблення руди
- •Доставка і завантаження руди
- •Системи розробки рудних родовищ
- •Класифікація систем розробки
- •Системи розробки з відкритим виробленим простором
- •Системи розробки з магазинуванням руди
- •Системи розробки з закладкою
- •Системи розробки з кріпленням
- •Системи розробки з обвалюванням руди і бокових порід
- •Про спеціальні способи підземного видобутку руди
- •Поняття про розробку корисних копалин відкритим способом
- •Принцип відкритої розробки.
- •Елементи уступу.
- •Етапи відкритої розробки.
- •Розкриття кар'єрних полів.
- •Розкривні і видобувні роботи.
- •Переміщення кар'єрних вантажів.
- •Переваги і недоліки відкритого способу розробки.
- •Збагачування вугілля
- •Загальні відомості про копальневі вугілля
- •Основні аналітичні показники
- •Класифікація і маркірування вугілля
- •Вуглезбагачувальні фабрики
- •Загальні відомості
- •Технологічні операції при збагаченні вугілля
- •Вуглеприйом і підготування вугілля до збагачення
- •Загальні відомості
- •Доставка вугілля на фабрику і його прийом
- •Видалення з вугілля сторонніх предметів
- •Попередня класифікація і дробіння
- •Акумулювання рядового вугілля у бункерах
- •Грохочення вугілля
- •Гранулометричний склад вугілля
- •Ситовий аналіз
- •Призначення і види грохочення
- •Порядок виділення класів при грохоченні
- •Решета і сита
- •Основні фактори, що впливають на процес грохочення
- •Визначення ефективності процесу грохочення
- •Класифікація грохотів
- •Роздрібнення вугілля
- •Загальні відомості
- •Класифікація дробарок
- •Падіння твердих тіл у середовищі
- •Вільне падіння тіл у середовищі
- •Щільне падіння тіл у середовищі
- •Гідравлічна класифікація
- •Основи гідравлічної класифікації
- •Гідравлічні класифікатори
- •Фракційний аналіз і збагаченність вугілля
- •Проведення фракційного аналізу
- •Збагачуваність вугілля
- •Криві збагачення
- •Основи гравітаційного збагачення вугілля
- •Основні поняття
- •Збагачення у важких середовищах
- •Загальні відомості
- •Властивості мінеральних суспензій
- •Сепаратори для збагачення у важких середовищах
- •Регенерація суспензій
- •Технологічні схеми збагачення вугілля у важких середовищах і регенерації магнетитових суспензій
- •Збагачення вугілля відсадженням
- •Сутність процесу відсадження
- •Теоретичні основи процесу відсадки
- •Технологічні параметри відсадки
- •Відсадні машини
- •Збагачення вугілля у протитечних гравітаційних апаратах
- •Шнекові сепаратори
- •Флотація вугілля
- •Загальні відомості
- •Теоретичні основи флотації
- •Флотаційні реагенти
- •Класифікація флотаційних машин
- •Флотаційні машини
- •Схеми флотації
- •Звезводнювання продуктів збагачення
- •Загальні відомості
- •Звезводнювання в елеваторах
- •Звезводнювання на грохотах
- •Звезводнювання в центрифугах
- •Фільтрування продуктів флотації і шлама
- •Загальні відомості
- •Дискові вакуум-фільтри
- •Стрічкові вакуум-фільтри
- •Фільтр-преси
- •Сгущення шламів і освітлення оборотної води
- •Шлам і його характеристика
- •Водно-шламове господарство вуглезбагачувальних фабрик
- •Флокуляція шламів
- •Водно-шламові схеми
- •Знепилювання, знешламування і пиловловлення
- •Освітлення підземних виробок
- •Охорона праці і техніка безпеки
- •Відомості про правила охорони і техніки безпеки на підземних гірничих роботах.
- •Засоби індивідуального захисту робітників, що працюють на підземних роботах.
- •Правила поводження з електроустаткуванням.
- •Поведінка людей під час аварії.
- •Література
- •Предметний покажчик
Рудникова атмосфера. Способи провітрювання гірничих виробок
Шахтне повітря.
Атмосферне і шахтне повітря
На поверхні землі не виникає проблеми штучного підтримання газового складу повітря, потрібного для життєдіяльності людини, а в підземних умовах суттєвість вентиляції полягає в подачі і розподілі чистого повітря в мережі гірничих виробок та видачі із шахти забрудненого.
Атмосферне повітря – це суміш газів і водяного пару, об’ємна частина яких становить: кисню (О2) – 20,95 %; вуглекислого газу (СО2) – 0,03 %; азоту (N2) – 78,08 %; аргону (Ar), гелію (Не) та ін. газів – 0,94 %. Вміст водяної пари в атмосферному повітрі становить від 0,05 до 4 %.
Постійність хімічного складу атмосферного повітря зумовлена його величезною масою, безперервним перемішуванням мас повітря, взаємним зрівноваженням процесів поглинання і виділення газів, що проходять у природі.
Шахтне повітря – це атмосферне повітря, яке заповнює гірничі виробки і, проходячи по ним, змінює свій хімічний склад в зв’язку з наявністю в виробках процесів окислення вугілля і гірських порід, гниття лісних матеріалів, що застосовуються для кріплення виробок, виділення із вугілля і порід метану, вуглекислого газу і ін. При виконання вибухових робіт утворюється велика кількість газів, які також надходять в атмосферу гірничих виробок. крім того, виробничі процеси в шахті супроводжуються виділенням великої кількості вугільного і породного пилу, який також забруднює повітря.
Тому склад і процентне відношення газів в шахтному повітрі будуть іншими, ніж в атмосферному.
Разом з тим шахтне повітря не повинно значно відрізнятися від атмосферного, оскільки воно може бути не придатним для дихання людини і вибухонебезпечним.
В зв’язку з цим діючі правила безпеки у вугільних шахтах установлюють певні допустимі норми. Вміст кисню О2 у повітрі діючих гірничих виробок повинен бути не менше 20 % об’єму.
В умовах підземних робіт в разі зниження вмісту кисню до 17 % у людини з’являється задишка, серцебиття, а зниження вмісту кисню до 12 % смертельно небезпечне. Дуже малий вміст кисню зустрічається в старих покинутих виробках, у тупиках непровітрюваних або в слабо провітрюваних виробках, у виробленому просторі.
Основною причиною зменшення вмісту кисню в гірничій атмосфері є його витрати на підтримання процесів окислення та гниття. Невелика кількість кисню витрачається на дихання людей.
Вуглекислий газ – це газ без кольору, із слабокислим запахом і смаком, в шахтну атмосферу надходить головним чином із корисних копалин і бокових порід.
Крім того, він утворюється в шахтах під час процесів окислення (вугілля, лісоматеріалів тощо), розкладення шахтними водами деяких порід (вапняків, мергелю), пожеж і вибухів. другорядними джерелами виділення СО2є дихання людей, вибухові роботи.
Виділення СО2із вугілля і порід може проходити у вигляді спокійного і рівномірного витікання газу або раптового викиду. Інтенсивність виділення та утворення вуглекислого газу для різних родовищ неоднакова.
Абсолютну кількість вуглекислого газу, який утворюється в шахті, за добу, називають абсолютною вуглекислотобагатістю шахти, а кількість вуглекислого газу, яка приходиться на 1 т середньодобового видобутку, — відносною вуглекислотобагатістю шахти.
За відносною вуглекислотобагатістю шахти розділяють на чотири групи: перша група – виділення СО2менше 5 м³/т; друга – від 5 до 10 м³/т; третя – від 10 до 15 м³/т; четверта — більше 15 м³/т.
Правила безпеки вимагають, щоб вміст СО2у повітрі не перевищував за об’ємом: у діючих виробках – 0,5 %; у загальному вихідному струмені шахти – 0,75 %; у виробках, проведених по завалу, — 1 %.
Азот – газ фізіологічно нешкідливий, хімічно не активний, дихання і горіння не підтримує. Утворюється під час процесів гниття органічних речовин і вибухових робіт.
Оксид вуглецю (СО) – газ без кольору, смаку і запаху; питома вага відносно повітря 0,97; горить; якщо його концентрація становить від 13 до 75 %, утворює з повітрям вибухову суміш. У воді розчиняється слабо. Цей газ дуже отруйний, утворюється в шахтах під час пожеж, вибухів газу й пилу, вибухових робіт. Згідно з правилами безпеки концентрація СО в гірничій атмосфері має становити 0,0016 % по об’єму.
Сірководень (Н2S) – газ без кольору, із солодкуватим смаком і запахом тухлих яєць. Газ добре розчиняється у воді, горить і може утворювати з повітрям вибухові суміші. Сірководень дуже отруйний. У шахтах утворюється в процесі гниття дерева та інших органічних речовин, під час розкладу водою сірчаного колчедану, гіпсу, а також під час вибухових робіт. дозволена концентрація сірководню в гірничих виробках становить 0,00066 % по об’єму.
Метан (СН4) – газ без кольору, запаху і смаку; питома вага відносно повітря 0,55; горить, не отруйний, погано розчиняється у воді. Метан небезпечний внаслідок його вибухових властивостей. Якщо концентрація в атмосфері менше 5 %, метан горить в разі зіткнення із джерелом запалення, а якщо від 5 до 16 % — утворює з повітрям вибухову суміш; якщо більше 16 % — горить спокійним полум’ям за умови відведення повітря до місця горіння.
Загоряння метану в підземних виробках становить велику небезпеку, оскільки горіння може перейти до вибуху, а останній спричинити вибух вугільного пилу.
У вугільних шахтах метан утворюється в процесі перетворення рослинних залишків у вугілля. Дуже часто метан, розміщений в породах, що вміщують вугільні пласти.
Об’єм газу, що виділяється в шахті за добу, називають абсолютною газобагатістю. Розрізняють також відносну газобагатість.
За відносною газобагатістю (м³/т добового видобутку) всі шахти розділяють на п’ять категорій: I категорія – виділення СН4менше 5 м³/т; II – від 5 до 10 м³/т; II – від 10 до 15 м³/т; IV – більше 15 м³/т – надкатегорійні шахти, небезпечні по суфлярних виділеннях метану; V – шахти, небезпечні із-за раптового викиду вугілля та газу; шахти з викидами породи.
Згідно з правилами безпеки дозволена концентрація метану в повітрі становить (у відсотках об’єму):
у вибоях очисних і підготовчих виробок – менше 2; у повітрі, що надходить у вибій з інших очисних або підготовчих вибоїв, — не більше 0,5; перед виконанням вибухових робіт – менше 1; у вихідній течії лави – 1; у загальній вихідній течії шахти – не більше 0,75.
За присутності у повітрі 2 % метану роботи в даному вибої припиняються до зниження концентрації до 1 %.
Для створення безпечних і нормальних у санітарно-гігієнічному відношенні умов роботи шахтарів треба постійно провітрювати гірничі виробки.