Технология отработки пласта выемочного участка шахты
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
рьба с пылью
4.1 Общие сведения о борьбе с пылью
Борьба с пылью на горнодобывающих предприятиях имеет большое значение. Поэтому разработка и внедрение новых высокоэффективных способов и средств борьбы с пылью являются актуальной задачей.
Пыль негативно влияет на организм человека, вызывая заболевание легких силикоз при воздействии породней пыли, антракоз при воздействии угольной пыли. Особенно активно действуют на легкие человека частицы пыли размером 0,2510 мкм.
Угольная пыль обладает взрывчатыми свойствами. При наличии источника воспламенения вначале воспламеняются летучие горючие вещества, выделенные при нагревании из пылинок, а затем загораются твердые остатки пыли. К опасным по взрыву пыли относят пласты угля и горючих сланцев с выходом летучих веществ 35 % и более, а также пласты угля, взрывчатость пыли которых установлена лабораторными испытаниями.
Шахтная пыль образуется в основном при добыче и транспортировании полезного ископаемого, отбойке горных пород, погрузке и транспортировании горной массы, бурения шпуров и скважин и др.
В настоящее время все мероприятия по борьбе с пылью можно подразделить на следующие основные группы:
а) предупреждение или снижение пылеобразования (разработка и внедрение машин и комбайнов, работающих на принципе крупного скола, и использование струй воды высокого давления, предварительное увлажнение массива);
б) осаждение пыли, взвешенной в воздухе (орошение, применение пены);
в) разжижение взвешенной в воздухе пыли (вентиляция);
г) пылеотсос и осаждение пыли;
д) предупреждение или снижение пылеобразования осуществляется за счет гидравлического или гидромеханического разрушения массива. [6, 7]
4.2 Предварительное увлажнение угольного массива
Одним из эффективных методов предотвращения пылеобразования является предварительное увлажнение угольного массива. Сущность предварительного увлажнения заключается в том, что нагнетаемая в пласт под давлением жидкость приводит к увеличению влажности угля, вызывающему образование из пылинок, находящихся в трещинах, агрегатов, которые при поступлении в воздух быстро осаждаются.
Кроме того, при предварительном увлажнении уменьшается механическая прочность угля и увеличивается смачиваемость тонких фракций пыли. Наибольшее снижение пылеобразования достигается при заполнении жидкостью всего фильтрующего объема трещин и пор угля.
Эффективность предварительного увлажнения пластов зависит от повышения влажности в пласте. Так, при приросте влажности угля на 1-3 % эффективность предварительного увлажнения достигает 75-80 %. Прирост влаги зависит от фильтрационно-коллекторских свойств пласта, давления, темпа и времени нагнетания. Водопроницаемость пласта зависит от выхода летучих.
В общем случае эффективность предварительного увлажнения может быть определена по формуле:
, %, (116)
где коэффициент пропорциональности;
gж удельный расход жидкости, л/т;
nэ эффективная пористость.
В зависимости от фильтрационных свойств угольных пластов предварительное увлажнение подразделяется на высоко- и низконапорное.
Сущность высоконапорного увлажнения заключается в том, что вода под давлением в десятки МПа нагнетается в скважину. Основным недостатком этого способа является неравномерность и низкая эффективность увлажнения высокопроницаемых трещиноватых пластов. Поэтому для повышения эффективности увлажнения угольного пласта следует сочетать нагнетание воды под высоким давлением с капиллярным насыщением массива в периоды между циклами нагнетания. Продолжительность перерывов между циклами нагнетания изменяется от 6 до 72 ч в зависимости от свойств увлажняемого пласта.
Высоконапорное нагнетание жидкости в угольный пласт осуществляется через скважины (шпуры), пробуренные из подготовительной выработки или очистного забоя.
Предварительное увлажнение горных пород осуществляется с помощью высоконапорных установок или Энергии взрыва ВВ.
При предварительном увлажнении через скважины, пробуренные из подготовительной выработки диаметром 4560 мм, жидкость подается под давлением: Р < 0,025Н, МПа, где Н - глубина залегания пласта, м.
Количество жидкости, подаваемое в скважину, рассчитываем по формуле:
, м3, (117)
где lл - высота этажа (лавы), м;
Lс - расстояние между скважинами, м;
Mп - мощность пласта, м;
qж - удельный расход жидкости, равный 1030 л/т.
При нагнетании жидкости в пласт через скважины, пробуренные из очистного забоя, длина скважины определяется по формуле:
, м, (118)
где - глубина герметизации скважин, м;
- подвигание лавы за неделю.
Количество жидкости, подаваемое в скважину, рассчитывается по формуле:
, м3. (119)
Расстояние между скважинами принимается равным 20-25 м.
Низконапорное увлажнение заключается в том, что угольный массив увлажняется водой под давлением, создаваемым в шахтной магистрали за счет разницы геодезических отметок поверхности шахты и места нагнетания воды. Низконапорное увлажнение эффективно при высокой проницаемости пластов за счет капиллярного насыщения массива и заполнения жидкостью мелких трещин.
Для повышения эффективности предварительного увлажнения применяются поверхностно-активные вещества (ПАВ) и электролиты, которые снижают поверхностное натяжение воды и ускоряют процесс проникновения жидкости в трещины и по?/p>