УДК Жексенаев Е.С.
СПОСОБЫ БОРЬБЫ С СЕРОСОДЕРЖАЩИМИ ГАЗАМИ
Концентрация токсичных
газов в рудничной атмосфере и их вредное воздействие на организм человека могут
быть снижены путем осуществления организационно-технических мероприятий:
сокращение продолжительности рабочей смены с 6 до4 ч; ограничение пребывания
рабочих на исходящей из лавы струе воздуха до 2-хчасов. Допускается пребывание
людей на исходящей струе через 10 – 15 минут после снятия стружки угля; применение
защитных очков и противо пыльных респираторов; попеременная работа двух
комбайнеров в добычные смены; уменьшение на-грузки на очистной забой;
равномерная работа комбайна по выемке угля в добычные
смены; подача
дополнительного количества воздуха на подсвежение исходящей из лавы струи
воздуха (увеличение количества воздуха в 2 раза приводит к двукратно-му
снижению концентрации H2S ); направление движения комбайна при
выемкеугля должно совпадать с направлением
движения струи воздуха по
лаве; работы по зачистке производятся в направлении,450 обратном движению
комбайна при очистной выемке; расстановка людей производится таким образом,
чтобы исключить
возможность пребывания
рабочих без производственной необходимости на исходящей струе воздуха (за
комбайном по направлению движения воздуха). Прочие работы на исходящей из забоя
струе воздуха производятся при неработающем комбайне. Выбор способов борьбы с
серосодержащими газами производится исходя из размеров опасной зоны, технологии
веде-
ния горных работ, объемов
выделяющихся газов и др.
Для производства работ по
борьбе с серосодержащими газами на шахте должен быть составлен паспорт, который
содержит:
– выкопировку с плана
горных работ с
нанесением опасной по
серосодержащим
газам зоны;
– обоснование принятых
способов борь-
бы с серосодержащими
газами;
– расчет параметров
принятых способов;
– схему расположения
необходимого
оборудования (скважины,
емкости для
нейтрализующих составов,
трубопроводы
и т.д.);
– вопросы техники
безопасности при
осуществлении работ по
нейтрализации
газов.
Паспорт составляется
начальником участка совместно с главным технологом, согласовывается с участком
ВТБ и утверждается главным инженером шахты. С целью создания безопасных условий
труда на шахтах Карагандинского бассейна опробованы известные способы: разбавление
газов до ПДК средствами вентиляции, нейтрализация их в местах отбойки распылением
растворов кальцинированной соды со смачивателем ДБ, растворов гидрата окиси кальция
(гашеной извести), покрытие отбитого и транспортируемого угля пеной с добавкой
технической соды, создание водяных завес и т.д. Использование их не дало
положительных результатов
ввиду больших объемов
выделяющихся газов. В связи с этим необходимо было изыскать и разработать
новые, более эффективные способы борьбы с серосодержащими газами для
обеспечения высоко-производительной работы современных механизированных
комплексов. Исходя из особенностей выделения серосодержащих газов установлены
возможные пути их нейтрализации с применением химических реагентов. При их выборе
большое значение
придавалось тому, что- бы они были нетоксичными, дешевыми, удобными в
обращении, недефицитными,активно реагировали с сероводородом и сернистым газом.
По результатам проведенных исследо-
ваний Карагандинским
государственным техническим университетом разработаны следующие способы борьбы
с серосодержащими газами в очистных и подготовительных выработках:
– способ очистки шахтной
атмосферы от серосодержащих газов, включающий распыление в зоне выделения газов
водного раствора глицерина (C3H8O3 ) в концентрации 5 –
10%, адсорбирующего серосодержащие газы и улучшающие санитар-но-гигиенические
условия труда горнорабочих [1];
– состав для обработки
газоносных горных пород, содержащих сероводород,
включающий гидрат окиси
щелочного металла (0,1 – 0,2%), триэтиленгликоль (Н(ОСН2СН2)3ОН)
(0,5 – 1,0%) и воду, улучшающие санитарно-гигиенические условия труда
горнорабочих за счет нейтра-лизации и адсорбции сероводорода [2];
– способ борьбы с
серосодержащими газами при ведении очистных работ в
угольных шахтах, включающий
распыление в зоне выделения газов водного раствора глицерина (0,8 – 1,0%) и
предварительную обработку угольного массива жидким азотом путем нагнетания его
в скважины, которые бурят в массиве, причем отношение расстояния между скважинами
к их диаметру составляет 33 – 44, улучшающие санитарно-гигиенические условия
труда горнорабочих за счет адсорбции серосодержащих газов и превращения
ядовитых газов в жидкое или
твердое состояние [3];
– состав для очистки
шахтной атмосфе-ры от серосодержащих газов, включающий глицерин (0,5 – 3,0%), гидроксид щелочного
металла (0,1 – 0,2%) и воду, повышающие LЌл4эффективность очистки шахтной атмосферы
за счет адсорбции и нейтрализации ядовитых газов [4];
– способ очистки шахтной
атмосферы отсеросодержащих газов, включающий распыление в зоне выделения газов
водного раствора жирной кислоты (0,5 – 1,0%), едкого натрия (0,1 – 0,3%),
углекислого натрия (0,1 – 1,0%), хлористого натрия (11 –12%) и воду (88,3 –
85,7%), улучшающие
гигиенические условия труда
горнорабочих за счет физико-химического
воздействия наядовитые газы [5].
Технология приготовления
раствораглицерина заключается в следующем: определенное количество глицерина
тщательно разводят водой в водяном баке, установленном у насоса, подающего воду
кфорсункам комбайна, т.е. используют имеющуюся в лаве типовую оросительную систему.
Количество раствора берут из расчета 88 мл глицерина на 1 л воды. Притаком
соотношении глицерина и воды по-лучают 10%-й раствор глицерина. Для
приготовления 5%-го раствора
берут 42 мл глицерина на 1 л воды.
При распылении раствора в
атмосфере выработки и особенно в зоне работы режущих органов комбайна наряду с
подавлением угольной пыли происходит контактирование серосодержащих газов с
раствором глицерина, результатом которого является полная адсорбция
серосодержащих
газов. Расход раствора
зависит от объема газов, выделяющихся в атмосферу горной выработки. Применение
водного раствора глицерина на шахте «Казахстанская» ПО «Карагандауголь» при
отработке восточной лавы
134- d6 -2В с
протяженностью сероводородной зоны 440 – 550 м позволило снизить содержание
сероводорода на рабочих местах в 7 – 9 раз, что способствовало улучшению
санитарно-гигиенических условий труда горнорабочих, увеличению нагрузки на лаву
в 2,5 раза [6]. При приготовлении водного раствора гидрата окиси щелочного
металла и три-
этиленгликоля количество
раствора берут из расчета 8,2 г триэтиленгликоля, 2 г гидрата окиси калия или
натрия на 1 л раствора. При таком соотношении триэтиленгликоля, гидрата окиси
щелочных металлов и воды получают 1,0%-й триэтиленгликоль, 0,2%-й гидрат окиси
щелочных металлов. Для приготовления 0,5%-го триэтиленгликоля берут 4,1 г Н(ОСН2СН2)3
ОН, а 0,1%-го гидрата окиси щелочных металлов – 1 г КОН или NаОН
на 1 л раствора. При распылении раствора в атмосфере выработки и особенно в
зоне работы режущих органов комбайна наряду с подавлением угольной пыли
происходит контактирование сероводорода с раствором три-
этиленгликоля и гидрата
окиси щелочных металлов, результатом которого является полная адсорбция и
нейтрализация сероводорода. Кроме того, состав можно использовать для предварительной
обработки газоносных горных пород, содержащих сероводород, посредством бурения
глубоких скважин и нагнетания в них предлагаемого состава.
В присутствии
триэтиленгликоля небольшое содержание гидрата окиси ще-
лочных металлов не
проявляет раздражающего действия на организм человека. При отработке выемочного
участка лавы 264- d6 -1В шахты «Казахстанская» ПО «Карагандауголь» было
выявлено интенсивное выделение серосодержащих газов из отбиваемого и
транспортируемого угля на поверхность. Содержание серовоорода в шахтной
атмосфере превышало
допустимые Правилам
безопасности нормы в 43 раза, т.е. достигало до 0,0284%.
Для предотвращения
интенсивного выделения сероводорода из отбиваемого и транспортируемого угля
были проведены следующие работы. С вентиляционного промштрека по падению пласта
в сторону конвейерного промштрека пробуривали глухие скважины длиной 80 м
впереди и параллельно очистному забою для нагнетания хладагента. Диаметр
скважины составлял 90 мм. Расстояние между скважинами для закачки хладагента
составляло 3 – 4 м (см. рис. 2). Затем в пробуренные скважины производили
закачку жидкого азота. Закачку хладагента осуществляли
самотеком с помощью
металлической воронки.
А
А-А
А Конвейерный промштрек
Вентиляционный промштрек
Конвейерный промштрек
10 – 20є
Литература:
2. А.с. 1199949 СССР,
кл. Е 21 F 5/06. Состав для об-
работки газоносных
горных пород, содержащих серово-
дород / А.С. Сагинов,
С.С. Квон, К.Н. Адилов, Р.К. Камаров