Орошение как средство борьбы с рудничной пылью

Орошение забоев и очагов пылеобразования — одна из наиболее простых, легко осуществимых и в то же время действенных мер к снижению за­пыленности шахтного воздуха. Тем не менее этот способ до сего времени не получил широкого рас­пространения на некоторых рудниках. Правильная постановка орошения требует при­менения специальных распылителей. Надо отка­заться от примитивных методов — обливания сте­нок выработок, отбитой руды и породы непосред­ственно из шланга. Такой способ связан с большим расходом воды, сильно повышает влажность руды, вызывает обводнение выработок и к тому же дает малый эффект пылесмачивания.

Роль орошения особенно ясна из сопоставления тех количеств пыли, которые образуются при бурении с промывкой и при взрывных работах. Однако даже после оседания основной массы пыли концентрация пыли и объемы запылен­ного воздуха в обоих случаях оказались примерно одинаковыми. Легко представить, на каком боль­шом протяжении был бы запылен воздух в близ­лежащих выработках, если бы вентилятор был включен в работу сразу же после взрыва, без предварительного орошения образовавшегося пылевого облака. Воздух дополнительно запыляется также в результате вздымания в момент взрыва пыли, осевшей на стенках выработок и крепления. Взды­мание этой осевшей и предварительно не увлажнен­ной пыли при взрыве наблюдалось в ряде случаев. В глухом забое при интенсивной погрузке слабо увлажненной или сухой руды пыльность воздуха почти достигает уровня, который бывает при буре­нии. Особенно часто это можно наблюдать на руд­никах, где выработки обводнены незначительно и нередко сухи и пыльны.

Воздух обогащается пылью также при интенсив­ной погрузке неувлажненной руды из рудоспусков. Который показывает рост концентрации пыли в воздухе, омывающем подэтажный орт 714 м Западной залежи рудни­ка с большим количеством действующих рудо­спусков.

Таким образом, процессы погрузки, транспорти­ровки руды и взрывные работы дают уровень запы­ленности воздуха, в ряде случаев почти не отлича­ющийся от уровня запыленности при бурении шпу­ров с промывкой. Следовательно, мнение о том, что подавляющее количество пыли образуется при бурении шпуров, уже не отвечает обстановке, су­ществующей на наших рудниках, где нет сухого бурения.

Действительно, если при первом приближении принять, что 50% всей пыли получается при буре­нии с промывкой, 40%—при взрывных работах, остальные 10% —при погрузке руды, то далее пол­ное устранение пыли при бурении шпуров дает об­щее снижение концентрации ее только на 50%. Таким образом, роль орошения при все еще плохом забойном проветривании весьма плох особенно на рудниках с сухими и запыленными выработками.

На многих рудниках распространены ороша­ющие устройства трех типов:

1) водораспылители с использованием сжатого воздуха,

2) водораспы­лители механического действия, вихревые с винто­вым сердечником или типа МЛКНИИ и

3) водяные завесы.

Длительный опыт применения водораспылителей первого типа показал следующие недостатки их:

  1. Из-за применения загрязненной шахтной воды отверстия часто засоряются (особенно это относит­ся к трубчатым водяным завесам в связи с малым диаметром отверстий—1 мм).
  2. Необходимы постоянный надзор за распылите­лями и постоянная регулировка в связи с колеба­ниями давления воды и сжатого воздуха.
  3. В наиболее ответственный момент — в переры­ве между сменами после взрывных работ — водо­распылители бездействуют в связи с перерывом в работе компрессорных станций.

Все это привело к тому, что использование оро­сительных устройств этого типа, несмотря на эф­фективность их, стало сокращаться.

Учитывая осложнения, возникающие при приме­нении водораспылителей первого типа (необходимость в сжатом воздухе), мы считаем, что водо­распылители механического действия, как более удобные в эксплуатации, должны быть шире рас­пространены на наших рудниках. При несколько меньшем эффекте их действия число водораспыли­телей механического типа должно быть примерно на 50% больше, чем водораспылителей с исполь­зованием сжатого воздуха.

Распылители механического действия имеют сле­дующие преимущества:

1) они просты по конструк­ции;

2) не требуют сжатого воздуха;

3) устойчивы в работе и не нуждаются в частой регулировке;

4) устраняют опасность сдувания пыли сжатым воз­духом при прекращении поступления воды;

5) поз­воляют увеличить диаметры проходных отверстий, что уменьшает возможность засорения;

6) отлича­ются простотой установки в любом действующем забое.

Единственным условием бесперебойности работы распылителей механического действия служит от­сутствие грубого шлама в воде. Давление воды для распылителей этого типа должно быть 4— 6 атмосфер, т. е. обычно при­нятое в шахтных водо­проводных сетях. При давлении ниже 2,5 аг распылители, как прави­ло, работают неудовлет­ворительно.

Наилучшие типы рас­пылителей механическо­го действия — водораспылитель МАКНИИ и хорошо изве­стный водораспылитель с винтовым сердечником.

Распылители механи­ческого действия дают достаточно мелкие ка­пельки тумана, что, по

мнению ряда исследователей, обеспечивает хоро­ший эффект. Действие оросителя навстречу дви­жению воздушной струи также даст обычно более высокие результаты.

Опытные работы производились нами с целью изучить:

  1. действие водораспылителей на снижение кон­центрации пыли и ядовитых газов в воздухе глухих забоев после взрыва;
  2. действие оросительных устройств на снижение запыленности в воздушных струях, используемых для последовательного проветривания группы за­боев;
  3. влияние предварительного орошения забоев на уровень запыленности после взрыва.

Опыты по применению водораспылителей при взрывных работах были поставлены нами, чтобы проверить данные, имеющиеся в литературе. По мнению исследователей, выбрасываемая водораспы­лителем навстречу взрывной волне воздушно-водя­ная эмульсия в виде расширяющегося конуса ак­тивно смачивает и осаждает пыль и, кроме того, растворяет ядовитые газы, значительно понижая их концентрацию. Одновременно, при непрерывном действий водораспылителя в выработке, создается водяная завеса, препятствующая распространению продуктов взрыва по всей длине выработки; это улучшает условия проветривания, особенно при всасывающем способе. Следует отметить, что при работе водораспылителя наблюдается появление тока воздуха к забою глухой выработки, возникаю­щего под влиянием охлаждения и сжатия воздуха в при забойном пространстве.

Водораспылители, расположенные на расстоянии 20 м от забоя, включались в действие после под­жигания огнепроводных шнуров. Очищение газопы­левого облака при работе распылителей было на­столько эффективным, что уже через 25 мин. ви­димость становилась нормальной, запыленность воздуха и содержание ядовитых газов снижались втрое. Значительно больший эффект можно полу­чить при расположении водораспылителей в центре выработки на расстоянии 7—10 м от забоя3.

Пыль из загрязненного воздушного потока осаж­дают двумя способами:

1) трубчатыми водяными завесами;

2) водораспылителями.

Трубчатые водяные завесы были применены на главных вентиляционных выработках IX и X гори зонтов одного рудника. Предварительное орошение стенок, почвы и кров­ли забоев уменьшает уровень запыленности после взрыва вдвое. Повидимому, это происходит благо даря тому, что устраняется вздымание пыли, осев­шей на стенках выработки и креплении. В заключение необходимо отметить, что приме­нять для орошения зашламованную и неосветленную шахтную воду недопустимо, так как это обыч­но приводит к значительному повышению запылен­ности воздуха.

 

Записи горного дела