Республики узбекистан алмалыкский филиал ташкентского государственного технического университета имени ислама каримова кафедра «горное дело»

Рис. 7.5. Схема очистки отработанных газов автосамосвала БелАЗ-540А комби­нированной системой ЦНИИЛТД:
1 — система впрыска воды во впускной коллектор дизеля; 2— жидкостный нейтрализатос- кузовнои конструкции; 3 — каталитический нейтрализатор НКД-241

Борьба с рудничными пожарами.

Пожары на карьерах могут быть экзогенного и эндогенного' происхождения. Экзогенными называются пожары, возникающие от внешних тепловых источников: искры короткого замыкания
электрического тока, неосторожного обращения с открытым ог­нем, производство сварочных работ, трения и т. д. Эндогенные пожары возникают от самовозгорания ископаемых углей, суль­фидных руд и серы. Такие пожары возможны вследствие само­возгорания полезного ископаемого как в массиве, так и в разрых­ленном состоянии (временных отвалах, складах и т. д.).
Одной из основных причин пожаров в карьерах является са­мовозгорание полезного ископаемого. Существующие теории, выясняя это явление, указывают на то, что самовозгоранию предшествует низкотемпературное окисление при достаточном притоке воздуха для процесса окисления, но недостаточном для оттока образующегося при этом тепла, т. е. в период низкотем­пературного окисления происходит самонагревание материала.
На самовозгорание полезного ископаемого влияют как внут­ренние так и внешние факторы.
К внутренним факторам относятся: химический состав, сте­пень метаморфизма и выветривания, соотношение петрографиче­ских разностей, пористость, измельчение, крупность, влажность температура и время отделения от массива. Так, бурые угли са­мовозгораются чаще, чем каменные. Мелкие фракции угля окис­ляются быстрее, чем крупные. Не самовозгорается выветрив­шийся уголь. Чем выше пористость угля, тем легче он окисля­ется.
К внешним факторам относятся:
геологические (мощность пласта, тектонические нарушения), горно-технические (способ вскрытия, система разработки) и климатические (температура, влажность воздуха и солнечная радиация). Так, более мощные пласты имеют повышенную пожароопасность, что связано с не­большими темпами их отработки. В местах тектонических нару­шений пластов происходит скопление угольной мелочи, способ­ствующей самовозгоранию. Большое число пожаров на угольных карьерах наблюдается в летнее время, особенно в южных райо­нах страны.
Самовозгорание сульфидных руд происходит от непрерывно прогрессирующих химических реакций окисления сернистых со­единений, в результате чего в них накапливается тепло. С повы­шением содержания серы в руде способность к самовозгоранию увеличивается. На самовозгорание серосодержащих руд влияют также геологические, горнотехнические и климатические фак­торы.
Основными газами, выделяющимися при пожарах в атмосфе­ру карьеров, являются окись и двуокись углерода и сернистый газ. Причины их образования связаны с самовозгоранием угля и сернистых пород.
Способы борьбы с вредными газами, выделяющимися из воз­можных очагов пожаров, можно объединить в две группы: спосо­бы по предупреждению пожаров и способы по их ликвидации.
Основные из них — способы, связанные с предупреж­дением возникновения пожаров. При этом могут быть использованы технологические способы борьбы с возможными очагами пожаров и специальные мероприятия по их предотвраще­нию.
К технологическим относятся: применение пожаробезопасных систем разработки; взрывание скважин, пробуренных в горных породах и склонных к быстрому самовозгоранию, до момента развития в них интенсивных окислительных процессов; избежание вскрытия пожарных участков, отработанных подземным спосо­бом, до полной ликвидации или изоляции очагов горения; более полное извлечение склонных к самовозгоранию полезных иско­паемых и вмещающих пород; отработка вскрытого полезного ископаемого к моменту опасного накопления тепла в нарушен­ном массиве и др.
Специальными мероприятиями предусматривается применение на пожароопасных участках предварительного увлажнения пла­стов при принудительном нагнетании воды, растворов или глини­стой пульпы по скважинам; присыпание участков инертной поро­дой; снижение химической активности угля растворами и др.
Опыты, выполненные ИГД им. А. А. Скочинского и НИИОГР, по использованию различных веществ для предотвращения воз­никновения пожаров применительно к Коркинскому угольному разрезу показали, что профилактическая противопожарная обра­ботка водой эффективна только для неокисленных углей при не­высоких температурах сорбции (—2, +25 °С). В то же время применение воды при высоких температурах (+50 °С) и на окис­ленных углях приводит к повышению их химической активности. Значительное снижение активности угля происходит при обработ­ке их глинистой пулопой и нейтрализованным черным контак­том (НЧК).
НЧК состоит из солей сульфокислот (25%), сульфатов (8 %), минерального масла (7 %) и воды. На обработанной поверхности он образует термостойкую негорючую пленку, препятствующую доступу воздуха к окисляемому материалу.
Способы ликвидации возникших пожаров за­ключаются в тушении их водой или углекислотой, заилива­нии горящих участков, присыпке участков пожаров инертными породами, удалении из карьера загоревших материалов, покры­тии очага пожара стойкими пенами и др.
В зависимости от природных особенностей разрабатываемых месторождений должен применяться комплекс мероприятий по предупреждению возникновения пожаров и их ликвидации. Так, на Богословских буроугольных разрезах очаги пожаров были ликвидированы благодаря применению бестранспортной системы разработки с перемещением породы во внутренние отвалы, при­сыпке породой обнаженных поверхностей угольных уступов, свое­временному удалению отбитого угля и осыпей угольных уступов, засыпанию углистых материалов, попадающих во внутренние отва­лы, породой. До проведения этих мероприятий в 80 % проб воз­духа концентрация окиси углерода в атмосфере карьера состав­ляла от 0,03 до 0,15 мг/л. После их внедрения атмосфера карье­ра по газовому фактору отвечала санитарным требованиям.
Для тушения эндогенных пожаров в породоугольных навалах эффективно заиливание их глинистой пульпой с добавкой 2,5—- 5 % хлористого кальция.
На некоторых карьерах (Алмалыкском угольном, Гаурдак- ском серном и др.) положительные результаты были получены при предварительном увлажнении массива нагнетанием воды че­рез шпуры и скважины. Кроме борьбы с пожарами, осуществля­ется пылеподавление и уменьшение крепости угольного или руд­ного массива.
При исследованиях ИГД АН КазССР на Николаевском карье­ре, разрабатывающем сульфидные руды, было установлено, что' для борьбы с самовозгоранием может быть применен раствор смачивателя ДБ. Его оптимальная концентрация 0,10—0,25 %. При экскавации различных руд удельный расход раствора дости­гал 0,036—0,0045 м³/м³, что также обеспечивало эффективное пы­леподавление.