Разработка нового проекта отработки Третьего горизонта Старобинского месторождения на базе современных инновационных технологий

t - срок службы выработки

U1' - относительная конвергенция «кровля-почва» выработки в зоне временного опорного давления смежной лавы, равная 4 мм/м, [8, рис.2.3];

U2' - относительная конвергенция «кровля-почва» выработки в зоне остаточного опорного давления смежной лавы, равная 30 мм/м, [8, рис.2.4];

U2 - относительная конвергенция «кровля-почва» со стороны выработанного пространства смежной лавы в зоне временного опорного давления собственной лавы, равная 12 мм/м, [8, рис.2.3]; Коп - коэффициент, учитывающий величину опережения очистных работ в смежных отрабатываемых столбах, равный 0,8 - при величине опережения работ в смежных столбах от 300 до 400 м [8, табл.2.4]; К1 - коэффициент, учитывающий влияние соседних выработок, для одиночной выработки равняется 1,0 [8, табл.2.6]; К2 - коэффициент, учитывающий ширину выработки, определяется из соотношения

Где bэкв = 4R/3- эквивалетный пролет стандартной выработки, м;

bэкв.с. - эквивалентный пролет стандартной выработки, м;



, [8]

h - высота выработки, равная 3 м.

, мм;

Так как расчетная величина конвергенции «кровля-почва» меньше (b - ширина выработки), но больше , то в соответствии с [8, табл.1.12] принимаем для охраны транспортного штрека разгружающую выработку или компенсационную щель в кровле.

Рассмотрим возможность обеспечения устойчивости вентиляционного штрека лавы без применения способов охраны.

Расчет конвергенции «кровля-почва» проводим по формуле:

, мм, [8, табл.2.3] (1)

Где U1 - относительная конвергенция «кровля-почва» выработки со стороны массива в зоне временного опорного давления собственной лавы, равный 10 мм/м;

Значения остальных величин в формуле (1) не отличаются от приведенных выше для транспортного штрека лавы.

, мм;

Расчет показывает, что центральный вентиляционный штрек лавы будет находиться в устойчивом состоянии без дополнительной охраны, так как его прогнозируемая деформация меньше допустимой -

3 Для выбора способа охраны конвейерного штрека лавы воспользуемся формулой:

Где ;

;

; h = 3,0 м.

мм

Так как расчетная величина конвергенции «кровля-почва» меньше , но больше , то в соответствии с [8, табл.2.7] принимаем для охраны конвейерного штрека разгружающую выработку, а в качестве крепления - анкерную крепь.

4.3 Проверочный расчет устойчивости призабойного пространства для крепи типа Фазос 09/15

Расчеты произведены в соответствии с “Нормативными и методическими документами по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей”.

Максимальная высота крепи должна удовлетворять условию:

Нмах>mмах (1 - б • LП), мм

2070(1-0,015•3,6)=1958,22 мм

2670 мм>1958,22 мм - условие выполнено.



Минимальная высота крепи должна удовлетворять условию:

Нmin<mmin(1 - б • LЗ) - в - t, мм

2050(1 - 0,015 • 4,5) - 50 - 45 = 1816,6 мм

1300 мм < 1816,6 мм - условие выполнено.

где Нмах= 2670 мм - максимальная конструктивная высота крепи;

Нmin= 1300 мм - минимальная конструктивная высота крeпи;

mмах = 2070 мм - максимальная вынимаемая мощность (при

монтаже, демонтаже и других работах);

mмin= 2050 мм - минимальная вынимаемая мощность;

б = 0,015 - коэффициент опускания кровли для условий

Старобинского месторождения;

L- максимальное расстояние от груди забоя до стойки крепи;

Согласно [8, стр.13 ] для слоев мощностью 1,5 м и более:

в = 50 мм - запас на разгрузку крепи от давления;

t = 45 мм - суммарная толщина породной подушки;

Проверочный расчет установки забойной крепи по «Временной технологической инструкции» производится по формуле:

Rном - суммарное номинальное сопротивление секции крепи;

RБС-21П =800х4=3200кН/м2: 9.8 = 326.5тс/м2

RК-7 =812.1х4=3248.4кН/м2: 9.8 = 331.5тс/м2

Вз-ширина призабойного пространства (расстояние от груди забоя до завального конца верхняка крепи),м - берется после снятия комбайном полосы полезного ископаемого при задвинутых к конвейеру секциях крепи. Вз= 2.7+2.65= 5.35м

Rтр-требуемое сопротивление секции крепи. Rтр.=20тс/м2

Шаг установки крепи по забою лавы составляет 2.0м, что удовлетворяет требованию вышеприведенной инструкции. Следовательно, забойная крепь обеспечит устойчивость кровли призабойного пространства в лаве.

4.4 Проверочный расчет устойчивости призабойного пространства для крепи типа Фазос-16/24

В соответствии с «Инструкцией по применению столбовой системы разработки» 1995г, конструктивная максимальная высота в лаве должна удовлетворять условию:

Нмах>mмах *(1 - б • LП), мм

2110*(1-0,015•3,6)=1996 мм

2750 мм>1996 мм - условие выполнено.

Минимальная высота крепи должна удовлетворять условию:

Нmin<mmin(1 - б • LЗ) - в - t, мм

2110*(1 - 0,015 • 4,5) - 30 - 35 = 1902 мм

1750 мм < 1902 мм - условие выполнено.



где Нмах= 2750 мм - максимальная конструктивная высота крепи;

Нmin= 1750 мм - минимальная конструктивная высота крeпи;

mмах = 2110 мм - максимальная вынимаемая мощность (при

монтаже, демонтаже и других работах);

mмin= 2110 мм - минимальная вынимаемая мощность;

б = 0,015 - коэффициент опускания кровли для условий

Старобинского месторождения;

L = 4,5 м - максимальное расстояние от груди забоя до стойки крепи;

(LП = 3,6 м; LЗ = 4,5 м (см.лист № 3));

Согласно [1, стр.13 ] для слоев мощностью до 1,5 м:

в = 30 мм - запас на разгрузку крепи от давления;

t = 35 мм - суммарная толщина породной подушки;

Несущая способность qc, кН/м2, механизированной крепи в лаве должна удовлетворять условию: qc ? q,

гдеqс - несущая способность крепи, кН/м2;

q-удельная нагрузка механизированной крепи от горного давления, кН/м2.

Несущая способность крепи qс, кН/м2, определяется по формуле

,

где - рабочее сопротивление секции, кН;

- ширина призабойного пространства (расстояние от груди забоя до завального конца верхняка крепи), берется после снятия комбайном полосы полезного ископаемого при задвинутых к конвейеру секциях крепи, м;

- шаг установки секций крепи в лаве, м.



QC = 1665• 2=3330 кН; BЗ=2,4+1,6+0,8= 4,8 м;

qC= кН/м2> 300 кН/м2

Т.к. ширина призабойного пространства м указанные значения удельной нагрузки должны быть скорректированы в соответствии с зависимостью

,

где - размерный коэффициент, .

К = 0,0225 [8]

Условие qc ? qктак же соблюдается: 346,9 кН/м2> 328,4 кН/м2

Согласно произведенным расчетам применяемая забойная крепь «Фазос-16/24» обеспечит устойчивость кровли призабойного пространства.



5. БЕЗОПАСНОЕ ВЕДЕНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ

Все работы на участке ведутся в соответствии с требованиями:

Правила технической безопасности при разработке подземным способом соляных месторождений Республики Беларусь;

Нормативные и методические документы по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей;

Инструкций по эксплуатации оборудования комплекса;

Инструкции по ТБ для каждой профессии.

5.1 Общие положения

Каждый рудник обязан иметь утвержденный в установленном порядке проект разработки месторождения, по которому должны осуществлятся строительство рудника и подготовка горизонтов, план развития горных работ на каждый год, согласованный с Госпромнадзором Республики Беларусь, а также необходимую маркшейдерскую и геологическую документацию. В проекты составной частью должны вводится мероприятия по технике безопасности.

Прием в эксплуатацию новых, реконструируемых рудников и горизонтов, а так же особо-важных объектов (стволов рудников, подъемных и дробильных комплексов, панелей) производится комиссией, назначенной в соответствии с положениями Строительных норм Республики Беларусь.

Все рудники в период строительства и во время эксплуатации должны обслуживаться военизированными горноспасательными частями (ВГСО).

Все трудящиеся, поступающие на рудник, подлежат предварительному медицинскому освидетельствованию в соответствии с порядком, установленным Министерством здравоохранения Республики Беларусь.

Все рабочие, поступающие на рудник, а так же переводимые на работу по другой профессии, должны быть обучены профессии в установленном порядке по программам, включающим вопросы техники безопасности и производственной санитарии. После сдачи экзаменов с участием представителей Госпромнадзором Республики Беларусь рабочим выдаются удостоверения установленного образца.

Перед обучением профессии все рабочие, поступающие на рудник, а так же переводимые на работу по другой профессии, должны пройти предварительное обучение по технике безопасности, а направляемые на подземные работы, кроме того, должны быть обучены пользованию самоспасателями (с прохождением практической тренировки в "дымном штреке") и первичными средствами пожаротушения.

Продолжительность предварительного обучения устанавливается:

для рабочих, поступающих на подземные горные работы и на работы, требующие периодического посещения рудника - 5 дней;

для рабочих, работающих на подземных работах, переводимых на работу по другой профессии, а также рабочих шахтостроительных организаций, при переходе с одного ствола на другой - 2 дня;

для рабочих, поступающих на работы на поверхности и ранее не работавших на рудниках - 3 дня, а ранее работавших на рудниках - 1 день.

Администрация рудника обязана один раз в 2 года производить проверку знаний по технике безопасности у рабочих по их профессии.

Так же должны соблюдаться все правила безопасности [3], и соответствующие инструкции для рабочих по месту работы.

5.2 Производство горных работ

На каждом действующем руднике должно быть не менее двух (основной и запасной) отдельных выходов на поверхность из подземных горных выработок, приспособленных для передвижения (перевозки) работников и расположенных так, чтобы в одном из них направление вентиляционной струи было противоположным направлению вентиляционных струй в других выходах. На всех разветвлениях (сопряжениях) выработок, ведущих к выходам из рудника, должны быть прикреплены указатели с обозначениями наименования выработок, направлений к выходам на поверхность и расстояния до них. Указатели должны быть выполнены из светоотражающих материалов или освещены. Если двумя выходами из подземных выработок на поверхность служат шахтные стволы, то они должны быть оборудованы кроме механических подъемов (из которых один должен быть клетевым) лестничными отделениями. Из каждого очистного блока, лавы должны быть два ничем не загроможденных выхода: один на вентиляционный и другой на конвейерный (транспортный) штреки.

Основными причинами травматизма при эксплуатации оборудования и в забоях являются:

- вывалы и обрушения пород кровли;

- внезапные выбросы соли и газа;

- неогражденные движущиеся (особенно вращающиеся) части и детали машин;

- корпус машины при наезде, падении;

- тяговые цепи при их обрыве;

- куски горных пород, разлетающиеся или обрушающиеся при отбойке или погрузке руды [3].

Все горные выработки должны быть своевременно закреплены в соответствии с утвержденными для них паспортами проведения и крепления (далее - паспорт крепления). До начала работ работники участка должны быть ознакомлены под роспись с паспортом крепления, а также внесенными в него изменениями. Запрещается ведение горных работ без утвержденного проекта, паспорта крепления, а также с отступлениями от них.

В выработках с ленточными конвейерами ширина прохода должна быть не менее 0,7м, а зазор с противоположной стороны не менее 0,4м. Свободные проходы для людей на всем протяжении выработок должны устраиваться с одной и той же стороны и должны быть выдержаны по высоте выработки не менее 1,8м.

Очистная выемка, в том числе и выемка целиков, должна вестись в соответствии с утвержденными проектами. Проекты должны отражать принципиальные технические решения по подготовке и отработке панелей, столбов, блоков, включать схемы вентиляции, транспорта, электроснабжения. Проекты должны разрабатываться без излишней детализации и повторений, в минимальном объеме, достаточном для оценки проектных решений и выполнения горных работ.

При выборе системы разработки и определении ее параметров должны обеспечиваться условия сохранения водозащитной толщи.

Очистная выемка должна начинаться только после проведения всех предусмотренных проектом подготовительных и нарезных выработок, необходимых для начала ведения очистных работ, осуществления мер по проветриванию, борьбе с пылью и других мероприятий, обеспечивающих безопасность работ.

Выемка предохранительных целиков под охраняемыми объектами может производиться только в соответствии с утвержденным в установленном порядке проектом мер охраны, предусматривающим эту выемку.

В случае остановки работ в очистном забое на время более суток должны быть приняты меры по предупреждению обрушения кровли в очистном забое, загазования забоя и другие. Возобновление работ, прерванных на срок более 3 суток или после ликвидации аварии, допускается с разрешения главного инженера рудника или его заместителя после осмотра очистной выработки начальником участка или его заместителем.

Для каждого пласта, горизонта месторождения должны быть определены виды выбросоопасных геологических нарушений, предупредительные признаки и предвестники выброса, при встрече с которыми горные работы должны производиться по проекту, утвержденному главным инженером рудоуправления.

К работе в очистных и подготовительных выработках на пластах, отнесенных к выбросоопасным, допускаются руководители, специалисты и рабочие, обученные распознаванию предупредительных признаков и предвестников, предшествующих ГДЯ.

При обнаружении предвестников ГДЯ работы в забое должны быть немедленно прекращены, люди выведены в безопасное место, о чем должно быть сообщено начальнику участка или его заместителю и диспетчеру рудника[3].

5.3 Проветривание

Содержание кислорода в воздухе выработок, в которых находятся или могут находиться работники, должно составлять не менее 20% (по объему). Содержание углекислого газа в рудничном воздухе не должно превышать на рабочих местах - 0,50%, в выработках с общей исходящей струей шахты - 0,75% и при проведении и восстановлении выработок по завалу - 1,00%. Воздух в действующих подземных выработках не должен содержать ядовитых газов больше предельно допустимой концентрации.

Количество воздуха, необходимое для проветривания выработок, должно рассчитываться по наибольшему количеству работников в смене, по взрывоопасным и природным ядовитым газам, по температуре воздуха, по минимально допустимой скорости движения воздуха, по газам от взрывных работ, по пыли и проверяться по выхлопным газам от применяемого оборудования. Причем, к учету принимается наибольшее количество воздуха, полученное по вышеуказанным факторам.

Количество воздуха, рассчитываемого по числу работников, должно быть не менее 6 м3/мин. на каждого работника, считая по наибольшему числу одновременно работающих в смене.

Скорость движения струи воздуха в очистных забоях лав при выемке руды и при температуре 26С должна быть не ниже 0,5 м/с, в подготовительных выработках в проходке, в очистных выработках при камерной системе разработки, в лавах без добычи руды и в забоях шириной более 5м - не ниже 0,15 м/с.

Все рудники должны иметь искусственную вентиляцию. Непроветриваемые выработки должны быть закрыты решетчатыми перегородками или ограждены запрещающими знаками. Возобновление работы в этих выработках допускается только после доведения состава воздуха до установленных норм. Выработки, проветриваемые после взрывных работ, должны быть ограждены знаками (аншлагами) с надписями, запрещающими вход в опасную зону. Камеры для зарядки аккумуляторных батарей электровозов, склады взрывчатых материалов (ВМ) должны проветриваться обособленной струей свежего воздуха.

Подземные выработки должны проветриваться при помощи непрерывно действующих ВГП, установленных на поверхности. Допускается установка по проекту, согласованному с Проматомнадзором, подземных ВГП или комбинации их (один на поверхности, другой подземный).

Главная вентиляторная установка (ГВУ) должна состоять из двух самостоятельных вентиляторных агрегатов, один из которых является резервным на случай профилактики, ремонта (и прочее) одного из них. Переход на проветривание резервным вентилятором должен быть осуществлен не более чем за 30 мин. Перевод вентиляторных установок на реверсивный режим работы должен выполняться не более чем за 10 мин [3].

5.4 Рудничный транспорт и подъем

На действующих и строящихся рудниках перевозка работников обязательна, если расстояние до места работ 1км и более. Для перевозки работников по горным выработкам должны применяться автомашины, специально оборудованные и допущенные к применению Госпромнадзор. Кузова автомашин должны быть оборудованы сиденьями заводской конструкции, металлической крышей и боковыми стенками на всю их высоту. Проемы в кузовах автомашин для посадки работников должны иметь ширину не менее 0,7м и быть оборудованы ограждающими приспособлениями.

Монтаж-демонтаж и эксплуатация ленточных и скребковых конвейеров производится по проекту в соответствии с требованиями настоящих Правил и руководства по монтажу, демонтажу, ремонту и безопасной эксплуатации ленточных и скребковых конвейеров, руководства по устройству защит, блокировок и сигнализации конвейерного транспорта, учитывающими конструктивные и другие особенности типов конвейеров. Рабочие и специалисты, занимающиеся монтажом-демонтажом и эксплуатацией конвейеров, должны быть ознакомлены с проектом под роспись.

Ширина свободного прохода для работников и ремонта в районе приводных станций ленточных конвейеров должна быть не менее 1,0м со стороны привода и не менее 0,7м с противоположной стороны. Длина свободного прохода определяется проектом. Расстояние между параллельно установленными конвейерами должно быть не менее 1,0м.

В местах перехода через став ленточного конвейера должны быть установлены переходные мостики шириной не менее 0,6м, имеющие перила и изготовленные из негорючих материалов. Зазор между лентой и нижней частью мостика должен быть не менее 0,4м, а высота прохода для работников над мостиком - не менее 0,8м.

На вновь вводимых в эксплуатацию магистральных ленточных конвейерах должна устанавливаться только трудносгораемая (трудногорючая) лента, на панельных (участковых) конвейерах - трудновоспламеняющаяся или трудносгораемая (трудногорючая) лента при наличии сертификата завода-изготовителя. Запрещается использование резинотросовых лент на вновь вводимых в эксплуатацию ленточных конвейерах.

Выбор и применение рудничного самоходного (нерельсового) транспорта с электроприводом (самоходный вагон) для транспортировки горной массы определяется проектом.

Работы, связанные с техническим осмотром самоходного вагона, устранением неисправностей, очисткой и подготовкой его к работе должны выполняться только при отключенном напряжении и установленных тормозных башмаках под колесами, предотвращающих самопроизвольное движение самоходного вагона. Загрузка и разгрузка самоходного вагона должна производиться только в присутствии ГРОЗ, работающего на самоходном вагоне, который должен находиться у пульта управления в кабине.

Спуск и подъем работников по вертикальным выработкам должен производиться в клетях. При проходческих работах в вертикальных выработках спуск и подъем могут производиться также и в бадьях.

Максимальная скорость подъема и спуска работников по вертикальным выработкам определяется проектом, но не должна превышать 12 м/с. При подъеме и спуске работников в бадьях по направляющим наибольшая скорость должна быть не более 8 м/с, а в местах, где направляющие отсутствуют - не более 1 м/с. Максимальная скорость при подъеме и спуске грузов по вертикальным выработкам определяется проектом.

При подъеме и спуске грузов в бадьях по направляющим скорость движения бадей не должна превышать 12 м/с, а в местах, где направляющие отсутствуют - 2 м/с. Скорость подъемных сосудов при спуске-подъеме подвешенных под ними грузов не должна превышать 1 м/с [3].



5.5 План ликвидации аварий

План ликвидации аварий (ПЛА) разрабатывается на каждые 6 месяцев (первое и второе полугодие) составляется главным инженером рудника, согласовывается с командиром ВГСЧ и утверждается главным инженером рудоуправления. План пересматривается и утверждается один раз в полугодие и не позднее, чем за 15 дней до начала следующего полугодия.

В оперативной части плана ликвидации аварий предусмотрены наиболее вероятные аварии с мерами по их ликвидации и спасению людей [3];

План ликвидации аварии предусматривает следующие мероприятия:

спасение людей, застигнутых аварией в шахте;

ликвидация аварии в начальной стадии ее возникновения;

действия ВГСЧ в начальной стадии аварии.

К плану ликвидации аварии прилагается:

акт проверки исправности действия реверсивных устройств, с пропуском опрокинутой воздушной струи по горным выработкам;

акт проверки исправности противопожарных средств и оборудования;

акт состояния запасных выходов из очистных забоев, участков и рудника, пригодности их для выхода людей и прохода горноспасателей в респираторах;

акт расчетного и фактического выхода людей в самоспасателяхна свежую струю из наиболее отдаленных горных выработок рудника.

План ликвидации аварии разрабатывается в соответствии с фактическим положением дел в шахте.

Сигналы оповещения об аварии и выводе людей:

Подача прерывистого, повторяющегося не менее 5 раз звукового сигнала по аппаратуре автоматического управления конвейерами. Подаются оператором с пульта управления конвейерным транспортом. Этим сигналом оповещаются люди, находящиеся в конвейерных и транспортных выработках;

Полное отключение электроэнергии на аварийный горизонт с пульта управления в диспетчерской рудника;

По громкоговорящей аварийной связи ИГАС-3 диспетчером подаются сигналы, оповещающие людей, находящихся в надшахтных зданиях, спряжениях стволов, конвейерных штреках лав и в лавах, гараже, складе ВМ., на очистных блоках;

По телефонной связи. Разговор ведет оператор пульта управления конвейерами и диспетчер рудника при поступлении телефонных звонков.

По системе СУБР.

Основными выходами из шахты к стволу и на поверхность являются: транспортные и конвейерные штреки лав и блоков, панельные транспортные штреки, главные транспортные штреки.

Запасными выходами на поверхность являются: вентиляционные штреки лав и блоков, панельные вентиляционные штреки, главные вентиляционные штреки.

5.6 Устройство выходов из горных выработок

Каждый горизонт рудника должен иметь не менее двух отдельных выходов на вышележащий горизонт или поверхность, приспособленных для передвижения (перевозки) людей.

Во всех выработках, ведущим к запасным выходам из рудника, а также на разветвлениях этих выработок должны быть прикреплены указатели с обозначением наименования выработок, направлений к выходам на поверхность и расстояний до них указатели должны быть покрыты самосветящейся краской.

Если двумя выходами из подземных выработок на поверхность служат вертикальные выработки, то они должны быть оборудованы кроме механических подъемов (из которых один должен быть клетевым) лестничными отделениями. Оба ствола должны быть оборудованы так, чтобы по каждому из них все рабочие со всех горизонтов могли выехать (выйти) на поверхность. Лестничное отделение в стволах глубиной более 500м может отсутствовать при условии, если в обоих стволах имеются по два механических подъема с независимым подводом энергии или каждый ствол оборудован помимо основного подъема инспекторским подъемом.

Из каждого очистного блока, лавы должно быть два ничем не загроможденных выхода: один на вентиляционный и другой на транспортный (конвейерный) штреки.

5.7 Безопасность очистных и подготовительных работ

Очистные работы проводятся в соответствии с правилами безопасности[3].

Очистная выемка должна начинаться только после проведения всех предусмотренных проектом подготовительных и нарезных выработок, необходимых для начала очистных работ, осуществлению мер по проветриванию и борьбе с пылью и других мероприятий, обеспечивающих безопасность работ.

Запрещается входить в отработанные очистные камеры и выработанное пространство лав. Выработки, ведущие в эти камеры и выработанное пространство должны быть ограждены.

В случае остановки работ в очистном забое на время более суток должны быть приняты меры по предупреждению обрушения кровли в призабойном пространстве, загазирования забоя и др. Возобновление работ, прерванных на срок более 3 суток, или после ликвидации аварии допускается с разрешения главного инженера рудника или его заместителя после осмотра очистной выработки начальником или заместителем начальника рудника.



5.8 Предотвращение затопления горных выработок

До сдачи месторождения или его участка в промышленное освоение должен быть проведен комплекс геофизических и геолого-гидрогеологических работ, обеспечивающий изученность геологического строения, тектоники и гидрогеологических условий месторождения (его участка), необходимую для обоснованного выбора оптимальных и безопасных параметров разработки.

В составе проектов на строительство, реконструкцию и техническое перевооружение рудников должен быть представлен раздел “Меры защиты рудников от затопления”, разработанный в соответствии с Правилами [7], Правилами по защите рудников от затопления [7], утвержденными в установленном порядке, и рекомендациями отраслевого института.

Разрабатываемые и применяемые меры защиты рудников от затопления должны обеспечивать защиту горных выработок от опасного проникновения через водозащитную толщу вод зоны активного водообмена по всем возможным путям проникновения их в выработанное пространство: шахтным стволам, геологоразведочным скважинам, техногенным водопроводящим трещинам, зонам тектонических разломов и другие.

В проектах на отработку отдельных выемочных единиц (блоков, столбов, панелей и других), должны быть приведены геологические и гидрогеологические сведения, представляемые геологической службой рудника, по рассматриваемому участку, на основе которых определяются безопасные параметры отработки запасов на данном участке по условиям сохранения водозащиты, а также по предотвращению аварийного прорыва в горные выработки рассолов, скопившихся в отработанных участках.

Если на одном месторождении расположена группа рудников, на границах их шахтных полей на каждом из отрабатываемых горизонтов должны быть оставлены барьерные междушахтные целики, ширина которых устанавливается в соответствии с правилами по защите рудников от затопления.

Для всех буровых геологоразведочных и поглощающих скважин пробуренных с поверхности должны быть установлены опасные зоны (околоскважинные предохранительные целики), границы которых определяются расчетом в соответствии с правилами по защите рудников от затопления [7].



6. ОХРАНА ТРУДА

Задачи охраны труда заключаются в ликвидации причин, вызывающих производственный травматизм и профзаболевания.

Основой для решения этой задачи является комплексное использование и автоматизация производственных процессов, повышение общей культуры производства, укрепление технической дисциплины, совершенствование законодательства по охране труда и надзора за выполнением существующих законов.

Обеспечение безопасной эксплуатации калийных рудников регулируется следующим документом: «Правилами безопасности при разработке подземным способом соляных месторождений Республики Беларусь».

6.1 Техника безопасности

Техника безопасности ?это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов.

Передвижение персонала

Передвижение людей по горизонтальным выработкам производится в соответствии с ПБ [3]:

во всех горизонтальных и наклонных выработках оставляются проходы для людей шириной не менее 0,7м на высоте 1,8м;

при ведении очистных работ для обеспечения передвижения людей по всей длине лавы оставляют и поддерживают проход шириной не менее 0,7м;

на разветвлениях выработок прикрепляются указатели с наименованием участка, а также стрелки, указывающие направление выхода на поверхность;

при составлении планов ликвидации аварий указываются пути выхода людей с каждого рабочего места и для каждого предполагаемого вида аварии;

при расстоянии до места работ 1км и более применяются пассажирские транспортные средства.

При углубке стволов травмирование горнорабочих в основном происходит при бурении шпуров, погрузке породы в бадьи, обрушении пород и падении кусков породы с полков и элементов крепи, а также при падении людей в ствол [4].

Согласно ПБ [3] для обеспечения безопасности предусматривается:

применение современных бурильных установок типа БУКС, которые позволяют обуривать забой в короткое время при отсутствии в нем людей;

использование погрузочных машин с механизированным вождением грейфера;

применение подвесной металлической опалубки;

применение технологической схемы с последовательным ведением работ по уборке породы и возведению крепи;

связь и сигнализация между людьми в забое, на полке рулевой площадки и в машинном отделении;

оставление предохранительного целика ниже зумпфа рабочего горизонта мощностью 10м.

Безопасность очистных и подготовительных работ

Основными причинами травматизма при эксплуатации оборудования и в забоях являются:

вывалы и обрушения пород кровли;

неогражденные движущиеся (особенно вращающиеся) части и детали машин;

корпус машины при наезде, падении;

тяговые цепи при их обрыве;

куски горных пород, разлетающиеся или обрушающиеся при отбойке или погрузке руды.

Очистные работы проводятся в соответствии с ПБ:

работы в забоях ведутся согласно паспорту управления кровлей и крепления выработок;

наличие у рабочих самоспасателей;

ограждение движущихся и вращающихся частей и деталей;

наличие щитков, защищающих людей от отлетающих кусков породы;

оборудование всех забойных машин аварийными выключателями;

наличие предпусковых звуковых сигнальных устройств;

расположение рабочего места машиниста комбайна в безопасном месте.

Безопасность подъемно-транспортных операций

Основные опасности при канатном подъеме и спуске людей и грузов по вертикальным и наклонным выработкам следующие:

падение в вертикальных или свободное скатывание в наклонных выработках грузовых и людских подъемных сосудов;

удары и резкие остановки людских подъемных сосудов;

падение в выработку перевозимых в сосудах грузов или других предметов;

падение людей [3].

Спуск и подъем людей, грузов в клетях и подъем руды в скипах производится в соответствии с ПБ [3]:

конструкция подъемных сосудов исключает возможность выпадения из них перевозимых грузов;

число людей, одновременно перевозимых в клети, не превышает пяти на 1м2 полезной площади пола;

максимальная скорость при спуске и подъеме людей в клети не превышает 12м/с;

в клетях применяются канаты марки В (высокого качества), имеющие запас прочности не ниже девятикратного;

в случае обрыва подъемных канатов для торможения и остановки клети снабжаются парашютами, испытание которых производится не реже одного раза в 6 месяцев;

для предупреждения падения в ствол людей и вагонеток предохранительные решетки ограждения ствола на приемных площадках всех горизонтов закрываются при движении сосудов.

При использовании ленточного конвейерного транспорта люди могут получить травму при обрыве ленты, сходе ленты в сторону.

Во избежание заштыбовки конвейерные ленты оснащаются устройствами по очистке. В местах перегрузки устанавливаются датчики контроля допустимого уровня загрузки. Для своевременного отключения конвейера при снижении скорости ленты до 75% номинальной за счет пробуксовки, которая может вызвать пожар, устанавливаются реле скорости. Центрирование ленты осуществляется регулированием положения концевых барабанов и роликоопор, применением специальных центрирующих устройств [4].

Значительное число несчастных случаев происходит во время обслуживания скребковых конвейеров при натяжении цепи с использованием двигателя конвейера или комбайна, срыве и развороте натяжных и приводных головок, расштыбовке нижней ветви конвейера без его остановки и неправильных приемах разгрузки скребкового конвейера. Поэтому ПБ предписывают использовать для надежного закрепления головок, передвижки конвейера, его расштыбовки и натяжения цепи приспособления и устройства заводского изготовления, поставляемые вместе с конвейерами [3].

Электробезопасность

Эксплуатация электрооборудования и электросетей в шахтах имеет специфические особенности, повышающие опасность их использования: подвигание фронта работ требует перемещения электрооборудования и наращивания сетей, причем эти работы приходится выполнять в стесненном пространстве с возможными обрушениями, выделениями взрывоопасных газов [27].

Поражение людей электрическим током происходит:

из-за случайного соприкосновения с оголенными проводами или предметами, находящимися под напряжением, или недопустимого приближения к ним;

от прикосновения к конструктивным элементам или корпусам электрооборудования, которое оказалось под напряжением в результате пробоя изоляции;

при нахождении вблизи от места замыкания на землю токоведущих частей [4].

Система электрической защиты на руднике строится на основе требований Правил [27], ГОСТ 12.1.009-76. ССБТ [16], ГОСТ 12.1.010-76. ССБТ [27]. Кроме того, подземные электроустановки и их эксплуатация удовлетворяют требованиям ПБ [3], и других отраслевых правил.

Применяются следующие защитные системы:

Защита от прикосновения к токоведущим частям: размещение открытых токоведущих частей на высоте, недоступной для случайного прикосновения; размещение электроаппаратов в закрытых корпусах; применение блокировочных устройств, препятствующих доступу к токоведущим частям до снятия напряжения; предупредительные знаки.

Защитное заземление, которому подлежат корпуса комбайнов, электродвигателей, трансформаторов, бронированные кабели, трубопроводы. В шахте устраивается общая сеть заземления, к которой присоединяются все объекты, подлежащие заземлению, а также главные и местные заземлители. Заземление корпусов передвижных машин, забойных конвейеров, светильников осуществляется при помощи заземляющих жил кабелей [31].

Защитное отключение в электроустановках напряжением до 1140В, в качестве которого применяется реле утечки. Общее время отключения поврежденной сети напряжением 380, 660, 1000В не превышает 0,2с, а напряжением 1140В - 0,12с. [31].

Электрозащитные средства.

Основные изолирующие средства (диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками) обладают изоляцией, способной длительно выдерживать рабочее напряжение. Дополнительные изолирующие средства (диэлектрические галоши, ковры, боты и изолирующие подставки) применяются с основными для усиления защитного действия [31].

Рудничное электрооборудование в зависимости от условий эксплуатации изготавливается по специальным правилам ПИВРЭ (Правила изготовления взрывобезопасного рудничного электрооборудования) в исполнении РН (рудничное нормальное), РП (рудничное повышенной надежности), РВ (рудничное взрывобезопасное) и РО (для особо опасных условий) со степенью защиты International Protection 54 (защита от предметов воздействия менее 1мм и от воды со всех сторон).

Применение режима с изолированной нейтралью для исключения искрения [31].

Применение пониженного напряжения (до 127В) для ручных электрических машин и инструментов [31].

6.2 Производственная санитария

Производственная санитария ? это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.

При ведении горных работ на руднике 1 РУ будут иметь место следующие вредные производственные факторы в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ [27]:

Запыленность

Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны согласно ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ [27] приведена в табл. 6.2.1.

Таблица 6.1 - Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Наименование веществ	ПДК, мг/м3
Сильвинит	5
Полиминеральная калийная руда с содержанием SiO2 до 10%	5
Натрия хлорид	5
Пыль, содержащая от 10 до 70% свободной SiO2	2
Пыль цемента, глин, минералов и их примесей, не содержащая свободной SiO2	6

Для борьбы с пылью в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76. ССБТ [27] на руднике используется: оснащение горнодобывающего оборудования исправно действующими пылеподавляющими или пылеулавливающими устройствами; эффективное проветривание; применение индивидуальных средств защиты (респираторы «Лепесток-40» и «Лепесток-200») согласно ГОСТ 12.4.005-85. ССБТ [27]; герметизация узлов перегрузки; регулярный полив водой почвы главных и панельных транспортных штреков.

Контроль запыленности атмосферы горных выработок осуществляется службой вентиляции и техники безопасности (ВТБ) в соответствии с «Инструкцией по отбору проб рудничного воздуха» [27], службой ВГСЧ.

Предельно допустимая массовая концентрация ядовитых газов в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ [28] приведена в табл. 6.2.1.2



Таблица 6.2 - Предельно допустимая концентрация ядовитых газов

Ядовитый газ	Объемная доля	Массовая концентрация, мг/м3
Окись углерода - CO	0,0017	20
Двуокись азота - NO2	0.00026	5
Сернистый газ - SO2	0.00038	10
Сероводород - H2S	0.00071	10
Акролеин	0,00009	0,7
Формальдегид	0,0025	0,5

Нормы содержания метана в атмосфере подземных выработок согласно [28] приведены в табл. 6.3.

Таблица 6.3 - Предельно допустимая концентрация метана в атмосфере подземных выработок

Место обнаружения метана	ПДК метана по объему, %
Исходящая из очистной или тупиковой выработки струя воздуха	0,5
Местные скопления метана в очистных, тупиковых и других выработках	0,1

При обнаружении в атмосфере выработки метана в концентрации, превышающей указанную в табл. 6.2.3, работы по добыче руды прекращаются, снимается напряжение с забойного оборудования (кроме вентиляторов местного проветривания - ВМП), люди выводятся из забоев на свежую струю, ставится в известность лицо технического надзора и принимаются меры по разжижению метана [28].

Главным способом получения нормального качества воздуха является хорошая вентиляция, которая обеспечивает эффективное снижение концентрации газов и вынос их из рабочих мест в общеисходящие струи.

Контроль за содержанием вредных газов осуществляется службой ВТБ и инженерно-техническим персоналом в сроки, устанавливаемые главным инженером рудника. Результаты замеров заносятся на специальные доски [28].

Шум

Допустимые уровни звукового давления в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ [25] и СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-32-2002[25] приведены в табл. 6.4.

Предусматриваются следующие мероприятия по снижения вредного воздействия шума:

звукоизоляция машин и механизмов, генерирующих повышенный шум;

профилактический ремонт горной техники;

сокращение продолжительности пребывания в зоне повышенного шума;

применение индивидуальных средств защиты от шума - антифонов.

Таблица 6.4 - Допустимые уровни звукового давления

Характеристика помещений	Допустимый уровень звукового давления, дБ, при средней геометрической частоте октавных полос, Гц	Уровень звука, дБА
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами; работа, требующая постоянного слухового контроля: операторская работа по точному графику с инструкцией; диспетчерская работа. Рабочие места в помещениях диспетчерской службы, кабинетах и помещениях наблюдения и дистанционного	83	74	68	63	60	57	55	54	65
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
управления с речевой связью по телефону; машинописных бюро, на участках точной сборки, на телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, в залах обработки информации на вычислительных машинах
Работа, требующая сосредоточенности; работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными циклами. Рабочие места за пультами в кабинах наблюдения и дистанционного управления, без речевой связи по телефону, в помещениях лабораторий с шумным оборудованием, в помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин	91	83	77	73	70	68	66	64	75
Выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных выше и аналогичных им) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий	95	87	82	78	75	73	71	69	80



Вибрация

Предельно допустимые уровни вибраций в соответствии с ГОСТ 12.1.012-90. ССБТ [30] и СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-33-2002[30] приведены в табл. 6.2.4.1.

Таблица 6.5 - Предельно допустимые уровни виброскорости

Вид вибрации	Направление, по которому нормируется вибрация	Уровень виброскорости, дБ, в октавных полосах со средними геометрическими частотами, Гц
		1	2	4	8	16	31,5	63	125	250	500	1000	2000
Транспортная	По вертикальной оси	132	123	114	108	107	107	107	-	-	-	-	-
Транспортно-технологическая	По вертикальной и горизонтальной осям	117	108	102	101	101	101	101	-	-	-	-	-
Технологическая на постоянных рабочих местах	То же	108	99	93	92	92	92	92	-	-	-	-	-
В производственных помещениях, в заводоуправлениях, лабораториях, КБ и вычислительных центрах	То же	-	91	82	76	75	75	75	-	-	-	-	-
Локальная	По каждой из осей	-	-	-	115	109	109	109	109	109	109	109	-

Предусматриваются следующие мероприятия по снижению вредного воздействия вибрации:

дистанционное управление комбайном;

установка амортизаторов для сидения с полуавтоматических управлений проходческим комбайном;

применение средств индивидуальной защиты (рукавицы, накладки);

применение виброгасящих устройств на ручном инструменте (виброгасящие рукоятки из эластичного материала, пружинные каретки, пневмоподдержки).

Освещённость

Нормальное освещение в подземных выработках значительно улучшает условия труда и способствует повышению производительности. Согласно требованиям ТБ должны освещаться:

околоствольные дворы;

электромагнитные камеры;

медпункт;

гараж;

камеры ожидания;

ПЭММ;

приемные площадки и погрузочные пункты;

место перегрузки штрековых конвейеров и конвейерных линий в целом.

Для освещения подземных выработок применяются стационарные машины РВПА-15 или РП-60. Для стационарных светильников применяются сухие трансформаторы типа ТСШ-410.7. В качестве проводки применяются гибкие кабели.

Выдача ламп индивидуального освещения каждому рабочему производится в ламповой, которые относятся к категории пожаро- и взрывоопасных помещений. При эксплуатации ламповых возникает ряд опасных факторов:

химическая опасность от щелочного электролита,

поражение током,

ожоги от воспламенения горючих газов и т.д.

Для их предотвращения разработаны мероприятия по устройству и эксплуатации ламповых.

Для питания осветительных установок с лампами накаливания в подземных условиях необходимо применять напряжение 127В, для люминесцентных светильников в лавах допускается напряжение 220В.

Очистные забои должны освещаться переносными светильниками напряжением 36В.

Питание осветительных установок напряжением 127В осуществляется от аппарата бесконтактной коммутации типа АК-1 или АП-35-4 с встроенным реле утечки. От шахтных трансформаторов могут также запитываться осветительные установки напряжением 127В.

Установка аппаратов бесконтактной коммутации и шахтных трансформаторов предусматривается в специально устраиваемых нишах выработок.

Для соединения и разветвления кабелей применяются коробки типа ВШ-1М, КШВ-1Н, и тройниковые муфты типа ТМ-6, ТМ-10М во взрывоопасном исполнении.

Для зарядки аккумуляторных батарей шахтных головных светильников применяются автоматические зарядные станции типа «Заряд» и блок зарядного устройства БЗУ-65М.

Нормы освещенности в подземных выработках согласно [42] приведены в таблице 6.6.

рудник месторождение соль шахта

Таблица 6.6 - Нормы освещенности в подземных выработках

Место выполнения работ	Нормируемая поверхность	Минимальная освещенность, лк
Очистные выработки	вертикальная горизонтальная	8 5
Забои подготовительных выработок	вертикальная	5
Откаточные выработки	горизонтальная	2 - 5
Камеры ЦПП	вертикальная	75
Склад ВМ	горизонтальная	30
Подземный здравпункт	горизонтальная	75
Подземные гаражи, ПЭММ	горизонтальная	10

Индивидуальное задание: Рассчитать искусственное освещение на рабочем месте слесаря-ремонтника (расчет количества и мощности ламп, выбор типа ламп и светильников) произведем точечным методом[42].

При работе слесаря-ремонтника в лаве принимаем светильник РВЛ-20М, имеющий следующую характеристику:

Мощность, Вт -20

Напряжение питания, В-127

Световой поток, Лм-980

КПД-0,65

-0,5

Исходные данные:

Принимаем расстояние между светильниками L=4м, высота подвески светильника Н=1,8м. Определяем угол между осью светильника и наиболее удаленной точкой:

,

отсюда

Для принятого светильника сила света под углом 48° составляет 50 кд.

Освещенность определяем по формуле:

где 2 - число светильников;

- сила света под углом к оси светильника, кд;

- коэффициент запаса, учитывающий запыленность колпака светильника и старение нити, для забоев он равен 1,9;

С - коэффициент, представляющий отношение светового потока принятой лампы к световому потоку условной лампы, для которой Ф=1 000 лм.

что выше номинальной освещенности, равной 5 лк.

Рис. 6.1 - Расчетная схема освещения в лаве

Расчет мощности осветительного трансформатора

Мощность трансформатора для газоразрядных ламп определяется по формуле:

,



где - мощность лампы, Вт;

- количество ламп;

- КПД кабельной сети

- КПД светильника;

- коэффициент мощности светильника.

где - длинна лавы, м;

- расстояние между светильниками, м

Расчет сечения жилы магистрального кабеля.

Сечение жилы магистрального кабеля определяется по формуле:

где - момент нагрузки, кВт м;

- нормируемая потеря напряжения; = 4%;

- коэффициент зависящий от напряжения сети и проводимости материала, = 8,5

Момент нагрузки определяется по формуле:



где L - длина линии, м;

P - нагрузка на линии, кВт

Нагрузка на линии определяется по формуле:

Принимаем кабель марки КРПСН 3х4 + 1х4

Физические и нервно-психологические перегрузки

Для устранения этого фактора предусматривается:

широкое внедрение комплексной механизации и автоматизации;

сокращенная продолжительность рабочего времени;

профессиональный отбор;

медицинские осмотры;

укрепление производственной дисциплины, правильное формирование бригады [4].

Микроклимат производственных помещений - климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.

СанПиН №11-11-94 [35] устанавливает оптимальные соотношения факторов микроклимата производственной среды, которые отражены в таблице 6.7.



Таблица 6.7 - Значение факторов микроклимата для подземных горных работ

Факторы микроклимата	Допустимые сочетания
	1	2	3
Температура воздуха, оС	16-19	20-23	24-26
Относительная влажность, %	75-30	75-30	65-30
Скорость движения воздуха, м/с	0,15-0,25	0,3-0,5	0,6-1,0

Параметры микроклимата на рабочем месте машиниста горных выемочных машин (МГВМ) находятся в пределах нормированных значений.

Охрана труда машиниста очистного комбайна

1.К самостоятельной работе на комбайнах допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальную подготовку, имеющие удостоверение на право управления той или иной машиной, выданное квалификационной комиссией, а также прошедшие вводный инструктаж по технике безопасности на рабочем месте. Инструктаж по технике безопасности на рабочем месте необходимо проводить при каждом изменении условий работы, но не реже двух раз в год.

2.Прежде чем приступить к работе, машинист комбайна обязан тщательно осмотреть машину и убедиться в ее исправности.

Каждый комбайн должен быть закреплен приказом (распоряжением) за определенным машинистом.

3.При использовании машин должна быть обеспечена обзорность рабочей зоны с рабочего места машиниста. В том случае, когда машинист управляющий машиной не имеет достаточного обзора или не видит рабочего подающего ему сигналы, между машинистом и рабочим сигнальщиком необходимо устанавливать двухстороннюю радиосвязь.

4.Машинист комбайна должен быть обеспечен спецодеждой, предусмотренной действующими нормами:

полукомбинезон хлопчатобумажный, рукавицы комбинированные.

5.Во время работы машинист комбайна обязан:

-перевести машину из транспортного положения в рабочее положение

-нахождение посторонних людей на комбайне не допускается

-перед началом передвижения, а также перед поворотом убедиться в отсутствии на пути препятствий или посторонних предметов, после чего дать предупредительный сигнал.

6.3 Пожарная безопасность

Пожарная безопасность ? это состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей.

Проект противопожарной защиты разрабатывается согласно Руководству [41], ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ [41], СНиП II-89-90 [41]. СНБ 2.02.01-98 [41], БНБ 2.02.02-01[41], НПБ -- 5 -2005 [41].

По пожаро- и взрывоопасности рудник относится к категории А[41].

Надежное ограничение пожарного очага и последующее его тушение обеспечиваются путем заблаговременного выполнения следующих мероприятий:

подачи воды в любую точку горных выработок путем монтажа водопровода или переключающих устройств на воздухопроводах, газопроводах и оросительной сети;

обеспечения горных выработок, особенно электромашинных камер, дворов и транспортных узлов, огнетушителями и другими первичными средствами пожаротушения, а также средствами автоматического пожаротушения в соответствии с «Инструкцией по противопожарной защите рудников» [41];

оборудования пожарной сигнализации и связи;

возведения крепи из негорючих материалов в устьях стволов и шурфов, на сопряжениях выработок, в электромашинных камерах, капитальных выработках и других пожароопасных местах;

создания противопожарных складов, поездов с необходимым запасом материалов и оборудования согласно «Инструкции по противопожарной защите рудников»;

секционирования околоствольных дворов и выработок главных направлений противопожарными дверями и перемычками.

Основные мероприятия противопожарной профилактики в горных выработках следующие:

запрещение применения открытого огня; при необходимости применения газо- и электросварочных и паяльных работ производство их осуществляется в соответствии с «Инструкцией по ведению огневых работ в подземных выработках и надшахтных зданиях»

надежная и непрерывная защита кабелей электрооборудования от утечек и замыканий, искрообразования и перегревов;

строгое выполнение требований пылегазового режима;

строгое паспортное содержание оборудования;

обеспечение герметичности трубопроводов сжатого воздуха;

жесткое соблюдение противопожарного режима, трудовой и технологической дисциплины.

На случай возникновения пожара заблаговременно предусматриваются следующие организационно-технические меры по спасению людей:

обучение всего персонала действиям при аварии;

план ликвидации аварий с включением в оперативную часть его наиболее вероятных случаев с мерами по ликвидации аварии и спасению людей;

наличие не менее двух выходов из любого места, где работают люди; на вышележащий горизонт; на поверхность; постоянное поддержание их в рабочем состоянии;