Страница 10: Руководство по борьбе с эндогенными пожарами на шахтах миуглепрома ссср (32215)

Данные по отбору проб записывают в акт-наряд.

Определение фоновых содержаний этилена и ацетилена Отбор проб газов для установления фоновых содержаний этилена g ацетилена необходимо производить в нерабочий день или в ремонтную смену при отсутствии технологических операций по выемке угля и управлению кровлей (работа комбайна, ведение взрывных работ, передвижка крепи и. т.д.). В каждой из выбранных точек наблюдения следует отбирать три пробы газа с интервалом в 30 мин, анализировать их, определяя объемные доли индикаторных компонентов. Точек наблюдения должно быть не менее двух, причем одна из них должна располагаться на поступающей в контролируемый участок струе, а вторая - за контролируемым участком (например, выработанным пространством) по ходу вентиляционной струи.

Определив значение содержания индикаторных компонентов по трем отобранным пробам газа в каждой точке наблюдения, рассчитывают их средние объемные доли ( Сiэт, ац )cp по формуле

3

( Сiэт, ац )cp = ΣСэт, ац /3 (4.6)

i=1

где Сiэт, ац - объемная доля индикаторного компонента в i -ом

отборе, %,

Затем устанавливают фактические доли индикаторных компонентов выделяющихся на контролируемом участке, в местах отбора по пути следования вентиляционной струи из этого участка

( Сiэт, ац )ф = ( Сiэт, ац )cp - ( Спэт, ац )cp , (4.7)

где ( Сiэт, ац )cp , ( Спэт, ац )cp - средние объемные доли индикаторных компонентов в точке отбора пробы за контролируемым участком по пути следования вентиляционной струи и в поступающей струе, соответственно, %. Такие наблюдения следует проводить 3 раза с интервалом в 4...5 суток. За уровень фоновых содержаний этилена и ацетилена следует принять максимальную из фактических величин ( Сiэт, ац )ф, полученную по одному из трех дней.

Пробы для определения фоновых содержаний этилена и ацетилена Должны отбираться в период относительной стабильности (на протяжении 2...3 часов) газовоздушных параметров контролируемого участка. Если имело место изменение расхода воздуха более чем на 40 %,

то отбор проб должен производиться не менее чем через 3 часа после установления нормального режима проветривания. Результаты определения фоновых содержаний этилена и ацетилена оформляются актом комиссии в составе главного инженера шахты, начальника участка ВТБ и командира подразделения ВГСЧ, обслуживающего данную шахту.

Анализ проб газов на содержание этилена и ацетилена, определение температуры угля и стадии развития процесса самовозгорания.

Отбор проб газов на содержание этилена и ацетилена производится в трубки-концентраторы, предварительно заполненные сорбентом и откалиброванные совместно с газоаналитическим прибором-хроматографом.

Отобранные пробы (по 2 из каждой точки пробоотбора) доставляются в газоаналитическую лабораторию ВГСЧ, имеющую на оснащении хроматограф с пламенно-ионизационным детектором, оборудованным приставкой ПХ. Время между отбором и анализом проб не ограничено.

В лаборатории трубка-концентратор подсоединяется к пневматической схеме хроматографа, затем выполняется анализ пробы на содержание этилена и ацетилена. В результате анализа устанавливаются значения объемных долей индикаторных компонентов для каждой точки пробоотбора ( Сiэт, ац ) , которые заносятся в "Журнал регистрации результатов определения объемных содержаний этилена и ацетилена". На основания полученных значений ( Сiэт, ац ) и их соотношений устанавливают температуру угля и стадию процесса самовозгорания.

Сведения о фактических объемных долях индикаторных компонентов, выделяющихся на контролируемом участке, их соотношениях, температуре угля и стадии процесса самовозгорания передаются на Я шахту в вале извещений. Извещения хранятся на участке ВТБ до окончания отработки контролируемого участка.

Разница температур, определенных по данным анализов проб газов, в различных точках пробоотбора, не должна превышать 50 °С. Для оценки ситуации принимается максимальная из полученных температур. При большей разнице температур следует устранить причину повышенной погрешности и повторить пробоотбор. Причинами повышенной погрешности могут быть неустойчивость направления движения утечек воздуха, неправильный выбор точек пробоотбора и пр.

Использование результатов контроля

Панине о содержании в шахтной атмосфере объемных долей этилена ацетилена используются для:

определения температуры угля в недоступных для наблюдения местах угольных шахт;

установления наличия процесса самовозгорания угля;

определения стадии развития процесса самовозгорания;

оценки опасности воспламенения или взрыва метановоздушной смеси;

контроля за ходом тушения пожара;

списания подземных пожаров в категорию потушенных и вскрытия изолированных пожарных участков.

Порядок определения температуры угля в очаге самонагревания (самовозгорания), установления наличия процесса самовозгорания в стадии его развития изложены в разделе 4.2.

Для оценки опасности воспламенения или взрыва метановоздушной смеси сопоставляют температуру в очаге самовозгорания о температурой воспламенения угля (табл.4.1). Если установленная температура угля соответствует стадии самонагревания или ранней стадии самовозгорания, то опасности воспламенения или взрыва метановоздушной смеси нет. Если процесс самовозгорания достиг стадии горения, то существует опасность воспламенения или взрыва метановоздушной смеси.

Состояние изолированных пожарных участков контролируется до момента списания пожара. Основными признаками потушенного повара являются отсутствие водорода и снижение до нормального (форового) содержания оксида углерода в пробах воздуха, отбираемых из пожарного участка. Контроль температуры в изолированных пожарных участках по соотношению содержаний этилена и ацетилена является дополнительной информацией о состоянии этих участков. Окончательные выводы можно делать после исчезновения в пробах воздуха оксида углерода или снижения его ниже фоновых значений. На пожарных участках, на которых намечается дальнейшая выемка угля, а также какие-либо другие работы или их подработка нижележащими пластами, контроль по соотношению содержаний этилена и ацетилена может вестись не три месяца с момента исчезновения оксида углерода, а до момента снижения температуры угля в очаге пожара до уровня ниже критической по самовозгоранию (ом.табл.4.1). После этого участки могут бить вскрыты, проветрены, а пожары описаны

в категорию потушенных. После списания пожара наблюдения за температурой угля но соотношению содержания этилена и ацетилена продолжают вести в течение одного месяца.

Списание потушенных подземных пожаров и вскрытие изолированных пожарных участков производится в соответствии о требованиями бассейновых инструкций по предупреждению и тушению эндогенных пожаров. При этом непосредственными наблюдениями и измерениями должны быть установлены признаки потушенного пожара.

4.3.3. Примеры применения метода контроля за развитием и тушением эндогенных пожаров по соотношению содержания этилена и ацетилена

Пример I. Установить фоновые содержания этилена и ацетилена на выемочном участке, отрабатываемом по столбовой системе разработки и проветриваемом по возвратноточной схеме проветривания.

Схема участка показана на рис.4.За. Отбор проб газов производился в погашаемом тупике вентиляционного штрека (точка 1), на исходящей (точка 2) и поступающей (точка 4) струях.

Данные о результатах анализов проб газов приведены в табл.4

Таблица 4.6

Определим фактические объемные доли индикаторных компонентов, выделяющихся на контролируемом участке, по каждому дню наблюдения.

10 июля

Установим средние объемные доли индикаторных компонентов в местах отбора проб.

а) В погашаемом тупика вентиляционного штрека: этилена

(Ступэт )ср = (20,1+21,9+23,7)/3 = 21,9·10-7 %;

ацетилена

(Ступац )ср = (11,0+10,8+13,3)/3 = 11,7·10-7 %.

б) В исходящей струе:

этилена

(Сисхэт )ср = (19,0+19,4+21,0)/3 = 19,8·10-7 %;

ацетилена

(Сисхац )ср = (10,4+10,6+10,8)/3 = 10,6·10-7%

в) В поступающей струе:

этилена

(Спэт )ср = (9,2+10,1+9,6)/3 = 9,6·10-7%;

ацетилена

(Спац )ср = (4,2+4,6+4,8)/3 = 4,5·10-7%

2. Рассчитаем фактические доли индикаторных компонентов,

выделяющихся на контролируемом участке.

а) В погашаемом тупике вентиляционного штрека:

этилена

(Ступэт )ф = 21,9-9,6 = 12,3·10-7 %;

ацетилена

(Ступац )ф = 11,7-4,5 = 7,2·10-7 %

б) В исходящей струе:

этилена

(Сисхэт )ф = 19,8-9,6 =10,2·10-7 %;

ацетилена

(Сисхэт )ф = 10,6-4,5 =6,1·10-7 %

Аналогичным образом вычислим фактические доли индикаторных компонентов за 15 и 19 июля. Результаты расчета сведем в табл.4.7.

За уровень фона принимаем следующие значения объемных долей индикаторных компонентов. я

а) В погашаемом тупике вентиляционного штрека:

этилена

(Ступэт )ф = 14,3·10-7 %;

ацетилена

(Ступац )ф = 7,8·10-7 %

б) В исходящей струе:

этилена

(Сисхэт )ф = 11,2·10-7 %;

ацетилена

(Ступац )ф = 6,8·10-7 %

Таблица 4.7

Пример 2. Установить наличие процесса самовозгорания, определить его стадию и температуру угля в очаге на выемочном участке, отрабатываемом по столбовой системе разработки и проветриваемом с подсвежением исходящей струи.

Схема участка показана на рис.4.46. Отбор проб в процессе контроля производился: в утечках из выработанного пространства через пробоотборную трубку, заложенную в бутовой полосе (точка 1), в исходящей (точка 3) и поступающей (точка 5) струях. Данные о результатах анализов проб газов и сведения о фоновых содержаниях этилена и ацетилена приведены в табл.4.8.

Таблица 4.8