23.04 МДК 01.04 ПР 01-17 загрузка. Главной составной частью атмосферы является
 Скачать 32.3 Kb.
|
|
1. Атмосферный воздух представляет собой смесь азота (78,08%), кислорода (20,95%), углекислого газа (0,03%), инертных газов (аргон, неон, гелий, криптон, ксенон) и водорода (0,94%). В воздухе содержится также некоторое количество водяных паров. Проходя по подземным выработкам, атмосферный воздух претерпевает изменения: к нему примешиваются различные газы, угольная и породная пыль, изменяются его температура, влажность и плотность. Главной составной частью атмосферы является азот. Азот является инертным газом. Он не поддерживает дыхания и горения. В атмосфере азота жизнь невозможна. Азот играет важную биологическую роль. Азот воздуха усваивается некоторыми видами бактерий и водорослями, которые образуют из него органические соединения. Под влиянием атмосферного электричества образуется небольшое количество ионов азота, которые вымываются из атмосферы осадками и обогащают почву солями азотистой и азотной кислоты. Соли азотистой кислоты под влиянием почвенных бактерий превращаются в нитриты. Нитриты и соли аммиака усваиваются растениями и служат для синтеза белков. Таким образом, осуществляется превращение инертного азота атмосферы в живую материю органического мира. Ввиду недостатка азотистых удобрений природного происхождения, человечество научилось получать их искусственным путем. Создана и развивается азотно-туковая промышленность, которая перерабатывает атмосферный азот в аммиак и азотистые удобрения. Состав сухого воздуха при температуре 00 С и давлении 760 мм рт. ст.
2. Шахтный воздух – это поступающий в выработки атмосферный воздух, который в результате выделения различных газов из пород и полезного ископаемого претерпевает изменения: содержание кислорода понижается из-за увеличения объема углекислого газа, азота и присоединения ядовитых ( сероводород, сернистый газ, оксид углерода ) и взрывчатых ( метан, водород) газов. Кроме того, в нем содержится угольная и породная пыль. Шахтный воздух можно рассматривать состоящим из 3 составных частей: атмосферный воздух; активные газы; мертвый воздух; 3. Содержание кислорода в местах, где работают люди, должно быть не менее 20%. Содержание диоксида углерода (СО2) не должно превышать следующих норм: В местах, где работают люди и в исходящих струях выемочных участков и тупиковых выработок не более 0,5%; В исходящих струях крыла, горизонта, и шахты в целом не более 0,75%; При проведении и восстановлении выработки по завалу не более 1%. Содержание вредных газов не должно превышать следующих норм (табл. 39.1).
4. При контакте с воздухом, а точнее с его составляющей - кислородом, природные газы способны образовать легковоспламеняемую детонирующую смесь, которая может вызвать взрыв большой силы даже от малейшего источника огня, например, искры от проводки или пламени спички, свечи. Если масса природного газа относительно невысока, то и температура воспламенения не будет высокой, а вот сила взрыва зависит от давления получившейся смеси: чем выше давление газовоздушного состава, тем с большей силой он взорвется. Как только достигнут низший предел взрываемости природного газа (для метана это 5%), то есть концентрации, достаточной для начала реакции горения, может произойти взрыв. Уменьшение концентрации устранит возможность возгорания. Превышение высшей отметки (15% для метана) так же не позволит начаться реакции горения, ввиду недостатка воздуха, а точнее - кислорода. Смеси воздуха с водородом взрывоопасны при содержании водорода от 4,1 объемн. % (нижний предел взрываемости). Водород в смеси с хлором и воздухом также образует взрывоопасную смесь. 5. Характеристика метана - (СН4) в горной выработки: Без цвета и запаха; Плотность - 0,554, в 2 раза легче воздуха; Слабо растворяется в воде. Горит голубым пламенем до 5% и после 15% , взрывается от 5% до 15%, наибольшая сила взрыва 9,5%; Температура воспламенения 650 - 7500 С. Скорость взрывной волны 500 - 600 м/сек; Люди, попавшие в зону взрыва, подвергаются механическому действию взрывной волны и высокой температуре; Допустимые нормы содержания метана в горных выработках; Содержание метана не должно превышать (недопустимая концентрация): - Поступающая на выемочный участок, в очистные выработки, к забоям тупиковых выработок и в камеры- более 0,5%; Исходящая струя крыла, шахты – более 0,75%, . Исходящая из очистной или тупиковой - более 1%; У места взрывных работ - до 1% (при 1% и более ВР - запрещены). Местное скопление – более 2%. 6. Степень изменения химического состава рудничного воздуха по тому или иному компоненту определяет газообильность шахты. Под газообильностью понимается количество газа, выделяющегося в шахте. Различают абсолютную и относительную газообильность. Абсолютной газообильностью называется количество газа, выделяющегося в шахте в единицу времени. Размерность абсолютной газообильности L3T-1 (L - размерность длины, T - и выходящим времени воздуха в шахту равно Q, то абсолютная газообильность шахты будет: Qг=Q  Относительная газообильность – это количество газа, выделяющегося при добыче единицы веса (или объема) полезного ископаемого; ее размерность L3T2 M-1 (М – размерность массы) или L3 газа × L-3 полезного ископаемого (например, м3/т или м3/м3). Если известна абсолютная газообильность шахты Qг, то ее относительная газообильность будет: qг=  ,где А – добыча шахты за время, к которому отнесена газообильность Qг (за месяц, сутки, час). 7. Категорийность шахт (рудников) по газу — разделение угольных шахт по степени опасности их по метану, устанавливаемое по газообильности выработок выемочных участков и шахт (рудников) в целом. Угольные шахты по метану подразделяются на следующие категории: I — до 5 м³/т; (количество метана выделяющегося в сутки на 1 т. среднесуточной добычи, м³) II — 5—10 м³/т; III — 10—15 м³/т; Сверхкатегорийные, свыше 15 м³/т или с суфлярными выделениями газа; Опасные по внезапным выбросами угля (породы) и газа. Плановые замеры дебита метана производятся в шахтах негазовых, I и II категорий не менее одного раза в месяц, в шахтах III категории — двух раз в месяц и в сверхкатегорных и опасных по внезапным выбросам угля и газа — трех раз в месяц. По необычным выделениям метана категории устанавливаются при наличии подобных газопроявлений в предыдущие годы. 8. Воздух по горным выработкам перемещается от мест с более высоким давлением к местам с более низким давлением, чем больше разность давлений (депрессия), тем больше воздуха пройдет по выработкам, соединяющим воздухоподающие стволы со стволами с исходящими вентиляционными струями. Для измерения величины депрессии (в кгс/м2) применяют приборы, называемые депрессиометрами. Большое значение имеет скорость воздушной струи, которая регламентируется Правилами безопасности. Так, средняя скорость движения воздуха в подготовительных выработках и в призабойном пространстве выработок должна быть не ниже 0,25 м/с. Вместе с тем скорость воздушной струи не должна превышать следующих норм: в очистных и подготовительных выработках -4 м/с; в квершлагах, главных откаточных и вентиляционных штреках, капитальных бремсбергах и уклонах 8 м/с; в остальных выработках 6 м/с; в вентиляционных мостах (кроссингах) 10 м/с; в стволах, по которым производится спуск и подъем людей и грузов, 8 м/с; в стволах, служащих только для спуска и подъема грузов, 12 м/с; в вентиляционных стволах, не оборудованных подъемами, а также в вентиляционных каналах 15 м/с. Скорость воздушной струи проверяется приборами, называемыми анемометрами. 9. Слои атмосферного воздуха над поверхностью Земли находятся под постоянным давлением верхних слоев воздуха и эти приземные слои движутся от пунктов Земли с большим давлением слоев воздуха к пунктам с меньшим давлением, образуя так называемый воздушный поток (ветер), скорость движения которого будет тем больше, чем больше разность давления воздуха в рассматриваемых пунктах. Точно так же в рудничной вентиляции движение воздуха в горных выработках происходит в результате давления воздуха, величина которого в пункте, откуда движется воздух, больше величины давления воздуха в пункте, куда движется масса воздуха. Различают три вида давления воздуха: статическое, скоростное (динамическое) и общее давление. Статическое давление h — давление на единицу поверхности стенок трубопровода, выработки или канала, т. е. давление на плоскости, параллельные потоку, производимое воздухом, газообразной или жидкой средой. В рудничной вентиляции как избыточное, так и недостающее статическое давление называется депрессией. Скоростное (динамическое) давление hv — это давление движущегося воздуха (газов и жидкостей), воспринимаемое поверхностями или плоскостями, расположенными перпендикулярно или под углом к оси потока и не воспринимаемое плоскостями, параллельными потоку, т. е. стенками воздуховодов и трубопроводов. Скоростное давление воздуха возникает в результате его движения под действием статического давления, обладает живой силой и является положительной величиной. Общее, суммарное, или полное давление h0 воздуха представляет собой сумму абсолютных величин статического h и скоростного (динамического) давлений hv воздуха при его движении: h0 = h + hv, кг/м2 |