Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследований 9
1.1. Пылеобразование и контроль пылевзрывоопасности при работе высокопроизводительной угледобывающей техники 10
1.2. Способы и средства контроля пылевзрывоопасности горных выработок 26
1.3. Нормативное обеспечение контроля пылевзрывобезопасности горных выработок 42
1.4. Выводы, цель и задачи исследований 45
2. Разработка способа приборной оценки пылевзрывобезопасности горных выработок 47
2.1. Анализ существующих методов оценки пылевзрывобезопасности горных выработок 47
2.2. Результаты патентного поиска способов и средств контроля пылевзрывобезопасности горных выработок 52
2.3. Разработка способа оценки пылевзрывобезопасности горных выработок на основе разделения в тяжелых средах 64
2.4. Разработка способа оценки качества профилактической обработки отложений угольной пыли 69
2.5. Выводы 80
3. Разработка прибора контроля пылевзрыво безопасности горных выработок ПКП 82
3.1. Исследование смачивающей способности лимонной кислоты 84
3.2. Исследования влияния температуры раствора на выход диоксида углерода 89
3.3. Влияние дисперсного состава угольной пыли на количество выделившегося диоксида углерода 93
3.4. Разработка конструкции пробоотборника 97
3.5. Разработка прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок ПКП 99
3.6. Выводы 105
4. Стендовые и шахтные испытания прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок 108
4.1. Разработка технических условий на прибор контроля пылевзры вобезопасности горных выработок ПКП 109
4.2. Разработка руководства по эксплуатации прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок ПКП 114
4.3. Стендовые испытания прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок ПКП 122
4.4. Шахтные испытания прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок ПКП 127
4.5. Выводы 132
Заключение 134
Список литературы 136
Приложения
- Нормативное обеспечение контроля пылевзрывобезопасности горных выработок
- Разработка способа оценки пылевзрывобезопасности горных выработок на основе разделения в тяжелых средах
- Влияние дисперсного состава угольной пыли на количество выделившегося диоксида углерода
- Разработка руководства по эксплуатации прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок ПКП
Введение к работе
Актуальность работы. Контроль пылевзрывобезопасности горных выработок всегда являлся основным требованием соблюдения пылевого режима в угольных шахтах как средства предотвращения взрывов угольной пыли, приводящих к наиболее катастрофическим последствиям. В настоящее время интенсификация очистных работ неизбежно приводит к изменению всех геомеханических и пылеаэродинамических процессов, происходящих в угольных шахтах.
При высокопроизводительной выемке угля пылевзрывозащита горных выработок становится еще более важным условием, требующим обеспечения действенного контроля пылевзрывобезопасности. При сланцевой пылевзрыво-защите нормативными документами предусмотрен контроль содержания негорючих веществ как показатель качества осланцевания отложившейся угольной пыли. До настоящего времени качество осланцевания рекомендовалось определять визуально или с помощью лабораторных исследований. Организация мероприятий по обеспыливанию, активное и эффективное управление технологическими процессами с целью снижения их опасности по пылевому фактору, предупреждение аварий и взрывов пыли - все это невозможно без способа точного и оперативного контроля состояния пылевзрывобезопасности сети горных выработок, что особенно важно при высоких нагрузках на очистные забои. В связи с этим разработка прибора оперативного контроля пылевзрывобезопасности горных выработок приобретает актуальное значение.
Целью работы является разработка способа и технического средства оперативного контроля качества осланцевания горных выработок для повышения безопасности ведения горных работ.
Идея работы заключается в создании переносного экспресс-прибора для оперативного контроля пылевзрывобезопасности горных выработок.
Задачи исследований:
Провести анализ состояния пылевого режима на угольных шахтах, нормативной базы и методов контроля пылевзрывобезопасности горных выработок.
Разработать способ оперативного контроля пылевзрывобезопасности горных выработок.
Разработать прибор для ведения оперативного контроля пылевзрывобезопасности горных выработок.
Разработать пакет технической документации для постановки на серийное производство прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок и провести стендовые и шахтные испытания.
Методы исследований. В работе использован комплексный метод исследований, включающий обработку и системный анализ информации, моделирование и теоретический анализ физических процессов, экспериментальные стендовые и шахтные исследования.
Научные положения, выносимые на защиту:
Количество диоксида углерода, выделившегося при обработке пробы отложившейся пыли растворами кислот, однозначно характеризует процентное содержание инертной пыли в пробе.
Влияние дисперсного состава угольной пыли на объем выделившегося из пробы диоксида углерода нейтрализуется добавкой этилового спирта в водный раствор лимонной кислоты.
Влияние температуры реактива на объем выделившегося диоксида углерода из пробы отложившейся пыли увеличивает погрешность измерений не более чем на 0,5-1,0 % при времени определения 10 мин.
Коэффициент уплотнения пробы в пробоотборнике при различных динамических усилиях, находящихся в диапазоне физического потенциала человека, является величиной постоянной и увеличивает погрешность измерений не более чем на 1,5-2 %, что определяет возможность отбора пробы по объему.
- Техническая реализация прибора контроля пылевзрывобезопасности
горных выработок заключается в размещении отобранной пробы осланцован-
ной угольной пыли в сменной колбе с реактивом с одновременной регистраци
ей объема выделившегося диоксида углерода с помощью датчика расхода газа
и алгоритмическим пересчетом этого объема в величину добавки инертной пы
ли (в %).
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
необходимым и достаточным для статистической обработки массивом информации, полученной в процессе экспериментальных и шахтных исследований;
удовлетворительной сходимостью результатов стендовых, промышленных испытаний и лабораторных исследований разработанного прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок (погрешность не более 7,5 %);
результатами практического применения разработанного способа и средства контроля пылевзрывобезопасности горных выработок на угольных шахтах Кузбасса.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработан способ оперативного контроля пылевзрывобезопасности горных выработок, заключающийся в определении количества диоксида углерода, выделившегося при обработке пробы растворами кислот, который однозначно характеризует процентное содержание инертной пыли в пробе (решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2003131514/04 (033711) от 04.11.2004 г.);
установлено, что влияние тонкодисперсных фракций угольной пыли нейтрализуется добавками этилового спирта в водный раствор кислоты с образованием сложных эфирных соединений, которые улучшают смачивающую способность состава разработанного реактива;
- разработано принципиально новое техническое средство для реализа
ции оперативного контроля качества осланцевания горных выработок для по
вышения безопасности ведения горных работ (патент РФ №37384 кл. 7 Е 21 F
5/00).
Личный вклад автора состоит:
в проведении анализа состояния пылевой обстановки на угольных шахтах, нормативной базы контроля пылевого режима и методов контроля пылевзрывобезопасности горных выработок;
в разработке способа оценки качества профилактической обработки отложений угольной пыли;
в разработке прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок;
во внедрении прибора на угольных шахтах России.
Практическая ценность работы состоит в разработке принципиально новых способа и технического средства оперативного контроля состояния пылевзрывобезопасности горных выработок для повышения безопасности ведения горных работ.
Реализация работы. В 2004 г. освоено серийное производство прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок ПКП. Получено разрешение Госгортехнадзора России на применение прибора ПКП в подземных выработках угольных шахт, в т.ч. опасных по газу и пыли. Проведен комплекс работ по внесению прибора ПКП в Госреестр средств измерений. Приборы ПКП в настоящее время эксплуатируются более чем на 40 угольных шахтах России.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Международных конференциях по физической мезомеханике (г. Томск, Россия, ИФПМ СО РАН август 2003 г. и 2004 г.); V Международной научно-практической конференции «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности» (16-19 сентября 2003 г., г. Кеме-
^
рово), техсоветах и семинарах Кузнецкого управления Госгортехнадзора России; научно-технических семинарах НЦ ВостНИИ.
Нормативное обеспечение контроля пылевзрывобезопасности горных выработок
В настоящее время ведение контроля пылевзрывобезопасности горных выработок регламентируется следующими документами: ПБ 05-618-03 [20] и "Инструкцией по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли" [21].
В соответствии с 302 Правил безопасности в угольных шахтах ПБ 05-618-03 [20] контроль пылевзрывобезопасности горных выработок производиться надзором участка шахты, в чьем ведении она находится, ежесменно, надзором участка ВТБ - ежесуточно, а также работниками ВГСЧ - не реже одного раза в квартал. ВГСЧ контролирует пылевзрывобезопасность выработок по плану, разработанному командиром ВГСЧ на основании представленного шахтой графика проведения мероприятий по пылевзрывозащите (п. 11.12 Инструкций). При этом (п. 11.15) контроль осуществляют не реже чем за 5 дней до проведения очередных пылевзрывозащитных мероприятий при периодичности их выполнения 30 сут и более и за 1-2 сут - при меньшей периодичности.
До создания необходимых инструментальных средств контроль пылевзрывобезопасности на всем протяжении выработок с целью выявления неосланцо-ванных при несвязанных отложениях угольной пыли производится визуально, а также по данным выполняемого лабораториями ВГСЧ термогравиметрического анализа проб угольной пыли и мелочи на содержание влаги (в выработках с гидропылевзрывозащитой) или проб смеси угольной и инертной пыли на соответствие содержания негорючих веществ установленной норме осланцевания (в выработках со сланцевой защитой). Работники ВГСЧ осуществляют визуальный контроль в присутствии представителей шахты. В выработках, в которых применяются способы предупреждения взрывов пыли, основанные на использовании воды, при отсутствии видимых отложений сухой несвязанной угольной (горючих сланцев) пыли, пылевзрывобезопасность определяется методом сду-вания при помощи насоса НКП-1 или пневматической груши.
Если под действием воздушной струи насоса (груши) появляется заметное облако пыли, выработка считается пылевзрывоопасной. Сдуваемость пыли проверяется на боках, кровле и почве выработок в начале, середине и в конце участка с интенсивным пылеотложением. При этом на участках вентиляционных выработок на протяжении 200 м от лавы сдуваемость проверяется у входа в лаву, в 25 и 50 м от них через 50 м на следующих 150 м, а в выработках с конвейерной доставкой угля в 5-10 м по обе стороны от перегрузочных пунктов. На остальном протяжении горных выработок шахты сдуваемость проверяется в местах возможного скопления пыли (п.11.5).
На участках выработок с интенсивным пылеотложением дополнительно [п.11.13] проверяют качество связывания отложившейся на почве пыли и просыпавшейся мелочи путем сжатия в руке.
В выработках со сланцевой защитой пылевзрывобезопасность проверяют, как уже отмечалось, по цвету их поверхности. При отсутствии видимых отложений сухой угольной пыли (в выработках с гидропылевзрывозащитой), отсутствии видимых отложений угольной пыли на инертной или просматриваемых сквозь нее работники ВГСЧ отбирают пробы для лабораторного анализа. На содержание влаги (внешней) отбирают наиболее мелкие фракции верхнего слоя. Мелочь в пробе должна быть не крупнее 13 мм. Пробы помещают в герметично закрывающиеся банки вместимостью менее 0,2 л из нержавеющего материала. Банки с пробами плотно закрывают крышками и проклеивают по обрезу бортов изоляционной лентой в 3-4 слоя.
Отбор проб осланцованной пыли производят, в соответствии с п.11.17, путем ее сметания волосяной щеткой в совок с боков и кровли выработки сплошной полосой шириной 300-500 мм. С почвы пыль отбирают в том случае, если ее можно набрать. Пробы отбирают одноразовым сметанием при легком нажатии щетки на слой пыли.
При отборе проб пыли в выработках со скоростью движения воздуха, превышающей 2 м/с, во избежание уноса мелких фракций скорость воздушной струи в местах отбора уменьшают с помощью паруса, частично перекрывающего сечение выработки.
Пыль, сметенную для пробы, на месте просеивают через сито №06 и высыпают в банку, которую плотно закрывают крышкой. Масса пробы должна быть не менее 50 г. При просеивании необходимо следить, чтобы мелкая пыль не уносилась вентиляционной струей, для чего сито должно иметь крышку и поддонник. На каждой банке с пробой угольной пыли и мелочи или осланцо-ванной пыли проставляют место набора и номер, которые записываются в акт-извещение. Пробоотборщик должен доставлять пробы с актом-извещением в лабораторию ВГСЧ не позднее чем через 12 ч с момента их отбора.
Пробы отложившейся угольной пыли (мелочи) и осланцованной пыли на участках интенсивного пылеотложения отбирают в начале, середине и конце участка.
Согласно п. 11.20 результаты контроля пылевзрывобезопасности выработок участком ВТБ заносятся в «Книгу контроля состояния пылевого режима». Если в результате визуального осмотра ВГСЧ выработка признана пылевзры-воопасной, об этом делается соответствующая запись в извещении. Результаты анализа проб вписывают в извещение и не позднее чем через 3 сут с момента поступления их в лабораторию высылают шахте.
Выработку, в которой применяют способы предупреждения взрывов пыли, основанные на использовании воды, считают пылевзрывобезопасной, если, помимо отсутствия сухой несвязанной пыли на боках и кровле, угольная пыль и мелочь на почве имеют содержание внешней влаги 12% и более, а также если пыль находится в состоянии грязи или в виде сухой корки. Осланцованная выработка считается пылевзрывобезопасной, если, помимо отсутствия взрывоопасных отложений угольной пыли поверх инертной, содержание негорючих веществ осланцованной пыли не менее установленной нормы осланцевания.
Разработка способа оценки пылевзрывобезопасности горных выработок на основе разделения в тяжелых средах
В мировой практике для контроля пылевзрывобезопасности горных выработок используются приборы, которые по принципу действия можно разделить на две основные группы: оптические и радиоизотопные. Коротко рассмотрим их основные достоинства и недостатки [65].
Известен способ определения содержания негорючих веществ в смеси угольной и инертной пыли, заключающийся в измерении потока отраженного Р-излучения. Сущность данного способа заключается в том, что Р-частицы, отраженные от породы, покрытой угольной пылью, или от смеси угольной и инертной пыли, создают в ионизационной камере ток, пропорциональный толщине слоя пыли и соотношению между негорючими и горючими веществами в смеси. К достоинствам данного способа следует отнести его оперативность, т.е. контроль содержания инертной добавки осуществляется непосредственно в горной выработке, и малые габариты приборов, в которых реализован данный принцип. Основным недостатком этого способа является его низкая точность, особенно при работе с влажной пылью. Кроме того, при работе с приборами, основанными на данном принципе, возникают большие сложности с калибровкой и процедурой учета, хранения и утилизации радиоизотопных источников.
Второй способ контроля наличия взрывоопасного количества отложившейся угольной пыли в горных выработках основан на принципе измерения оптической плотности фильтровальной ткани, через которую пропускают запыленный воздух.
Сущность способа заключается в том, что отбирают с подложек пробы отложившейся пыли, обрабатывают до получения усредненной представительной пробы, распыляют ее с помощью струи воздуха и осаждают на фильтровальную ткань. Определение изменения оптической плотности фильтровальной ткани в месте осаждения на нее пыли осуществляют денситометрическим методом по соотношению горючих и негорючих частиц. Вывод о взрывоопасности отложений пыли делает на основании сравнения полученных результатов с минимальным допустимым содержанием негорючих частиц в смеси. К числу недостатков этого способа контроля взрывчатых свойств отложившейся пыли, относятся невысокие точность и представительность полученных результатов, а также относительно большая продолжительность и трудоемкость замеров. Кроме того, основным недостатком существующих приборов контроля пылев-зрывобезопасности является то, что даже угольная пыль одной и той же марки угля имеет двойственные оптические показатели: при одинаковом содержании инертной пыли в пробе, например, угольная пыль крупностью менее 63 мкм и менее 200 мкм имеют различную оптическую плотность. Поэтому для достижения точности измерений в случае оптического и радиоизотопного методов необходимо в каждом случае исследовать дисперсный состав именно угольной пыли, а затем осуществлять калибровку прибора.
Поэтому потребовались поиски иных технических решений, которые позволили бы устанавливать пылевзрывоопасность пылеотложений прямым методом непосредственно в выработке. На первом этапе исследований, нами был разработан способ прямого разделения проб отложившейся пыли по плотности содержащихся в них компонентов в тяжелых средах. Данные способы широко используются в процессах обогащения полезных ископаемых [41]. Коротко рассмотрим суть разработанного способа [73].
Если имеется жидкость с удельным весом, промежуточным между удельными весами двух минералов, то наиболее простым способом разделения последних является погружение смеси в упомянутую жидкость. Более легкий минерал всплывет на поверхность, а более тяжелый - опустится на дно сосуда.
Так как все минералы тяжелее воды, то она не годится для разделения «всплыванием и погружением». Однако при обогащении угля применяют некоторые водные растворы, удельный вес которых достаточен, чтобы дать возможность углю всплыть, а примесям - осесть.
В лабораторных условиях тяжелые жидкости пригодны для установления оптимальных условий разделения, которые могут быть достигнуты обогащением по удельному весу. Применяя набор жидкостей с постепенно возрастающими удельными весами, издробленный твердый материал можно разделить на фракции, удельный вес которых лежит в узких пределах, например 1,40 и 1,45 или 2,75 и 2,85. В этом случае сростки можно отделить от частиц свободных минералов, а также разделить сростки различного состава. Этот способ не применяют к очень мелким частицам. Но он пригоден для частиц всех крупностей, разделяемых в ситовых анализах, и для самых крупных продуктов, которые нельзя отсеять на ситах. Например, кварц в 200 меш оседает в воде со скоростью 10 см за 15 сек. В этом случае вязкость суспензии составит около 0,01 пуаза и кажущийся удельный вес 1,65. Если желательно разделение по удельным весам при разности их в 0,01 и если вязкость жидкости в десять раз больше вязкости воды (что соответствует вязкости жидких масел), то продолжительность оседания будет в 1650 раз больше, т.е. составит около 7 час при той же глубине осаждения в 10 см. центрифугирование благодаря уменьшению продолжительности оседания дает возможность расширить пределы применимости операции разделения «всплыванием и осаждением» к мелким частицам, прошедшим при рассеве через самые тонкие сита. Одна из самых наиболее употребительных тяжелых жидкостей - это четырехбромисчтый углерод (или тетраб-ромметан), удельный вес которого равен 2,96. Эта жидкость, будучи разбавлена четыреххлористым углеродом, дает растворы более низких удельных весов, вплоть до 1,59, т.е. удельного веса самого четыреххлористого углерода. Другая употребимая на практике группа жидкостей (для анализа углей) низкого удельного веса - это водные растворы хлористого цинка и хлористого кальция.
На основе проведенного анализа ООО «ВостЭКО» с участием автора (патент РФ №2221145 кл. 6 Е 21 F 5/00) был предложен способ оценки взрыво-опасности отложений угольной пыли в горных выработках, включающий отбор и обработку проб пыли с последующим определением содержания в пробе горючих и негорючих частиц и сравнением с минимально допустимыми значениями [70,78].
Отличием способа являлось то, что содержание горючих и негорючих составляющих определяют разделением пробы пыли по плотности с помощью тяжелой среды на легкие и тяжелые фракции с последующим измерением их объемов. В качестве тяжелых сред используют концентрированные водные растворы ZnCb, СаСЬ или других тяжелых соединений.
Влияние дисперсного состава угольной пыли на количество выделившегося диоксида углерода
Следовательно, выход диоксида углерода из инертной пыли и смеси инертной и угольной пыли при различной температуре реактива при средних значениях достоверности аппроксимации, равных 0,99 и 0,95 соответственно, при 0 t 10 изменяется следующим образом:
Анализ полученных результатов лабораторных исследований показал, что при различных температурах реактива, в период с 7 по 10 минуту реакции, выделяется одинаковый объем диоксида углерода. Установлено, что температура реактива существенно влияет на скорость реакции первые пять минут, тогда как количество выделившегося объема диоксида углерода к 10 минуте является величиной практически постоянной для определенной массы навески инертной пыли (расхождение не превышает 1 %). Поэтому продолжительность измерения объема выделившегося диоксида углерода во избежание большой погрешности измерений при температурных колебаниях раствора должна быть реализована в приборе контроля пылевзрывобезопасности горных выработок в диапазоне 9-10 минут.
Рудничная пыль представлена большим многообразием частиц, как правило, неправильной формы. Дисперсный состав пыли отложившейся по сети горных выработок характеризуется большим разнообразием. На степень дисперсности рудничной пыли оказывают влияние как физико-механические свойства угля, так и способы и скорость разрушения угольного массива. При этом дисперсность пыли является определяющим показателем при рассмотрении ее оптических свойств. Как уже отмечалось, при смешивании инертной и угольной пыли в одних и тех же пропорциях визуально воспринимаемый цвет смеси с различной дисперсностью существенно отличается. Известно, что размер и форма частиц угольной пыли, образующейся при добыче угля, может быть самой разнообразной: кубической, столбчатой, плитчатой, удлиненно-плитчатой, пластинчатой, и удлиненно-пластинчатой, а форма частиц находится в прямой зависимости от физико-механических свойств, (структуры излома, твердости, хрупкости и др.) и петрографического состава угля. При этом пыль, поступающая в атмосферу горных выработок, является полидисперсным аэрозолем и, вследствие этого, осевшая на почве и бортах горных выработок она является полидисперсным аэрогелем. Однако с удалением от очага пылеобразования в процессе ее оседания по сети выработок в пробах отложившейся пыли наблюдается преобладание тонких фракций. При этом известно, что тонкодисперсная пыль значительно хуже вступает во взаимодействие с различными растворами. Поэтому течение химических процессов взаимодействия проб угольной пыли с водными растворами кислот, отобранных непосредственно в угольных шахтах из разных угольных пластов при смешивании с инертной пылью обладающей фиксированным полидисперсным составом будет происходить неоднозначно. Неоднозначность в процессе химического реагирования в равной степени обусловлена тем, что наличие преимущественно тонких фракций в одной пробе пыли будет приводить к интенсивному проявлению коагуляционных эффектов, а преобладание грубых фракций в пробе угольной пыли, отобранной из того же пласта — к большему ее разрыхлению и, как следствие, к большей свободной поверхности инертной пыли, способной вступить в реакцию с кислотой.
И, следовательно, зависимость объема диоксида углерода, выделившегося при обработке навесок равных по массе, но различных по дисперсному составу, угольной пыли может быть неоднозначна. И, как следствие, в процессе взаимодействия с кислотными растворами выход диоксида углерода может быть не стабильным.
Поэтому на этапе разработки состава реактива возникло опасение, что большая концентрация тонких фракций угольной пыли может привести к уменьшению выхода диоксида углерода при обработке пробы. В связи с этим, были проведены исследования по определению влияния дисперсного состава угольной пыли на количество выделяющегося в результате реакции диоксида углерода.
Для проведения исследований использовалось следующее оборудование: весы аналитические Shimadzu AUW 120 1 класса точности, термометр спиртовой 2 класса точности, секундомер Интеграл ЧС-01 3 класса точности, сита размером 02, 01 и 063 и встряхиватель сит Ситан К. Исследования проводились на установке, приведенной на рис. 2.2. В качестве рабочего реактива использовался уточненный водный раствор лимонной кислоты с добавлением этилового спирта в пропорциях 47,5:32,6:19,9 соответственно. Угольная пыль предварительно рассеивалась на ситах и далее готовились навески смеси угольной и инертной пыли в пропорциях 80:20, 70:30, 60:20, 50:50, 40:60, 30:70, 20:80 массой 5 г для каждого дисперсного состава угольной пыли (200 мкм, 100 мкм, 63 мкм). Для каждого соотношения угольной и инертной пыли в навеске и дисперсного состава угольной пыли проводилось не менее пяти испытаний. Результаты исследований приведены в табл. 3.4 и на рис. 3.4.
Разработка руководства по эксплуатации прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок ПКП
Входящие в состав реактива вещества относятся к малотоксичным, 3 класса опасности, обладают слабо выраженным действием на кожу и слизистые оболочки. Используемые вещества относятся к нелетучим. В воздух рабочей зоны продукты не попадают. ПДК паров в воздухе рабочей зоны реактива составляет 1 мг/м3.
Готовый водный раствор реактива обладает не выраженным специфическим запахом и относится к малотоксичным (4 класса) химическим продуктам. Взрыво- и пожаробезопасен. - Все работы, связанные с применением прибора, обслуживающий персонал должен выполнять в спецодежде, спецобуви и перчатках резиновых или хлопчатобумажных, пропитанных латексом в соответствии с требованиями системы стандартов безопасности труда. Удаление химического реактива с кожи и слизистых оболочек производится чистой водой. - Не втирать химический реактив, попавший на кожу или в глаза. - Работники, занятые на работах с прибором, должны быть обеспечены фляжками с чистой водой. - Персонал, работающий с прибором, должен быть обучен методам безопасной работы, мерам первой помощи при попадании химического реактива на кожу или в глаза, проходить предварительный, при поступлении на работу, и периодические медицинские осмотры в соответствии с установленным порядком. - Для проведения измерений в подземных условиях прибор размещается в специальном наплечном чехле, а сменные колбы - на поясе. Необходимо строго следить затем, чтобы сменная колба, находящаяся в режиме измерения, находились в строго вертикальном положении. Не допустимо использование для измерений сменной колбы с подтеками реактива на внешней поверхности колбы. - Не допустимо использование кейса для переноса прибора в шахте! Характерные ошибки и неисправности, возникающие при работе с прибором При отборе пробы пыли необходимо тщательно перемешивать отобранную отложившуюся пыль на прилагаемой подложке для сбора пыли и с максимальным усилием заполнить пробоотборник до полного уплотнения. После погружения дозатора с пробой пыли в реактив, сменная колба должна быть немедленно присоединена к прибору. Включение прибора необходимо осуществлять не позднее одной-двух секунд после присоединения прибора к сменной колбе. Не допускается попадание влаги на корпус и в подводящую пластиковую трубку прибора с колонкой силикогеля во избежание выхода из строя датчика расхода газа. В случае возникновения любых неисправностей в эксплуатации прибора и по вопросам обучения, поверки и калибровки обращаться на предприятие-изготовитель прибора ПКП. Получено разрешение Госгортехнадзора России №РРС 04-10603 на применение в подземных выработках угольных шахт, в том числе опасных по газу и пыли в соответствии с требованиями ПБ 05-618-03 [20] и Руководством по эксплуатации ПКП 000.001 РЭ (Приложение №1). Получен Сертификат соответствия взрывобезопасного оборудования №РОСС ІШ.МГ02.В 00502 (Приложение №1). Ведутся работы по внесения прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок ПКП в Государственный Реестр. Эти работы должны быть окончены к январю 2005 г. Прибор ПКП в июне-июле 2004 г. прошел испытания во ВНИИМ им. Д.И. Менделеева (г. Санкт-Петербург) с целью утверждения типа средства измерения. Разработана методика поверки и технический документ на эталонный материал ВНИИМ для калибровки и поверки прибора (Приложение №2). Стендовые испытания прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок ПКП проводились с целью определения: - соответствия опытного образца прибора требованиям технической документации (техническим условиям ТУ 3142-001-16368570-2003, конструкторской и эксплуатационной документации); - работоспособности прибора; - погрешности измерения инертной пыли в пробе отложившейся угольной пыли; - санитарно-гигиенических показателей при эксплуатации прибора; - возможности дальнейшего использования опытного образца на угольных предприятиях России. На испытания представлен опытный образец прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок ПКП (заводской номер ПКП 000.001). Испытания прибора проводились в один этап в соответствии с «Программой и Методикой испытаний прибора контроля пылевзрывобезопасности горных выработок ПКП». Во время проведения измерений отбирались пробы воздуха рабочей зоны на установление содержания паров реактива. Отбор проб воздуха осуществлялся с помощью аспирационного насоса Universal. Испытания проводились в условиях, максимально приближенных к условиям реальной эксплуатации прибора, на стенде (рис.4.1) для поверки измерителей массовой концентрации пыли и скорости воздушного потока УПП - 1 (сертификат RU.E.31.001.А №10573), который представляет собой аэродинамическую трубу, оснащенную пылевой камерой с вытяжным вентилятором. На стенде установлен дозатор пыли, равномерно подающий пыль в пылевую камеру, а также необходимая аппаратура для контроля скорости воздуха в камере. Скорость воздуха регулируется от 0,5 м/с до 8 м/с с помощью устройства на входе всасывающего вентилятора. Порядок проведения испытания состоял в следующем: при различных скоростях воздушного потока в установку УПП-1 подавалась угольная пыль, затем дозатором подавалась инертная пыль, которая покрывала угольную. Температура воздуха изменялась в пределах от 5С до 30С, влажность воздуха - от 50 % до 90 %. В различных сечениях отбирались пробы отложившейся пыли сметанием ее волосяной щеткой в совок по сечению стенда сплошной полосой шириной 300-500 мм. Пробы отбирались одноразовым сметанием при легком нажатии щеткой на слой пыли. Масса пробы составляла не менее 100 г. После этого проба перемешивалась и делилась на две части. Одна из них направлялась на физико-химические исследования по ГОСТ Р 51063-97 «Инертная пыль. Методы испытаний» [62] и ГОСТ 13455-91 «Топливо твердое минеральное. Методы определения диоксида углерода карбонатов» [61]. Другая часть пробы использовалась для измерения содержания инертной пыли в смеси с помощью прибора ПКП. Из одной пробы проводилось 50 измерений.
