Введение 12
1 Обзор литературы 14
1.1 История горного дела 14
1.2 Структура шахт 18
1.3 Технология добычи полезных ископаемых. 22
1.3.1 Геологоразведочные работы 22
1.3.2 Этап вскрытия месторождения 25
1.3.3 Этап разработки угольных месторождений 28
1.4 Анализ методов по повышению безопасности 31
1.4.1 Проходка. 31
1.4.2 Заброшенные выработки 33
1.4.3 Газ метан 34
2 Объект и методы исследования 36
2.1 Характеристика опасного производственного объекта 36
2.1.1 характеристика шахтного поля: 37
2.1.2 Характеристика угольного месторождения. 38
2.1.3 Горнотехнические условия 39
2.1.4 Проветривание выработок 40
3 Расчеты и аналитика 41
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и 53
ресурсосбережение
4.1 Краткое описание исходных технико- 53
экономических характеристик системы «Микон 3»
4.2 Формирование плана и графика внедрения системы 54
«Микон 3»; составление бюджета; краткое описание основных рисков проекта
5 Социальная ответственность 59
5.1 Анализ выявленных вредных факторов 59
проектируемой производственной среды
5.1.1 Влияние метеоусловий на производственную среду 59
5.1.2 Борьба с угольной пылью 60
5.1.3 Освещение 61
5.1.4 Шум 62
5.1.5 Вибрация 63
5.2 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой производственной среды 64
5.2.1 Механические опасности 64
5.2.2 Электроопасность 65
5.2.3 Пожаровзрывоопасность 68
5.3 Охрана окружающей среды 69
5.3.1 Анализ воздействия объекта на атмосферу 69
5.3.2 Анализ объекта на гидросферу 69
5.3.3 Анализ воздействия объекта на литосферу 70
5.3.4 Решение по обеспечению экологической безопасности 71
5.4 Защита в чрезвычайных ситуациях 72
Список литературы
Добыча полезных ископаемых считается одним из наиболее опасных и трудоемких процессов. Глубина шахт может достигать глубины до одного километра и более, по этому ее устройство должно быть надежным и безопасным.
Анализ аварийности показывает, что угледобывающая промышленность России является одной из самых опасных по количеству аварий и человеческим жертвам. Статистика в угольной промышленности показывает, что 90 % аварий и инцидентов происходят на угольных шахтах. В последние годы наблюдается колебание аварийности на шахтах, к снижению количества аварий и инцидентов.
Рассмотрев процессы добычи полезных ископаемых на шахте «Березовская», были выявлены три основных процесса:
- геологоразведочный процесс;
- процесс вскрытия месторождения;
- процесс разработки угольного месторождения.
При проведении любых технологических процессов в угольной отросли, сопровождаются выбросом газа метана и обрушениями. Чаще всего обрушения встречаются при прохождении проходческих выработок. При прохождении выработок, получаются пустоты на которые давит большая масса горной породы. Во избежании обрушения кровли, данные выработки перекрепляют металлическими анкерными крепями. Газ метан считается одним из наиболее опасных газов, так как он не имеет цвета, запаха и не определяется на вкус. Единственное, косвенное его присутствие иногда ощущается по уменьшению процента содержания кислорода, становится душно.
Смесь метана с воздухом воспламеняется при температуре 650° - 750°:
- При концентрации 5% сгорает (вспыхивает) голубым пламенем;
- при концентрации в пределах от 5 до 16% взрывается.
Наибольшей силой взрыва обладает рудничный воздух, содержащий 9 - 9,5% метана. При содержании в рудничной атмосфере метана с выше 16% - смесь не взрывается и не горит из за недостатка кислорода. При взрыве метана развивается температура 2150 - 2650°C и возникает воздушная волна, которая движется с большой скоростью и производит значительные разрушения в горных выработках.
Для определения и предотвращения выбросов метана, целесообразней всего было бы заменить старую систему газоопределения «Микон 1р» на более современную «Микон 3». Предлагаемая система, позволяет на ранней стадии определить места выбросов газа метана, либо вероятные места местного скопления данного газа. Определяются ранние стадии пожаров, наиболее точнее измеряется поток рудничного воздуха, увеличивается скорость передачи и обработки данных от датчиков, до сервера располагаемого на поверхности шахты. Внедрение новой системы позволит избежать многих аварий на шахте и сохранить человеческие жизни.
При добыче полезных ископаемых, мы рассмотрели три основных процесса:
- процесс геологоразведочных работ;
- процесс вскрытия месторождения;
- процесс разработки угольного месторождения.
Рассмотрев все процессы было выявлено, что наиболее опасным является процесс разработки угольного месторождения. Изучив все возможные опасные участки, особое внимание было уделено на:
- проходческие работы;
- заброшенные выработки;
- скопление газа метана.
Так как проходческие выработки перекрепляются металлическими анкерными крепями, то на них имеет большое воздействие рудничная атмосфера. Под воздействием негативных факторов происходит быстрое разрушение крепи. В связи с этим, требуется производить постоянный осмотр и при обнаружении аварийного состояния крепи, следует произвести перекрепление данного участка.
В заброшенных выработках также как и при проходке, от воздействия на выработку неблагоприятных факторов,и постоянного воздействия воды (выработки затапливаются), происходит высыпание бортов выработки, обрушение кровли (полное либо частичное), гниение металлических перекрытий. Для избежания возникновения аварий, следует производить откачку воды из выработок при помощи насосов (ЦНС). Металлические части крепи следует обрабатывать специальным покрытием и в наиболее опасных участках устанавливать дополнительные крепи. Еще одним вредным фактором является скопление газов, потому что брошенные выработки не проветриваются.
Рассмотрев данные участки, выброс газа метана представляет самую большую опасность из представленных.
Хотя газ метан известен уже давно, но аварии из за его взрывов происходят и по сей день. Для того чтобы избежать скопления метана, требуется улучшать проветривание горных выработок и вести постоянный контроль за концентрацией газов в рудничной атмосфере.
Так как старая система «Микон 1р» со временем устарела, то наилучшим решением будет внедрение новой газоаналитической системы «Микон 3». Данная система превосходит предыдущую по следующим параметрам:
- качеству сбора и передачи информации от подземных устройств к наземным;
- работоспособность аппаратуры на акамуляторных батареях с 12 часов,
до 16;
- удаление датчиков от системы сбора и передачи информации увеличилось (с 2 км., до 3,5);
- датчики метана и скорости воздуха используются цифровые.
Данные характеристики улучшают и обеспечивают наиболее надежную
работоспособность оборудования.
Рассмотрев все технологические процессы и опасные участки, можно сделать вывод, что все аварии на угольных предприятиях происходят из за износа оборудования, халатности шахтеров и несоблюдения норм промышленной безопасности.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
