Противоаварийная защита шахт

Противоаварийная защита шахт должна обеспечивать предотвращение возможных аварий, своевременную информацию о появлении признаков аварии и включение всех средств ее локализации и ликвидации.

Противоаварийная защита шахты, участков, технологических процессов (линий) и рабочих мест создается согласно специальному разделу проекта (паспорта), где на основе фактических или прогнозных данных об опасных факторах предусматриваются мероприятия по предупреждению аварий и травматизма, устанавливаются противоаварийные системы и средства коллективной защиты.

Безопасность производственных процессов должна обеспечивается постоянным контролем безопасных (опасных) параметров и своевременной остановкой технологических процессов (линий) и работ в предаварийных и аварийных ситуациях. С целью предотвращения взрывов газа и пыли, пожаров, внезапных выбросов угля и газа в подземных выработках и в диспетчерской шахты должны предусматриваться средства противоаварийной системы, включающие:

1. автоматический централизованный контроль и управление вентиляторами;
2. датчики автоматического контроля метана с опережающим отключением электроэнергии при превышении его предельно допустимых норм;
3. контроль метана переносными и встроенными в горные машины приборами;
4. контроль пылеобразования, запыленности и средств пылевзрывозащиты;
5. датчики обнаружения эндогенных пожаров в начальной стадии;
6. систему подавления взрывов и экзогенных пожаров в начальной стадии;
7. релейную защиту в электроаппаратах и кабельной сети.

Этим требованиям Правил безопасности отвечает унифицированная телекоммуникационная система диспетчерского контроля и автоматизированного управления горными машинами и технологическими комплексами - система УТАС (рис. 25.1).

Рисунок 25.1 – Структурная схема системы УТАС

Система УТАС состоит из следующих подсистем:

1. сбора и первичной обработки информации, что является совокупностью работы датчиков, которые обеспечивают измерение и передачу данных по контролируемым параметрам;
2. передачи данных по передаточным устройствам и телекоммуникационным линиям;
3. анализа собранной информации с программным обеспечением, которое осуществляет контроль и визуальное изображение на мониторе контролируемых параметров и объектов:
4. управления горно-шахтным оборудованием (горными машинами, конвейерами, насосами, вентиляторами, высоковольтными ячейками и т.п.) и комплексами.

Комплект аппаратуры системы УТАС состоит из программируемых котроллеров и датчиков, которые фиксируют параметры работы оборудования (скорость, пробуксовку, вибрацию, температуру нагревания, нагрузки и т. п.), а также следят за параметрами окружающей среды (концентрация метана, диоксида углерода, кислорода, водорода, скорость воздушного потока, давление и др.). Программируемые контроллеры являются программно управляемыми устройствами для принятия сигналов от датчиков, их анализа, принятия решений о выдаче информации на поверхность диспетчеру и команд на управление горными машинами и комплексами.

Система УТАС обеспечивает:

1. непрерывный автоматический контроль (измерение) параметров шахтной атмосферы и микроклимата шахты (концентрации метана, окиси углерода, кислорода, скорости потока воздуха, температуры и др.) в местах установки соответствующих датчиков;
2. непрерывный автоматический контроль (измерение) параметров технологического оборудования и его узлов (температуры, вибрации, манометрического и дифференциального давления, скорости ленточного конвейера) в местах, где установлены датчики:
3. передачу, прием, отображение на дисплеях показаний и состояния датчиков;
4. предоставление диспетчеру информации о состоянии любого контролируемого объекта с использованием четырех типов сигналов (нормальная работа, предаварийное состояние, аварийное состояние, режим проверки);
5. отключение контролируемого механизма или группы механизмов, объектов при достижении предаварийных и аварийных состояний:
6. визуальную сигнализацию при достижении предаварийного состояния;
7. визуальную и звуковую сигнализацию при достижении аварийного состояния и сообщения при отключении аппаратуры или сигнал тревоги при не отключении аппаратуры (объекта);
8. контроль исправности телекоммуникационных линий связи, датчиков и аппаратуры,
9. формирование и выдачу на дисплей, по запросу оператора, сохраняемых данных о состоянии окружающей среды и технологического оборудования за любой период времени на протяжении года;
10. формирование данных и графиков текущих показаний датчиков, выдачу их на печать.

Важной функцией системы УТАС является самоконтроль работы - о неисправности любого датчика информируется диспетчер, а система блокирует работу оборудования или технологического процесса контролируемого этим датчиком до устранения неисправности.

Для выполнения всех функций в состав системы УТАС входит почти 3000 устройств и датчиков, позволяющих в зависимости от условий изменять функциональные возможности и конфигурацию системы.

Потенциально система может работать с автоматизированными механизированными комплексами по добыче угля, которые могут обслуживаться двумя - тремя работниками, находящимися в шахте, что радикально повышает уровень безопасности работ.

Кроме общей по шахте противоаварийной системы УТАС и локальных подсистем, таких как АКМ, СЛВА и др., необходимые блокировки, концевые выключатели и реле должны быть предусмотрены на всех горных, транспортных (подъемных) машинах и технологических линиях.

Обеспечение безопасной эксплуатации горных выработок, зданий (сооружений) и горношахтного оборудования достигается ежесменным (ежесуточным) профилактическим их осмотром, планово-предупредительным ремонтом и эксплуатацией в соответствии с Правилами безопасности, проектами, паспортами и заводскими инструкциями (руководствами).

Важным элементом противоаварийной защиты является связь и сигнализация. Каждая шахта должна быть оборудована следующими видами связи и сигнализации: системой телефонной связи; системой общешахтного аварийного оповещения; местными системами оперативной и предупредительной сигнализации на технологических участках (подъеме, транспорте, очистных забоях и др.).

Телефонные аппараты должны устанавливаться в соответствии с проектом, в том числе на всех эксплуатационных участках, основных пунктах откатки и транспортирования грузов, на всех пунктах посадки людей в транспортные средства, во всех электромашинных камерах, ЦПП, распределительных пунктах напряжением выше 1200 В, у стволов, в складах взрывчатых материалов, в здравпунктах, в выработках подготовительных участков и в местах, предусмотренных планом ликвидации аварий.

Аппаратура аварийной связи и оповещения устанавливается в выработках шахт в соответствии с планом ликвидации аварий; на поверхности - в диспетчерской и кабинете главного инженера шахты.

Система общешахтного аварийного громкоговорящего оповещения в горных выработках должна обеспечивать: оповещение об аварии людей, находящихся в шахте; прием на поверхности сообщения об аварии, передаваемого из шахты; ведение переговоров и передачу с автоматической записью на магнитофон указаний, связанных с ликвидацией аварии.

Кроме специальной аппаратуры аварийного оповещения и связи, для передачи сообщения об аварии должны использоваться средства местной технологической связи. Очистные забои на пологих и наклонных пластах должны оборудоваться громкоговорящей связью между пультом машиниста комбайна и переговорными постами, установленными по лаве и на прилегающих выработках.

Клети, предназначенные для подъема и спуска людей, должны оснащаться средствами связи с машинным отделением.

Для спасения застигнутых аварией людей и ликвидации аварий в начальной стадии на каждой эксплуатационной, реконструируемой и строящейся шахте должен быть составлен план ликвидации аварий (ПЛА)[1].

Все шахты в период строительства, реконструкции, эксплуатации и ликвидации должны обслуживаться подразделениями ГВГСС. На каждой шахте должна быть организована и функционировать шахтная горноспасательная служба (ШГС)[2].

В систему противоаварийной защиты входят также обеспеченность шахты и горных выработок запасными выходами, организация табельного учета спустившихся в шахту и выехавших из нее, пункты самоспасения, средства коллективной и индивидуальной защиты (жизнеобеспеченния)[3] и др.