Снижение запылённости, возникающей из-за подвижной кровли
За последние несколько лет улучшения технологии добычи угля с помощью выемочных комбайнов привели к созданию более мощных и быстрых машин, скорость которых при разрушении угольного пласта превышает 30 метров в минуту. При перемещении механизированной кровли разрушенный уголь и/или порода падают с верха кровли прямо в поток чистого воздуха, подаваемого для проветривании забоя. Перемещение кровли стало автоматизированным, и теперь оно начинается с того места, где находится комбайн. Обычно перемещаются две или три секции, находящиеся за задним рабочим органом комбайна. В результате перемещения кровли может произойти сильное воздействие пыли на операторов комбайна - когда кровля перемещается выше комбайна по потоку воздуха (при движении последнего в сторону движения воздуха). Ниже рассмотрено применение распыления воды как возможно решение проблемы.
- Установка системы распыления воды на кровле. Большая часть пыли падает с верха кровли при её перемещении. Уже много лет существует система с форсунками, распыляющими воду на находящийся на кровле материал, и работающие только при перемещении кровли - кратковременно. Это делается для того, чтобы увлажнить материал на кровле для уменьшения пылеобразования при её перемещении. К сожалению, практика показала, что техобслуживание таких систем - затруднено, и что они недостаточно эффективно увлажняют материал на кровле.
- Форсунки на нижней стороне кровли. Сотрудники NIOSH наблюдали, как использовали форсунки, установленные на нижней стороне кровли (Фиг. 3-15) [Rider and Colinet 2007]. Эти форсунки включались автоматически с учётом положения комбайна, чтобы создавалась движущаяся водяная завеса, ограничивающая распространение облаков пыли около рабочих органов комбайна (переднего и заднего). Положение таких форсунок было разным - от верха каждой из секций кровли до до уровня, который ниже ограничивающих пластин (spill plate) конвейера забоя. На каждой из секций крепи было по одному или по два ряда форсунок. Последовательность их включения и выключения зависела от конкретной шахты. При работе форсунок в одной из шахт исследователи наблюдали, как они оказывали отрицательное влияние на снижение концентрации респирабельной пыли у заднего (по потоку воздуха) рабочего органа. Работа этих форсунок влияла на работу форсунок, установленных на заднем кронштейне около рабочего органа, создавая завихрения, из-за которых облака пыли и тумана попадали на рабочие места людей. Для использования этих дополнительных форсунок важно правильно, вовремя включать и выключать их. При правильной ориентации факела (к пласту угля), при достаточном расходе воды и её давлении, такие форсунки могут улучшить условия работы, дополняя работу форсунок комбайна, которые разделяют потоки чистого и запылённого воздуха.
Фиг. 3-15. Форсунки, расположенные на нижней стороне укрытия (навеса), создающие завесу
- Разбавление загрязнённого воздуха. Теоретически, подача в забой дополнительного количества воздуха увеличивает разбавление пыли, образовавшейся при разрушении угольного пласта. Но для увеличения расхода воздуха нужно увеличить его скорость, а это может привести к увеличению его запылённости, так как относительно сухая пыль падает в поток с кровли. Количество такой пыли, падающей с кровли около комбайна, может оказаться значительно большим - особенно в последние годы, когда автоматизированное перемещение кровли происходит автоматически - перемещаются несколько секций около комбайна. Если это перемещение происходит выше комбайна (по потоку воздуха), то это лучше делать так далеко от комбайна, как только возможно, чтобы не создавать проблем при работе. Тогда пыль, попавшая в поток воздуха, будет разбавлена чистым воздухом, и её концентрация при сдувании к месту работы комбайна будет ниже.
- Однонаправленный режим работы комбайна. При работе комбайна, когда разрушение пласта угля происходит при движении комбайна только в одном направлении, у рабочих больше возможности находиться выше по потоку воздуха по отношению к месту образования пыли, чем при режиме работы, когда угольный пласт разрушается при обоих направлениях движения комбайна [Kissell et al. 2003]. В зависимости от кровли, администрация может изменить режим работы так, чтобы перемещение кровли происходило только ниже комбайна (по потоку). Если перемещение кровли будет проводиться максимально близко к комбайну, и если рабочие, управляющие этим перемещением, будут находиться выше места перемещения (по потоку), то это может защитить их от воздействия пыли при повышенной концентрации, так как они будут находиться в чистой струе воздуха, созданной системой разделения чистого и запылённого воздуха, установленной на комбайне, и использующей ''струйные вентиляторы''.
Полезная информация: