Снижение запылённости при буровых работах для крепления кровли
На большинство машин для проведения буровых работ (для крепления кровли) устанавливаются сертифицированные MSHA сухие пылеулавливающие системы, удаляющие пыль, которая образуется во время работы. Чрезмерное воздействие пыли на операторов этих машин может произойти при проведении буровых работ, выгрузке уловленной пыли из пылеуловителя, при недостаточно хорошем техобслуживании пылеулавливающей системы, или при нахождении ниже от машины по потоку воздуха. При работе ниже по потоку по отношению к угольному комбайну последний становится основным источником воздействия пыли. При креплении кровли, когда оно проводится не ниже по потоку по отношению к комбайну, и при правильном надлежащем техобслуживании пылеулавливающей системы, концентрация пыли очень низкая [USBM 1984].
При проведении буровых работ для крепления кровли тремя основными проблемами являются: 1) проблемы с фильтром (просачивание или засорение), 2) скапливание пыли в пвылеулавливающей системе, и 3) маленький расход воздуха около бура из-за просачиваний в шланге, соединениях или в предохранительном клапане (relief valve).
Для уменьшения воздействия пыли на рабочих, крепящих кровлю, рекомендуется:
- Проводить (своевременное) техобслуживание пылеулавливающей системы. Нужно проверять, нет ли просачиваний в шлангах и уплотнениях. Для обнаружения мест просачивания можно использовать трубки - генераторы дыма. Также нужно проверять плотность уплотнений в местах присоединения шлангов и повреждение уплотнения люка бункера пылеуловителя. Ежедневно с помощью подходящего манометра должен проверяться источник разрежения около головки буровой установки, чтобы оно соответствовало данным изготовителя, и было достаточным для создания необходимого расхода воздуха.
- Выгрузка уловленной пыли. Для нормальной работы пылеулавливающей системы нужно часто проводить выгрузку уловленной пыли. При выгрузки пыли оператор должен находиться выше по потоку воздуха чтобы уменьшить воздействие пыли. Если для выгребания пыли используется скребок, нужно принять меры предосторожности для предотвращения (сильного) запыления воздуха, и пыль не должна попадать на одежду (которая из-за этого в дальнейшем становится вторичным источником пыли). При использовании вентиляционной системы на буровой машине с двумя стрелами, сначала нужно выгрузить уловленную пыль с той стороны машины, которая находится ниже по потоку (return-side), а затем оператор должен перейти на сторону машины, которая выше по потоку, и находиться там, пока выгружается пыль, уловленная с этой стороны. И в этом случае важно, чтобы оператор находился выше по потоку воздуха (по отношению к источнику пыли), чтобы уменьшить её воздействие, и при выполнении этой работы рекомендуется использование респиратора. Также очистка должна проводиться в хорошо проветриваемом месте так, чтобы попавшая в воздух пыль быстро уносилась воздухом из зоны дыхания оператора. В руководствах по эксплуатации большинства буровых машин для крепления кровли подробно описано, как обращаться с уловленной пылью.
- Использование мешков для уловленной пыли. Для уменьшения воздействия пыли при её выгрузке в сухих пылеулавливающих системах могут использоваться мешки для пыли. Для использования таких мешков в старых пылеуловителях, использующих циклоны для предварительной очистки воздуха, есть специальные наборы, позволяющие проводить их модернизацию (Фиг. 4-14). Использование мешков для уловленной пыли в основном отделении позволяет рабочим легко удалять из него уловленную пыль, и складывать мешки у стенки выработки. (Это) уменьшает воздействие пыли при выгрузке, она не попадает в воздух, подаваемый для проветривания, уловленная пыль не попадает на дорогу в шахте, и из-за меньшей концентрации пыли возрастает срок службы тканевого фильтра второй ступени очистки [NIOSH 2007].
- Замена тканевых фильтров. Раньше для очистки фильтровального материала тканевых фильтров от пыли кассеты вынимали, и стучали ими обо что-нибудь твёрдое для выбивания пыли. Затем фильтры устанавливали на прежнее место. К сожалению, это приводило к попаданию большого количества пыли в зону дыхания оператора буровой установки. Очистка фильтра таким способом также может привести к попаданию респирабельной пыли в части вентиляционной системы, которые находятся после фильтров (вакуумный насос и глушитель) (Фиг. 4-15). А при загрязнении этих частей вентиляционной системы они могут стать вторичными источниками респирабельной пыли, выбрасывая её в воздух шахты. Чтобы исправить это, нужно снять и промыть водой такие компоненты, как описано в следующем пункте. Хотя всё ещё случается, что фильтры снимают, очищают и используют повторно, но NIOSH, MSHA и изготовители буровых машин рекомендуют заменять загрязнённые фильтры для уменьшения воздействия пыли на рабочих. Замена кассет с фильтрами должна проводиться в хорошо проветриваемом месте.
Фиг. 4-14. Бункер пылеуловителя с установленным мешком для пыли
- Очистка той части пылеулавливающей вентиляционной системы, через которую выходит очищенный воздух. Если произошло загрязнение той части системы, по которой очищенный воздух выходит наружу (из-за повреждения фильтра и/или просачиваний неотфильтрованного воздуха), то все компоненты системы, находящиеся после фильтров, должны быть сняты и промыты водой. Обследования показали, что проведение этих процедур заметно уменьшает концентрацию пыли и кварца в воздухе, выбрасываемом этими вентиляционными системами.
Фиг 4-15. Схема пылеулавливателя, используемого при сверлении отверстий для крепления кровли
- Удлинение мусоропровода для выгрузки пыли из пылеуловителя. Некоторые буровые установки снабжаются устройствами для предварительной очистки воздуха - циклонами, которые улавливают крупную пыль перед тем, как воздух попадёт в (основной) пылеуловитель. Обычно пыль, уловленная этими циклонами, сбрасывается после сверления каждого отверстия, и в ней может присутствовать некоторое количество респирабельной пыли. После открывания люка бункера циклона, попавшая туда пыль падает на пол выработки по мусоропроводу пылеуловителя - в не ограниченном пространстве. Часть пыли при падении может попасть в воздух, подаваемый для проветривания. Для уменьшения этого можно сделать ''рукав'' из (гибкого) материала, из которого делают вентиляционные перегородки, или из резины транспортёра - так, чтобы удлинить мусоропровод пылеуловителя, уменьшив расстояние, которое пыль падает в не ограниченном пространстве.
- Использование наконечников буров с отсосом пыли. У таких наконечников есть отверстие для всасывания запылённого воздуха, и они более эффективны (в отношении предотвращения запыления воздуха), чем те буры, у которых отсасывание запылённого воздуха проводится через отверстие не в наконечнике, а в стержне бура. В одном из исследований использование буров последнего типа привело к тому, что из-под укрытия места бурения вынос пыли был в 3-10 раз больше, чем при использовании буров с отсосом в наконечнике [USBM 1985]. Везде, где возможно, нужно немедленно заменить буры с отверстием в стержне на буры с отверстием в наконечнике.
- Планирование выполнения работы так, чтобы уменьшить воздействие пыли на шахтёров, которые крепят кровлю. Вне зависимости от используемой схемы проветривания, работа должна быть спланирована так, чтобы уменьшить количество времени, которое проводят шахтёры, укрепляющие кровлю, в потоке воздуха сзади комбайна. При правильно спланированной последовательности выполнения работ, при отдельном проветривании двух секций шахты (две вентиляционные ветви) нет необходимости работать в потоке запылённого воздуха ниже короткозабойного выемочного комбайна. Но при отдельном проветривании двух секций шахты часто в каждой секции работает по два комбайна и по две буровых установки для крепления кровли. Тогда[1] в каждой из секций последовательность выполнения работ должна быть такой, чтобы уменьшить вредное воздействие на людей.
- Бурение отверстий с промывкой или с подачей тумана. Хотя при бурении с промывкой водой удаётся эффективно уменьшит пылеобразование, но это создаёт определённые проблемы для оператора.[Kissell and Goodman 2003]. Для эффективного снижения обычно требуется подача 7.5 л/мин (2 галлонов воды в минуту). Эта вода закачивается через отверстие в буре, улавливает пыль, и и затем вытекает из просверленного отверстия на пол выработки. Это создаёт проблемы, и ухудшает условия работы операторов бурового оборудования. Как попытка уменьшить эти проблемы, применяется бурение с подачей тумана. Расход воды уменьшается до, обычно, менее 1.9 л/мин (0.5 галлона в минуту), но нужен сжатый воздух. Хотя с точки зрения операторов бурового оборудование этот метод предпочтительнее, но при надлежащем обслуживании сухих пылеулавливающих систем или при бурении с промывкой пылеобразование всё же ниже [Beck and Goodman 2008]
- Использование воздушного душа из чистого воздуха. Кроме той пыли, которую создаёт сама буровая установка, на её операторов может воздействовать пыль, созданная угольным комбайном, когда тот работает выше по потоку воздуха. Сейчас NIOSH разрабатывает и испытывает устройство, которое подаёт чистый воздух в зону дыхания оператора для уменьшения вредного воздействия при работе в воздухе, загрязнённом короткозабойным выемочным комбайном [Goodman and Organiscak 2002]. Вентилятор установки засасывает воздух, пропускает его через фильтр и по трубам подаёт его в воздухораспределитьель (Фиг. 1-15), который находится под защитным козырьком, защищающим операторов от падения породы с кровли. Размеры воздухораспределителя равны размерам защитного козырька. Лабораторные испытания показали, что концентрация пыли под воздушным душем уменьшается на ~50%.
Фиг. 4-16. Прототип навеса с подачей чистого воздуха (canopy curtain)
- Отвод запылённого воздуха в ту часть вентиляционной системы, которая уносит воздух из забоя. Самый простой эффективный способ уменьшения воздействия респирабельной пыли при работе ниже комбайна по потоку в секциях шахты, которые проветриваются с помощью вентиляторов местного проветривания, отсасывающих воздух - с помощью лёгких складных труб направить запылённый воздух прямо в вытяжку [Jayaraman et al. 1989]. В этом случае запылённый воздух покинет забой, минуя операторов буровой машины.
- Работа с подветренной стороны от буровой установки. Если операторы находятся ниже по потоку от буровой установки, то воздействие кварц-содержащей респирабельной пыли на них больше (прибавка до 25%) из-за пыли, образующейся при бурении. Обычно это связано с недостаточно хорошим обслуживанием вентиляционной системы буровой установки. [Organiscak et al. 1990].
[1] Super sections - работа двух групп оборудования в одной секции шахты с общим местом выгрузки угля, но с разделением одного потока вентиляционного воздуха на два отдельных
Полезная информация: