Пути снижения пылевыделения при проведении подготовительных выработок в угольных шахтах

Abstract

Использование моделирования взрывного разрушения горных пород, включающего создание модели горного массива, формирования в ней взрывных скважин, формирование в образцах горных пород взрывных полостей, их заряжание, коммутацию и взрывание в специальной камере с последующим минералогическим и гранулометрическим анализом мелкодисперсных частичек позволило выбрать эффективные способы снижения запыленности шахтной атмосферы в процессе проходки капитальных горных выработок в крепких породах, содержащих в своем составе кварц – основной источник силикозоопасности. Установлено, что при использовании забоечного материала, состоящего из песчаноглинистой смеси, доломитовой пыли, лигносульфонатов, алюмокалиевых квасцов и воды, общий уровень концентрации мелкодисперсной пыли снизился на 40- 50 %. Обработка крепкого песчаника 10 % раствором Na₂CO₃, ведет к возрастанию средневзвешенного диаметра мелкодисперсных частичек в продуктах разрушения фракции 0-100 мкм с 10,30 до 19,25 мкм. В продуктах разрушения преобладают обломки частичек округлой формы, представленные исключительно кварцевыми зернами (90-99 %) в отличие от продуктов разрушения песчаника необработанного ПАВ, где мелкодисперсные частички представлены в основном остроугольными обломками.

Використання моделювання вибухового руйнування гірських порід, що включає створення моделі гірського масиву, формування в ній вибухових свердловин, формування в зразках гірських порід вибухових порожнин, їх заряджання, комутацію і підривання в спеціальній камері з подальшим мінералогічним і гранулометричним аналізом дрібнодисперсних частинок дозволило вибрати ефективні способи зниження запиленості шахтної атмосфери в процесі проходки капітальних гірничих виробок в міцних породах, що містять у своєму складі кварц – основне джерело сілікозонебезпеки. Встановлено, що при використанні матеріалу набійки, що складається з піщано-глинистої суміші, доломітового пилу, лігносульфонатів, алюмокалієвих галунів і води загальний рівень концентрації дрібнодисперсного пилу знизився на 40-50%. Обробка міцного піщанику 10 % розчином Na₂CO₃, веде до зростання середньозваженого діаметра дрібнодисперсних частинок в продуктах руйнування фракції 0-100 мкм з 10,30 до 19,25 мкм. В продуктах руйнування переважають уламки частинок округлої форми, представлені виключно кварцовими зернами (90-99%) на відміну від продуктів руйнування пісковику необробленого ПАР, де дрібнодисперсні частинки представлені в основному гострокутними уламками.

Simulation of the rocks explosive destruction including creation of a model of rock mass, formation of blast holes in the rock mass and explosive cavities in the rock samples, charging of the cavities, charge switching and blasting in the special chamber followed by mineralogical and size analysis of fine particles allowed to choose effective ways to reduce dust content in the mine atmosphere in the course of driving permanent workings in the hard rock containing quartz – a key source of silicosis risk. It was found that use of tamping material consisting of sand and clay mixtures, dolomite dust lignosulfonates, potassium alum and water reduced total concentration of the fine dust by 40-50%. Processing of strong sandstone with 10 %-sodium Na₂CO₃ increases average diameter of the fine particles in the products of the destruction with fraction 0-100 microns from 10.30 microns to 19.25 microns. In the products of destruction, round debris particles dominate being represented exclusively by quartz grains (90-99%) in contrast to the degradation products of sandstone in untreated surfactant, in which fine particles are mainly represented by V-angled debris.