Шахтний пил
Під пилом розуміють сукупність тонкодисперсних твердих часток органічного або мінерального походження.
В гірничих виробках пил утворюється при відділенні вугілля й породи від масиву, а також транспортуванні гірничої маси. Пил різного мінерального складу придає збільшення забрудненості шахтної атмосфери, нерідко значно перевищуючу гранично допустиму концентрацію. Наявність пилу в шахтному повітрі небажано за двома причинами.
По-перше, він шкідливий для здоров’я людини. По-друге, пил деяких корисних копалин (наприклад, кам’яного вугілля або сульфідних руд), знаходячись у зваженому стані, може створювати з повітрям вибухову суміш.
Виробничий пил за дією на організм людини поділяють на отруйний (свинцевий, ртутний та ін.) і неотрутний (вугільний, породний та ін.). Вражаюча дія пилу визначається дисперсністю (розміром часток пилу), їх формою та твердістю, волокнистістю, питомою поверхнею. Шкідливість неотруйного вугільного і породного пилу обумовлена здатністю викликати професійні захворювання легень – пневмоконіози. Пневмоконіоз, викликаний вдиханням запиленого повітря, що вміщує вільний двоокис кремнію називають силікозом, а вміщуючого вугільний пил – антракозом.
Згідно з діючими санітарними нормами запиленість повітря в підземних виробках не повинна перевищувати 1 мг/м³, якщо в породному пилу не більше 70 % вільного двооксиду кремнію (SiО2); 2 мг/м³ при 10-70 % вільного двооксиду кремнію; 4 мг/м³, якщо у вугільному пилу до 10 % вільного двооксиду кремнію і 10 мг/м³ при вугільному пилу, що не вміщує вільний двооксид кремнію. якщо неможливо забезпечити ці норми, то робітники повинні працювати в протипилових респіраторах.
Вибуховість вугільного пилу залежить від вмісту в ньому летучих речовин, зольності, вологості, тонкості і концентрації пилу. Вибуховим вважається вугільний пил, який вміщує більше 10 % летучих, має зольність і вологість менше 40 %, розмір часток менше 0,1 мм і концентрація його 10-3000 г/м³. Для визначення вибуховості пилу, вугілля кожного пласта, який розробляється, піддають спеціальним дослідженням за допомогою приладів ПКО-1 або ПКО-1М.
Небезпека виникнення вибуху утворюється при наступних умовах: наявності в повітрі вибухонебезпечної концентрації пилу, а також осівшого в виробці; скупченні метану, який знижує межу вибухової концентрації пилу; наявності потенційного джерела запалювання пилогазової суміші.
Безпосередніми причинами вибуху вугільного пилу є відкрите полум’я, спалах або вибух газу, вибухові роботи, несправність в електричних мережах чи устаткуваннях і т. ін.
Для боротьби з вугільним пилом на всіх шахтах здійснюються заходи по комплексному обезпилюванні згідно з паспортами протипилових заходів, які затверджуються головним інженером шахти. До таких заходів відносяться:
використання машин, які забезпечують мінімальне пилоутворення під час видобутку вугілля;
передчасне зволоження вугільного пласта;
зрошення місць пилоутворення і пилу, який осів;
ефективне провітрювання виробок;
періодична очистка від пилу відкаточних і вентиляційних виробок;
розташування скіпових підйомів в стволах з вихідним повітряним струменем.
До заходів, які перешкоджають виникненню джерел запалювання пилу відносяться:
використання запобіжних ВР, засобів підривання; вибухонебезпечного електрообладнання;
заборону відкритого вогню і паління.
До заходів по локалізації або подавленню вибухів пилу відносяться сланцювання виробок і застосування сланцевих заслонів. Сланцювання виробок – це штучне підвищення зольності пилу, який розташувався на поверхні виробок, за рахунок добавлення до нього стандартного інертного пилу, виготовленого із вапняку і глинистого сланцю. Використання інертного пилу засновано на охолоджуючій дії за рахунок витрати теплової енергії на нагрівання інертного пилу.
Зволожування вугільного масиву здійснюється шляхом нагнітання води і розчинів змочувачів у вугільний пласт під тиском.
Зрошування джерел пилоутворення здійснюється шляхом подачі води в зону руйнування масиву, чи на навантажувально-перевантажувальні пункти.
Пиловибухозахист гірничих виробок здійснюється шляхом побілки і мокрого протирання виробок, зв’язування пилу змочувально-зв’язуючими речовинами, створення у виробках водяних чи туманостворюючих завіс із тонкодиспергованої води.