Охрана природы. 
Технологическая схема ведения очистных работ

Общие положения

Все горные работы должны вестись в соответствии с требованиями:

• — Единых правил безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом;
• — Единых правил безопасности при взрывных работах;
• — Инструкции по расчету количества воздуха, необходимого для проветривания Верхнекамских калийных рудников;
• — Указания по защите рудников от затопления и охране подрабатываемых объектов в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей;
• — Инструкций по эксплуатации оборудования;
• — Инструкций по технике безопасности для каждой профессии и включаются в план ликвидации аварий.

Охрана рудника от затопления

Необходимость разработки мероприятий по охране калийного рудника от затопления обусловлена выполнением требования, которое предписывает наличие разработанных защитных мер в ежегодных планах развития горных работ.

Данным проектом на стадиях строительства и эксплуатации рудника предусмотрены следующие технические решения:

• — вскрытие запасов шахтного поля и их отработку выполнять с оставлением охранных и предохранительных целиков, позволяющих создавать гидроизолированные участки;
• — ведение горных работ в опытных панелях выполнять с научно-исследовательским сопровождением и последующей разработкой рекомендаций;
• — наличие календарного плана отработки шахтного поля месторождения в пределах лицензионного участка;
• — сооружение в околоствольном дворе на отм.-1114 м склада для хранения материалов и оборудования на случай аварийной ситуации по перечню, утвержденному главным инженером предприятия и согласованному с территориальными органами Госгортехнадзора России.

Мероприятия по предотвращению прорыва воды в подземные выработки

С целью предотвращения от затопления горных выработок рудника водами из надсолевых отложений предусматриваются следующие мероприятия:

• — сопровождение горных работ с выполнением геологического, геофизического, маркшейдерского и визуального контроля;
• — принятие своевременных мер по локализации очагов первичного поступления вод или рассолов (шахтные стволы, забои разведочных выработок);
• — оставление охранных целиков вокруг геологоразведочных скважин (пробуренных с поверхности), рассчитанных по рекомендациям специализированных организаций;
• — крепление шахтных стволов водонепроницаемой крепью на участках водоносных горизонтов;
• — ведение очистных работ по утвержденным проектам с выбором параметров систем разработки, обеспечивающих безопасность, в соответствии с рекомендациями по использованию водозащитной толщи.

В качестве охранного мероприятия проектом также рекомендована закладка выработанного пространства рудника галитовыми отходами обогатительной фабрики с сооружением насосной станции.

Временные и постоянные водоупорные гидроизоляционные перемычки должны сооружаться по проекту специализированных организаций на основе исходных данных, в которых должны быть отражены требования к месту установки перемычек и самой конструкции. В качестве типовой конструкции следует принимать бетонные многоступенчатые клиновые перемычки, рассчитанные на ожидаемое гидростатическое давление вод. Каждое такое сооружение должно иметь паспорт и акты приемочных оценок и заключений, а также результаты мониторинга.

Достоверная и детальная геологическая информация и соблюдение норм и правил проектирования, а также правил ведения горных работ гарантируют безаварийную работу рудника.

Специальные мероприятия по соблюдению газового режима

В подземных условиях среда по известным аналогам разработки (калийные рудники предприятий ОАО «Сильвинит» и ОАО «Уралкалий» в Пермской области РФ, Солигорские рудники ОАО «РУП «ПО «Беларуськалий» Республика Беларусь, рудники ФРГ) является опасной по газу и выбросам пород.

На данном этапе проектирования, учитывая мировой опыт ведения горных работ на калийных месторождениях, к Гремячинскому месторождению следует при его разработке применять аналогичные требования. В процессе его вскрытия и подготовки необходимо выполнить ряд научно-исследовательских работ в этом направлении с привлечением специализированных организаций.

Количество воздуха, подаваемого в шахту, должно рассчитываться в соответствии с действующей «Инструкцией…» с учетом его распределения по вентиляционной сети рудника.

Все рабочие и должностные лица, связанные с подземными работами в условиях газового режима, должны быть обеспечены изолирующими самоспасателями, знать и выполнять требования специальных мероприятий.

Проектными решениями предусматривается использование транспорта с ДВС на свежей вентиляционной струе и обязательным обустройством их нейтрализаторами выхлопных газов. На применение в шахте каждого типа (марки) машин с ДВС должно быть получено разрешение органов Ростехнадзора. В случае обнаружения горючих газов в выработках машины с ДВС должны быть заглушены.

Ведение взрывных работ допускается только при отсутствии в выработках горючих газов.

Огневые работы производить только в выработках, проветриваемых за счет общешахтной депрессии свежей струёй воздуха, с предварительным замером содержания горючих и ядовитых газов.

Мероприятия по предупреждению загазирования

Проектными решениями предусмотрено непрерывное проветривание вентиляторами местного проветривания горно-подготовительных выработок. Тупиковые выработки, временно остановленные проходкой, отшиваются сплошной или решетчатой перемычкой в соответствии с паспортами, утвержденными главным инженером Гремячинского рудника. Возобновление работ в этих выработках производится только после их проветривания и замера содержания горючих газов лицом технического персонала рудника. В случае остановки ВМП в тупиковой части выработок работы прекращаются, снимается напряжение с электрооборудования, а люди выводятся.

После каждой остановки вентиляторов главного и местного проветривания перед началом возобновления работ производится замер газов лицом технического надзора или газомерщиками. Во избежание попадания горючих газов в действующие выработки в сбойках между ними и выработанным пространством сооружаются сплошные перемычки в соответствии с паспортами, утвержденными главным инженером рудника.

Контроль за составом рудничной атмосферы

Контроль за содержанием горючих и ядовитых газов в рудничной атмосфере должен осуществляться путем замеров его концентрации с помощью переносных приборов эпизодического действия, автоматическими стационарными, переносными приборами непрерывного действия разрешенных к использованию органами Ростехнадзора, а также с помощью лабораторных анализов.

Оперативный контроль за содержанием горючих и ядовитых газов в рудничной атмосфере должен осуществляться:

• а) в забоях действующих очистных, подготовительных и разведочных выработок, необорудованных средствами автоматического контроля метана, в исходящих вентиляционных струях тупиковых выработок замеры концентрации метана должны осуществляться не менее четырех раз в смену (в том числе один раз в начале смены) лицами сменного технического надзора или газомерщиками;
• б) в гаражах, складах, подземных мастерских и других машинных камерах замеры концентрации метана должны производиться персоналом, обслуживающим эти камеры, не менее двух раз в смену;
• в) в забоях очистных, подготовительных и разведочных выработок, оснащенных средствами автоматического контроля, показания приборов должны фиксироваться в журнале не менее двух раз в смену (в том числе один раз в начале смены) лицами сменного технического надзора или по их письменному наряду бригадирами (звеньевыми);

При обнаружении шахтным газоопределителем в атмосфере горной выработки 0,5% и более горючих газов (метан + водород) или ядовитых газов выше ПДК лицо, производившее замер, должно немедленно прекратить работы в этой выработке, вывести из нее людей, отключить электроэнергию, выключить двигатели внутреннего сгорания и сообщить диспетчеру или горному мастеру. Дальнейшие работы в выработке, в атмосфере которой были обнаружены горючие и ядовитые газы, возобновляются только по разрешению главного инженера рудника.

Все случаи обнаружения горючих и ядовитых газов должны регистрироваться в «Книге замеров содержания газов и учета загазирования», ведение которой осуществляет ПВС.

Мероприятия по предотвращению газодинамических явлений

При обнаружении предвестников внезапного выброса или обрушения рабочие должны немедленно прекратить работу, выйти в безопасное место по свежей струе воздуха и поставить в известность лицо горного надзора, которое обязано проверить выход рабочих в безопасное место и сообщить о случившемся диспетчеру рудника. Все электрооборудование в выработке, где обнаружены предвестники выброса, должно быть отключено.

При проходке выработок должно применяться бурение в их кровлю мелкошпуровых и глубоких дегазационных шпуров. Выполнение данных работ производить по паспортам, утвержденным главным инженером рудника.

Применяемые комбайны должны быть оборудованы аппаратурой полуавтоматического (дистанционного) управления и предохранительными щитами в разгрузочном окне рабочего органа комбайна и перед пультом управления.

Возобновление работ после выброса или газовыделения может производиться только после расследования случая по разрешению главного инженера рудника с доведением содержания вредных компонентов до предельно допустимых концентраций.

Противопожарная защита рудника

Проектные технические решения противопожарной защиты (ППЗ) рудника включают:

• — противопожарную защиту зданий и сооружений поверхностного комплекса;
• — противопожарную защиту объектов подземного комплекса.

Основные мероприятия по пожаротушению зданий и сооружений наземного комплекса рассматриваются в чертежах марок ВК и НВК и отражены в пояснительной записке.

Необходимость разработки противопожарных мероприятий ППЗ рудника обусловлена требованием и направлены на быструю локализацию и предотвращение пожаров в горных выработках.

Для защиты рудника от пожара предусматриваются:

• — автоматические установки пожаротушения;
• — пожаротушение из пожарных кранов;
• — поверхностный и подземные склады противопожарного оборудования;
• — установка противопожарных дверей в проектируемых выработках и камерах околоствольного двора;
• — снабжение всех рабочих и лиц надзора при спуске в шахту индивидуальными самоспасателями;
• — оборудование главных вентиляторных установок реверсивными устройствами, позволяющими производить изменение направления вентиляционной струи при пожарах в соответствии с планом ликвидации аварий;
• — устройство трубопроводных систем противопожарного водоснабжения защищаемых горных выработок в соответствии с требованиями;
• — оборудование рабочих мест первичными средствами пожаротушения;
• — контроль за состоянием пожарной безопасности на объектах рудника.

Проектные решения по противопожарной защите объектов подземного комплекса

Согласно противопожарной защите подлежат следующие объекты подземного комплекса:

— шахтные стволы № 1 и № 2; выработки рудничного двора — склад горюче-смазочных материалов; гараж; центральная подземная подстанция № 1 (находится между шахтными стволами) и № 2 (находится по гл. сев. направлению с расстоянием от шахтных стволов ~ 1,25 км); конвейерные транспортные системы; электромеханические мастерские; пункты обслуживания машин с двигателями внутреннего сгорания (ДВС); пункты хранения смазочно-обтирочных материалов (СОМ) на горных участках и другие выработки, где имеется возможность распространения пожара.

Проектом противопожарной защиты предусматривается строительство двух ставов диаметром 114 мм в шахтном стволе № 1 (клетевой) для подачи воды на горизонт. Далее вода подается в насосную станцию, где устанавливаются баки запаса воды.

Из насосной станции вода подается к пожарным кранам, установленным в околоствольном дворе. Возле каждого ствола на сопряжениях с горизонтом устанавливается по два пожарных крана.

Пожарные краны ф65 мм (2струи по 5.2 л/с) устанавливаются в шкафчиках на высоте 1,35 м над уровнем почвы выработки.

Для пожаротушения склада ГСМ, ремонтных зон гаража, используются более эффективные средства — установки автономного и автоматического пожаротушения, (прошедшие комплексные испытания и утвержденные к применению на калийных рудниках РФ) которые возможно устанавливать в непосредственной близости от защищаемых выработок, а именно:

• — противопожарная защита установками автономного автоматического пенного пожаротушения УПАТ-2000;
• — в механических мастерских устанавливается по два передвижных порошковых огнетушителя ОП-100 емкостью каждого 100 л.

Так как на конвейерном транспорте используется трудногорючая резинотканевая лента, то автоматической противопожарной защиты на конвейерном транспорте не предусматривается.

Автономная автоматическая установка пожаротушения УПАТ-2000

В качестве автономной автоматической установки пожаротушения для применения на руднике принята установка УПАТ-2000.

Установка УПАТ-2000 состоит из емкости для хранения огнетушащего вещества, в верхней части которой размещается газогенератор.

Корпус газогенератора предназначен для размещения в нем изделия основного и инициатора.

Изделие основное представляет собой набор твердотопливных шашек.

Инициатор осуществляет дистанционное инициирование устройства посредством газогенерирования после подачи электрического импульса (ток срабатывания 0,8 А, напряжение 12В).

В качестве пожарного извещателя выбрано устройство сигнально-пусковое УСП-101, которое предназначено для непрерывного контроля пожарного состояния окружающей среды в автономном режиме. В случае превышения заданного значения температуры (72⁰С) УСП -101 срабатывает и подает электрический импульс, поступающий по кабелю на УПАТ-2000. Одновременно подается сигнал в диспетчерскую о пожаре, и на закрытие противопожарных дверей.

При достижении определенного давления в полости корпуса газогенератора происходит разрыв герметизирующей мембраны, и газы попадают в емкость, вытесняя огнетушащую жидкость из емкости через сливной патрубок.

Тросовый механизм клапана (крана шарового) срабатывает при температуре 57⁰С и открывает магистраль трубопровода для поступления пенообразователя для воздействия на очаг пожара.

Основные технические параметры установки УПАТ-2000 приведены в табл4.1.

Таблица 4.1.

Основные технические параметры установки УПАТ-2000.

Заправка емкости водой и пенообразователем осуществляется от передвижной пожарной техники через штуцер, установленный на емкости в нижней ее части.

Пенообразователь должен хранится на складах противопожарного оборудования горизонта. Для установок пенного пожаротушения необходимо предусматривать на горизонте 100% запас пенообразователя.

Всего на руднике устанавливается пять установок УПАТ-2000.

Рекомендации по эксплуатации автоматических систем пожаротушения

Для обеспечения надежности работы установки УПАТ-2000 необходима правильная организация их обслуживания.

Дренчерный ороситель ГЧС следует устанавливать согласно требованиям завода изготовителя.

При монтаже расстояние от трубопровода до ограждающих конструкций должно быть не менее 0,02 м. Трубопроводы должны быть проложены с уклоном в сторону УПАТ-2000.

Для надзора за установками выделяются лица, отвечающие за исправность установок и ведение технической документации. Обслуживание установок носит ежесуточный и периодический характер.

Строгое соблюдение правил техники безопасности является обязательным для всех лиц допущенных к эксплуатации УПАТ-2000. К работе допускаются лица хорошо знающие устройство и принцип действия, ознакомленные с руководством по эксплуатации и проинструктированные по соответствующим документам, действующим на эксплуатирующем предприятии.

При всех видах работ с основным изделием, газогенерирующим составом и инициатором надлежит руководствоваться правилами техники безопасности при работе с легко воспламеняющимися твердыми веществами (класс опасности 4.1), действующими в организации проводящей работы с УПАТ-2000.

Во время работы по обслуживанию УПАТ-2000 не допускается:

• — проведение каких-либо работ, вызывающих деформацию элементов УПАТ-2000;
• — прямое воздействие огня на корпус газогенератора, собранного с основными изделиями и инициатором.

Запрещается проводить какие-либо работы с УПАТ-2000 без технического наблюдения и руководства от эксплуатирующей организации или представителя организации-разработчика.

Ответственность за строгое выполнение правил техники безопасности при эксплуатации УПАТ-2000 несет эксплуатирующая организация.

При эксплуатации устройства сигнально-пускового и тросового механизма крана необходимо исключить возможность механического повреждения термочувствительного элемента.

Оборудование рабочих мест первичными средствами пожаротушения

Для ликвидации пожара в ранней стадии его развития в подземных выработках предусматриваются первичные средства пожаротушения, ручные воздушно-пенные (порошковые) огнетушители закачного типа с объемом огнетушащего вещества 5л и более, песок (соляной штыб), лопаты, ведра и др.

Первичные средства пожаротушения должны быть расположены:

• — для участковых трансформаторных камер и других камер с непостоянным дежурством обслуживающего персонала — снаружи камеры со стороны поступления свежей струи воздуха — не далее 3 м от входа в камеру;
• — для лебедочных камер, ремонтных мастерских и инструментальных кладовых — у рабочего места дежурного персонала;
• — на сопряжениях воздухоподающих стволов;
• — в гаражах, складах ГСМ, пунктах хранения СОМ;
• — медпункте, камерах-убежищах;
• — на электрораспределительных пунктах, в механических мастерских, камерах приводных головок ленточных конвейеров, камерах управления конвейерами, у мест натяжения головки ленточных конвейеров.

Первичными средствами пожаротушения должны оснащаться места установки передвижных подстанций и машины с ДВС.

В табл. 4.2 приведено оборудование, инвентарь и материалы, поставляемые заказчиком для хранения на складе ППМ.

Контроль за состоянием пожарной безопасности на объектах рудника

Для контроля за состоянием пожарной безопасности на объектах рудника должно быть установлены ежесуточные, ежемесячные, полугодовые и годовые проверки.

внешний осмотр трубопроводов, положение задвижек, кранов, клапанов; наличие пожарных рукавов, стволов, первичных средств пожаротушения и огнетушителей у мест их назначения; работоспособность пожарных дверей; исправность системы сигнализации.

Оборудование, инвентарь и материалы, поставляемые заказчиком для хранения на складе ППМ.

Ежемесячные проверки должны включать:

ежесуточную проверку; исправность автоматических средств; состояние пожарных резервуаров и емкостей; надежность перевода пожарных насосов на резервное электроснабжение; укомплектованность пожарных складов материалами и оборудованием; работу насосов под нагрузкой. Полугодовые проверки должны включать: ежемесячную проверку; подачу воды из резервуаров и хозяйственных водопроводов в рудник и к поверхностным сооружениям; соответствие нормативным величинам расхода воды и напора в конечных точках каждого тупикового водопровода и на каждом разветвлении пожарной сети; выполнение мер пожарной безопасности при эксплуатации шахтного электрооборудования и ленточных конвейеров.