5.3. Пылеподавление и водоснабжение при буровых
работах в шахтах
Работающие на подземных горных работах подвержены воздействию пыли,
образующейся при бурении шпуров. От буро-вых работ в рудничную атмосферу
поступает до 85% всей пыли. Пылеобразование при бурении зависит от
способа бурения, крепости и влажности пород, состояния бурового'
инструмента и диаметра шпуров.
При перфораторном бурении шпуров без применения средств пылеподавления
запыленность воздуха колеблётся в пределах 26—166 мг/м3, что в 4,3—10
раз больше, чем при бурении бурильными машинами вращательного действия.
Вместе с тем частицы пыли при перфораторном бурении более крупные не
быстрее осаждаются. С повышением крепости пород запыленность воздуха и
число мелких фракций пыли увеличиваются. Повышение влажности буримых
пород способствует снижению запыленности воздуха. Бурение затупленной
коронкой приводят к переизмельчению выбуриваемой породы и к повышенному
выходу мелких фракций пыли.
Обеспыливание и пылеподавление при бурении шпуров осуществляется тремя
способами: водой, подаваемой в забой шпура, растворами хлоридов (NaCl,
CaCl) в забое шпура и посредством отсоса пыли от забоя шпура и
последующего се осаждения в пылеулавливателях (сухое обеспыливание).
Второй и третий способы обеспыливания применяются при бурении- мерзлых
пород в условиях низких температур шахтного воздуха Бурение шпуров с
Промывкой водой с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ)
снижает поверхностное натяжение воды в 2—2,5 раза и улучшает
смачиваемость пыли. Целесообразность применения ПАВ устанавливают
конкретно для каждой шахты с учетом состава воды, минералогического
состава пыли и др.
Централизованное снабжение водой осуществляется под давлением 0,4—1 МПа.
В случаях, когда централизованное водоснабжение невозможно, отдельные
забои снабжаются водой из передвижных водяных бачков. Воду в шпур подают
через специальную водопроводную трубку, расположенную по оси
перфоратора.
Повышение эффективности пылеподавления при мокром способе бурения
достигается путем применения специальных буровых коронок, промывочные
отверстия в которых расположены на торцах. К ним относятся долотчатые
коронки КДА-40 и* крестовые ККБ-40, обеспечивающие подачу воды
непосредственно к лезвию коронки и минимальный зазор со стенками шпура.
При бурении ручными перфораторами для снижения предельно допустимой
концентрации (ПДК) пыли до 2 мг/м3 расход промывочной воды должен быть
постоянным и не менее
3,5 л/мин, а для ПДК, равной 1 мг/м3, — 3—10 л/мин.
Пылеподавление диспергированными растворами хлоридов при перфораторном
бурении шпуров в мерзлых породах осуществляют с помощью пылеподавляющей
установки, состоящей* из бачка с раствором. Бачок соединяется через
манометр с шахтным воздухопроводом. Давление воздуха в бачке для
вытеснения раствора устанавливают 0,15—0,45 МПа. Второй шланг от бачка
подсоединяют к перфоратору через регулятор расхода раствора (вентиль). В
продувочной трубке перфоратора раствор смешивается с воздушным потоком и
распыляется. Жидкостно-воздушный поток по каналу буровой штанги через
отверстия в коронке поступает в забой шпура, где смачивает в-подавляет
образующуюся при бурении пыль.
К водоснабжению предъявляют следующие требования. Качество воды
определяется ее физическими, химическими и бактериологическими
свойствами.
К физическим свойствам воды относятся температура, мутность,
прозрачность, цвет, вкус и запах. Жесткость воды определяется по
количеству растворимых в ней различных веществ: извести, гипса, магнезии
и т. д. Жесткость измеряется в градусах, обозначающих массовое
содержание солей в воде. Один градус соответствует содержанию в 1 л воды
солей жесткости в количестве, эквивалентном 10 мг окиси кальция (СаО)
или 7,19 мг окиси магния (MgO). Очень мягкая вода имеет жесткость от 0
до 4 градусов, мягкая — 4—8 градусов, а жесткая — 19—30 градусов. Вода,
имеющая жесткость более 30 градусов,, относится ,к очень жесткой.
Технологическая вода, поступающая в шахту, должна иметь водородный
показатель pH = 7 (пределы 6—10). Кроме того, она должна удовлетворять
нормам качества хозяйственно-питьевои воды по ГОСТ 2874—82. Вода,
содержащая 0,35 мг/л свободного хлора, считается бактериологически
чистой.
При кислой реакции воды и содержании в ней солей железа и высоком
содержании кислорода и углекислоты происходит активная коррозия
трубопроводов и машин, соприкасающихся с водой.
Расчетный расход воды на одного рабочего составляет 25 л/сут. На
промывку шпуров при бурении расходуется около
50 л/м при давлении 0,3 МПа. Расход воды каждой бурильной машиной
принимают по паспортным данным оборудования или по технологическим
нормам.
Для водоснабжения применяют насосы преимущественно типов НДВ и НДС,
которые имеют подачу от 125 до 600 м3/ч и <5олее.
Для водоснабжения при небольших объемах горноразведочных работ находят
применение одноступенчатые насосы консольного типа «К», обеспечивающие
подачу от 10 до 360 м3/ч и напор от 10 до 90 м.