[1]Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при определении интенсивности пылеобразования в подготовительных забоях. Оно направлено на оценку объемов пылевыделения в проходческих забоях, в том числе на оценку выделения респирабельной пыли, опасной для здоровья горнорабочих.
[2]Известен способ оценки проходческих комбайнов по пылевому фактору, включающий измерение удельного пылевыделения с размерами пылевых частиц менее 70 мкм (Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах. - М. Недра, 1979, 310 с.; стр. 23-25).
[3]Недостатком этого способа является невозможность определения наиболее опасной для здоровья человека тонкодисперсной респирабельной пыли.
[4]Известен другой способ определения пылеобразующей способности вмещающих горных пород, включающий отбор образцов пород, их дробление, просеивание пыли, ее взвешивание и классифицирование с учетом крепости и влажности пород (Рубан А.Д. Геотехнологические проблемы разработки опасных по газу и пыли угольных пластов. - М.: Наука, 2007. - 279 с.; стр. 62-68).
[5]К недостаткам этого способа относится отсутствие оценки пылеобразующей способности пород при их разрушении исполнительным органом комбайна в забое выработки и конкретного в нем слоя пород.
[6]Наиболее близким является способ определения пылеобразующей способности пород на стенде, включающий отбор горной породы, разрушение ее в режиме резания, отбор пыли, разделение ее по размеру частиц, измерение количества респирабельной (тонкодисперсной) пыли (Ищук И.Г., Подображин С.Н. и др. О методике изучения пылеобразующей способности углей / Рудничная аэрология и безопасность горных работ. Научн. сообщ., ИГД им. А.А. Скочинского, вып. 121. - М., 1974. - С. 122-128).
[7]Недостатком этого лабораторного способа определения пылеобразующей способности пород является необходимость иметь время для отбора образца пробы пород и доставки ее до стенда, что приводит к нарушению природного состояния образца.
[8]Цель изобретения - определение пылеобразующей способности пород, в том числе силикозоопасных, непосредственно в забое проводимой выработки и контакте исполнительного органа комбайна со слоем исследуемой породы в условиях, приближенных к натуре.
[9]Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе определения пылеобразующей способности пород при проходке выработки, включающем отбор проб породы и пыли, разделение пыли по размеру частиц и измерение количества респирабельной пыли в пробе, в массиве пород забоя выработки образуют нишу, удаляют из нее породную мелочь и пыль, затем включают исполнительный орган комбайна, на медленной подаче комбайна и низкой скорости вращения исполнительного органа отбирают из ниши пробу материнской пыли исследуемого слоя породы, при этом одновременно с разрушением слоя породы в нише производят отсос пыли на фильтр и определяют долю респирабельной пыли в отобранной материнской пробе.
[10]Способ определения пылеобразующей способности пород при проходке выработки осуществляют следующим образом.
[11]Анализируют состав пород, вскрытых забоем выработки, выделяют отличающиеся друг от друга слои пород: 1) породы забоя выработки однотипны, т.е. представлены например аргиллитом, алевролитом, песчаником или другим видом породы, либо 2) породы забоя выработки представлены слоями, мощность которых составляет в пределах 60-80 см. В первом случае достаточно отобрать одну (разовую) пробу, во втором - отбор (исследование) проб в каждом слое. При этом используют проходческий комбайн со стреловидным вращающимся исполнительным органом, снабженным резцами.
[12]В забое подготовительной выработки, проводимой комбайном со стреловидным исполнительным органом, образуют нишу (углубление), размером 1,3-1,5 диаметра головной части исполнительного органа, на глубину 15-20 см. При неработающем комбайне удаляют из ниши породную мелочь и пыль, например, сжатым воздухом. Затем включают исполнительный орган комбайна и при медленных по его техническим возможностям подачи и вращения головки исполнительного органа, методом резания массива (слоя материнском породы) снимают тонкие слои породы, накапливая в нише пробу материнской пыли, с последующим определением пылеобразующей способности исследуемого слоя породы.
[13]Во время резания слоя породы исполнительным органом комбайна часть пыли отсасывают на фильтр с помощью аспиратора или, например, эжекцией с использованием сжатого воздуха. Отложенную на фильтре пыль методом счета ее частиц под микроскопом определяют общее количество пыли, осевшей на фильтре, и ее тонкодисперсную составляющую с размером частиц менее 70 мкм.
[14]Отношением количества респирабельной пыли к общей, отложенной на фильтре, устанавливают долю респирабельной пыли в материнской пробе. При этом операции по отбору материнской пыли на фильтр и счету ее частиц выполняют в соответствии с известной методикой.
[15]Пылеобразующую способность слагающих горный массив пород, то есть аргиллитов, алевролитов, песчаников или других видов породы предварительно оценивают с учетом их крепости. Для чего экспериментально установлена зависимость для перечня основных горных пород, которая по средним по забою показателям имеет вид
[17]где q - пылеобразующая способность пород;
[18]П и k - коэффициенты уравнения;
[19]f - коэффициент крепости по М.М. Протодьяконову для различных категорий и степени крепости горных пород.
[20]Параметры этой зависимости корректируют, уточняя величины коэффициентов, применительно к исследуемым, в том числе силикозоопасным слоям, формирующим подвергаемый разрушению состав горного массива, определяют исходные данные по пылеобразующей способности исследуемых слоев породного массива, пыль которых особенно опасна для здоровья горнорабочих в забоях шахт и рудников.
[21]Показатели пылеобразующей способности вредных для здоровья компонентов горных пород и их силикозоопасных составляющих учитывают при разработке паспорта на проведение выработки с обязательной оценкой эффективности мероприятий и средств по снижению содержания свободной двуокиси кремния в витающей (респирабельной) пыли, которую вдыхает горнорабочий.
[22]Внедрение способа определения пылеобразующей способности силикозоопасных пород при проходке выработки позволит повысить эффективность мероприятий по обеспыливанию забоев и снизить вероятность заболевания горнорабочих пневмокониозом.
