Приложение 5. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ЭКСПЕРТНЫХ РАБОТ ПРИ РАССЛЕДОВАНИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЧИН АВАРИЙ В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ

Степень участия угольной пыли во взрыве устанавливается по снижению выхода летучих веществ и увеличением зольности по сравнению с контрольной пылью, не принимавшей участия во взрыве.

Из отобранных с места аварии проб угольной пыли (фракция менее 200 мкм) набираются навески весом (1 +/- 0,1) г для определения влажности, зольности, содержания диоксида углерода в карбонатах угля и выхода летучих веществ. Показатели влажности, зольности, содержания диоксида углерода из карбонатов угля используются для расчета выхода летучих веществ.

Влажность (влага аналитическая) определяется высушиванием навески пробы угольной пыли в сушильном шкафу при температуре 105 - 110 °C. Массовая доля влаги вычисляется по потере в массе пробы угольной пыли.

Массовая доля влаги аналитической пробы, %, вычисляется по формуле:

                                  m
                             а     1
                            W  = ---- х 100,                            (1)
                                 m
                                  н.т

    где:
    m  -   потеря массы при сушке навески, г;
     1
    m    -   масса навески топлива, г.
     н.т

Зольность угольной пыли отобранных проб и контрольной пробы определяются методом медленного озоления.

Лодочки с навеской (1 +/- 0,1) г помещаются в муфельную печь. В течение 60 минут температура печи повышается до 500 °C. Лодочки с навеской выдерживаются при температуре 500 °C в течение 30 минут. Далее нагрев муфельной печи продолжается до (815 +/- 10) °C. Лодочки с навеской выдерживаются при температуре (815 +/- 10) °C не менее 60 минут. Зольность, %, по массе вычисляется по формуле:

                              m    - m
                          а    л.з    л
                         А  = --------- х 100,                          (2)
                              m    - m
                               л.п    л

    где:
    m    - масса лодочки с золой, г;
     л.з
    m  - масса лодочки, г;
     л
    m    - масса лодочки с пробой, г.
     л.п

Содержание диоксида углерода из карбонатов угля определяется в соответствии с гравиметрической методикой на лабораторной установке, включающей очистительную цепь системы, реакционную колбу и поглотительную цепь.

Навеска угольной пыли весом (0,5 - 1,0 +/- 0,01) г обрабатывается соляной кислотой, которая вступает в реакцию с карбонатами, выделяющими диоксид углерода. Диоксид углерода, выделенный в результате разложения карбонатов, поглощается и взвешивается. Массовая доля диоксида углерода в пробе угольной пыли в процентах вычисляется по формуле:

                                 m    х 100
                             а    п.т
                           CO  = ----------,                            (3)
                             2      m
                                     н.у

    где
    m    -   увеличение массы поглотительной трубки, г;
     п.т
    m    -   масса навески угольной пыли, г.
     н.у

Метод определения выхода летучих веществ угольной пробы заключается в нагревании навески массой (1 +/- 0,01) г без доступа воздуха при температуре (900 +/- 5) °C в течение 7 минут. Выход летучих веществ в процентах рассчитывается по потере массы угольной пробы за вычетом потери массы, обусловленной влажностью пробы.

Выход летучих веществ из пробы пыли, %, вычисляется по формуле:

                           100 х (m   - m  )
                       а           тд    тп     а
                      V  = ----------------- - W ,                      (4)
                                m   - m
                                 тд    т

    где:
    m   - масса тигля с крышкой и пробой до испытания, г;
     тд
    m   - масса тигля с крышкой и нелетучим остатком после испытания, г;
     тп
    m  - масса пустого тигля с крышкой, г;
     т
     а
    W  - массовая доля влаги в пробе, %.

Если массовая доля диоксида углерода из карбонатов в пробе угольной пыли превышает 2%, то выход летучих веществ определяется с поправкой на диоксид углерода из карбонатов и вычисляется по формуле:

                              а     а     а
                             V   = V  - CO .                            (5)
                              CO          2
                                2

На основании полученных данных составляется заключение об участии угольной пыли во взрыве или о прохождении взрыва в месте отбора проб угольной пыли.

При уменьшении выхода летучих веществ:

до 3% - угольная пыль во взрыве метановоздушной среды не участвовала. Угольная пыль не повлияла на процесс распространения взрыва по горным выработкам шахты;

на 3 - 5% - угольная пыль частично участвовала во взрыве. Угольная пыль в данном случае горела, и в рудничной атмосфере обязательно присутствуют продукты горения;

на 5 - 10% - угольная пыль принимала участие во взрыве. Режим ее горения был близок к детонации;

более 10% - весь объем отложившейся в горной выработке угольной пыли участвовал во взрыве.