ЗАТВЕРДЖЕНО наказ Держнаглядохоронпраці України від 26.10.2004р. № 236
НПАОП 10.0-5.21-04
ІНСТРКУЦІЯ ІЗ ЗАПОБІГАННЯ САМОЗАПАЛЮВАННЮ, ГАСІННЯ ТА РОЗБИРАННЯ ПОРОДНИХ ВІДВАЛІВ До п 8.5.6 Правил безпеки у вугільних шахтах
1. Загальні положення 1.1. На кожний породний відвал належить мати паспорт, у якому відображаються відомості про форму, дату пуску та зупинки, проектні та фактичні параметри відвалу, кількість складованої породи, тепловий стан (горить або не горить) та деформації. Форму паспорта наведено у додатку 1. До паспорта додається топографічний план поверхні з нанесенням затверджених меж земельного відводу і межі механічної захисної зони, побудова якої провадиться згідно з цією Інструкцією. 1.2. Змінні показники породних відвалів (висота, площа основи, об’єм, кут укосу в зоні відсипання по контуру відвалу, річна подача породи у відвал і кількість шкідливих речовин, що викидається в атмосферу) уточнюються щорічно і заносяться до паспорта. Зміна теплового стану відвалу (переведення до числа таких, що горять, або списання з числа таких, що горять) та деформації, що відбулися на відвалі, оформляються актами, які додаються до паспорта відвалу. 1.3. Відвал вважається таким, що горить, якщо на ньому є хоч би один осередок горіння (незалежно від його площі) з температурою порід на глибині до 2,5 м більшою за 80оС. Якщо відвал був таким, що не горить, а під час температурної зйомки буде виявлено на глибині до 2,5 м температуру більшу за 80оС, яка збережеться до наступної планової зйомки, то відвал переводиться до числа таких, що горять, за актом.
2
1.4. Під час розробки проектів на експлуатацію, гасіння та розбирання породних відвалів необхідно керуватися КД 12.09.0801–99 «Посібник із запобігання самозапалюванню, гасіння, розбирання та рекультивації породних відвалів вугільних шахт і збагачувальних фабрик», затвердженого наказом Мінвуглепрома України №582 від 17.12.99. 1.5. Формування породних відвалів будь-якої форми повинно проводитися за проектами, які погоджуються з НДІГС, органами Держнаглядохоронпраці, санепіднагляду та управлінням екології і затверджуються директором підприємства. 2. Запобігання самозапалюванню породних відвалів 2.1. Основними напрямами запобігання самозапалюванню породних відвалів є: а) зменшення вмісту горючих речовин у відвальній масі за рахунок покращення технології виймання вугілля та його збагачення; б) зменшення повітропроникності відвалів шляхом пошарового складування порід, їх ущільнення, замулювання, покриття (засипання) поверхні відвалів негорючими матеріалами. 2.2. Для запобігання розповсюдженню горіння із суміжного відвалу, що горить, на закладений або діючий відвал, що не горить, влаштовується пожежний бар’єр. Пожежний бар‘єр відсипається з негорючих матеріалів (глини, піску, охолодженої золи котельних установок та повністю перегорілої породи з вмістом класу крупності 0–6 мм не менше як 25%) або створюється промулюванням відвальної маси на сполученні відвалів глинистою пульпою із співвідношенням твердого і рідкого від 1 к 6 до 1 к 8 за об’ємом через ін’єктори, розміщені по сітці 1,51,5 м. Ширина пожежного бар’єра не менша як 5 м. 2.3. Запобігання самозапалюванню плоских породних відвалів забезпечується дотриманням передбачених проектом пожежобезпечних параметрів під час їх формування. Пожежобезпечні параметри (товщина висипаного шару, ширина заходки, термін ізоляції бічних укосів, ступінь ущільнення відвальної маси, розміри ізолюючого покриття на укосах та горизонтальній частини) встановлюються інститутами НДІГС або МакНДІ конкретно для кожного відвалу залежно від фізико-хімічних властивостей відвальної маси, геометричних параметрів відвалу та технології його формування. У тому разі, коли для породного відвалу пожежобезпечні параметри не встановлені, товщина ізолюючого покриття із глини (суглинку) на укосах повинна бути не меншою як 0,4 м, якщо кут укосу 20, і не меншою як 0,8 м, якщо кут укосу 40, а товщина відсипаного шару не повинна перевищувати: а) 1 м – на індивідуальному шахтному відвалі; б) 0,75 м – на відвалі, спільному для шахти та збагачувальної фабрики; в) 0,5 м – на індивідуальному відвалі збагачувальної фабрики. Допускається як ізолюючий матеріал використовувати суміш глини з відвальною масою з вмістом глини не менше як 25%.
3
2.4. Запобігання самозапалюванню плоского відвалу під час комбінованого відвалоутворення, коли плоский відвал формується з приєднанням до загашеного терикона або такого, що не горить, а постачання породи на нього здійснюється рейковим транспортом терикона в сполученні з її перепуском по риштаках (металевих листах), досягається застосуванням заходів, рекомендованих для плоских відвалів; при цьому одночасне виконання робіт на одній зі сторін терикона з перепуску породи та її планування не дозволяється. 2.5. Запобігання самозапалюванню териконів і хребтоподібних відвалів здійснюється зашламовуванням поверхневого шару відвалу породою дрібних фракцій, змитою з вершини відвалу, або засипанням його поверхні негорючими матеріалами, якими можуть бути глина (суглинок), пісок, інертний пил та ін. 3. Гасіння породних відвалів, що горять 3.1. Гасіння териконів та хребтовидних відвалів, що горять, проводиться переформуванням їх у відвали плоскої форми або промуленням поверхневого шару порід. 3.2. Гасіння плоских відвалів, що горять, здійснюється промуленням поверхневого шару порід або зрізанням укосів у верхній частині відвалу. 3.3. Окремі поверхневі осередки горіння на відвалах усіх форм знищуються засипанням негорючими матеріалами або промуленням, а на відвалах плоскої форми ліквідуються ще й вийманням. 3.4. Роботи з гасіння породних відвалів дозволяється здійснювати після обстеження робочих місць щупами з метою виявлення тріщин, порожнин т. ін. Виявлені небезпечні ділянки повинні оконтурюватися попереджувальними знаками. 3.5. Гасіння породних відвалів, що горять, починається із зрошення водою для охолодження порід поверхневого шару на глибину 0,1–0,2 м до температури нижче як 80°С. При цьому витрати води приймаються з розрахунку не менше як 50 л/м2 поверхні, що горить. 3.6. Для відведення дренуючої води передбачається риття канав на відстані 10–30 м від підніжжя відвалу. 3.7. Відвал вважається загашеним, коли температура порід на глибині до 2,5 м від поверхні не перевищує 80°С та на глибині від 1,0 до 2,5 м не збільшується до наступної планової зйомки. 4. Гасіння териконів та хребто видних відвалів 4.1. Технологія гасіння териконів і хребтовидних відвалів, що горять, переформуванням їх у відвали плоскої форми включає в себе змивання порід з їх вершини гідромонітором, зниження висоти відвалів переміщенням попередньо охолоджених порід під укіс, охолодження інших порід через верхній горизонтальний майданчик. 4.1.1. Якщо вершина відвалу складена розпеченими породами та такими, що горять, то їх перед змиванням додатково охолоджують зрошенням водою до температури 150С на глибину 2,5–3,0 м; витрати води при цьому приймаються не менше як 300 л на 1м2 поверхні відвалу.
4
4.1.2. Змивання порід здійснюється гідромонітором із дистанційним управлінням, який установлюється безпосередньо біля вершини терикона. Вершина розмивається шарами товщиною не більшою як 2,5 м до зниження висоти відвалу на 5–10 м. 4.1.3. Зниження відвалу здійснюється горизонтальними шарами шляхом переміщення породи під укіс бульдозером (екскаватором). Улаштування початкового в’їзду дозволяється лише по хвостовій частині терикона. 4.1.4. Порода кожного з горизонтальних шарів перед переміщенням під укіс охолоджується до температури 80С. Витрата води складає в середньому 1500 л/м3 нагрітої породи. 4.2. Технологія гасіння териконів та хребтоподібних відвалів, що горять, промуленням включає ін’єктування води, глинистої пульпи, розчину (суспензії) антипірогену у поверхневий шар середньої та верхньої частини відвалу та ізоляцію його нижньої частини породою дрібних класів або ґрунтом (негорючим матеріалом).Технологія використовується під час гасіння териконів та хребтоподібних відвалів висотою до 40 м, які не схильні до інтенсивного горіння. 4.2.1. Ін’єктування води, глинистої пульпи, розчину (суспензії) антипірогену у поверхневий шар здійснюється у напрямі від хвостової частини терикона до лобової. Гасіння осередків горіння здійснюється у напрямі від їхньої периферії до центру. Встановлення ін‘єкторів у центрі осередку або в зоні горіння не дозволяється. Ін’єктори розміщуються по сітці 22 або 33 м та забиваються у відвал на глибину 1,8–2,0 м. 4.2.2. Ізоляція нижньої пористої частини териконів і хребтоподібних відвалів здійснюється шляхом ущільнення породою дрібних класів, що змивається струменем глинистої пульпи (суспензії) з їх гребеня. 5. Гасіння плоских відвалів 5.1. Технологія гасіння плоских породних відвалів промуленням включає ін’єктування води, глинистої пульпи, розчину (суспензії) антипірогену у поверхневий шар укосів та горизонтальної поверхні на відстань до 6 м від бровки укосу, а також фільтрацію зазначених вище матеріалів через траншеї на горизонтальній частині відвалу. Ін’єктування плоских породних відвалів проводиться відповідно до параметрів, указаних для териконів та хребтоподібних відвалів. 6. Розбирання породних відвалів 6.1. Розбирання породних відвалів дозволяється шарами (ярусами) у низхідному порядку після припинення їх експлуатації та здійснюється за допомогою бульдозерів, екскаваторів, причіпних тракторних та самохідних скреперних агрегатів і гідромоніторів. Розбирання породних відвалів прямим вибоєм в укіс від основи не дозволяється.
5
Скреперні установки дозволяється застосовувати під час розбирання відвалів, що не горять, або таких, що загашені, за відсутності спечених порід та забезпечення ефективного пилоподавлення. Буропідривні роботи для розпушування відвальної маси та подрібнення негабаритних кусків під час розбирання відвалів повинні здійснюватися за проектом, складеним згідно з вимогами Єдиних правил безпеки при підривних роботах, затверджених Держгіртехнаглядом України 25.03.92. 6.2. Розбирання відвалу бульдозерами здійснюється горизонтальними шарами. Після зниження відвалу до висоти 25–30 м дозволяється розбирання похилими (до 15) шарами. Завантаження породи у транспортні засоби здійснюється бульдозерами у сполученні з беззатворними бункерами, естакадами та за допомогою екскаваторів. Транспортування породи до місця завантаження або нового складування дозволяється самохідними та причіпними колісними скреперами. 6.3. При розбиранні відвалу екскаваторами висота уступів не повинна перевищувати 4 м. 6.4. При комбінованому способі розбирання породних відвалів після пошарового зниження бульдозером до висоти, на яку може бути споруджено в’їздну дорогу, подальше розбирання здійснюється екскаватором із безпосереднім завантаженням породи у транспортні засоби. 6.5. Охолодження нагрітих порід та зниження висоти відвалу протягом його розбирання здійснюється згідно з пунктів 3.5 та 4.1 цієї Інструкції. 7. Контроль теплового стану породних відвалів 7.1. Контроль теплового стану породних відвалів проводиться з метою: а) своєчасного виявлення осередків самонагрівання на діючих відвалах і вжиття заходів для запобігання самозапалюванню порід; б) оцінка ефективності заходів щодо зниження інтенсивності горіння породних відвалів; в) отримання вихідних даних для розробки проектів гасіння або розбирання породних відвалів; г) визначення кількості шкідливих речовин, які викидаються в атмосферу породним відвалом (розрахунок кількості шкідливих речовин проводить НДІГС). 7.2. На діючих відвалах, що горять, виміри температур проводяться тричі на рік (травень, липень, вересень). При обстеженні теплового стану породних відвалів точки вимірів температур розташовуються за схемою, наведеною на мал. 1. Додаткові точки вимірів розташовуються у можливих (видимих) осередках самонагрівання. Виміри температур здійснюються на глибині 0,5 м від поверхні. Не дозволяється, щоб температура порід окремих ділянок перевищувала температуру навколишніх порід більше ніж на 5С або була вищою за 45С.
6
Мал. 1. Приблизні схеми розміщення точок вимірів температур на породних відвалах: а – терикон; б – хребтовидний відвал; в – плоский відвал
7
Порушення цих умов є ознакою наявності осередку самонагрівання, в якому повинна бути виміряна температура на глибині до 2,5 м. На діючих відвалах, що горять, виміри температури проводяться двічі на рік (травень, вересень) на глибині 0,5 м від поверхні в точках, зазначених раніше. В точках, де буде виявлено температуру більшу за 45С, але меншу ніж 80С, проводиться вимір температури на глибині до 2,5 м. Результати вимірів температури заносяться до журналу, форму якого наведено в додатку 2. 7.3. На недіючих відвалах, що горять, виміри температури проводяться один раз на рік (серпень, жовтень) на глибині 0,5 м від поверхні в точках, зазначених у п. 7.2 цієї Інструкції. 7.4. За характером зміни температури у часі на породних відвалах, що горять, в одних і тих самих точках оцінюється ефективність заходів щодо зниження інтенсивності горіння. 7.5. Температурна зйомка, необхідна для розробки проекту гасіння чи розбирання породного відвалу, проводиться шляхом виміру температури на глибині 0,1; 0,5; 1,5 та 2,5 м за схемою, наведеною на мал. 1. Додаткові точки виміру температури розташовуються у видимих або передбачуваних осередках горіння. 7.6. У разі виконання робіт з розбирання породних відвалів проводиться контроль температури порід шару, що розбирається. Температура порід, що переміщуються бульдозером або розбираються екскаватором, не повинна перевищувати 80С. 7.7. Температурні зйомки дозволяється проводити тільки після обстеження поверхні робочих місць щупами з метою виявлення тріщин, порожнин т. ін. Виявлені небезпечні ділянки повинні оконтурюватися попереджувальними знаками. Забороняється проведення температурної зйомки на породних відвалах у зоні відсипки порід під час роботи відкатки, а також під час атмосферних опадів та оледеніння укосів. 8. Визначення механічної захисної зони породних відвалів 8.1. Ширина механічної захисної зони для будь-якої точки контуру відвалу, окрім точок хвостової частини терикона, при різниці висотних позначок від 10 до 28 м постійна і дорівнює 20 м, при різниці висотних позначок понад 28 м визначається за формулою: В 2,5Н 50,
(1) де В – ширина механічної захисної зони у плані, м; Н – різниця висотних позначок верхньої та нижньої точок укосу, м. Межа механічної захисної зони одинарного терикона визначається наступним чином (мал. 2). З точок Б і Г до бічних твірних АБ та АГ проводяться перпендикуляри, на яких у масштабі відкладаються відрізки АА1 та АА2, що відповідають 20 м, та відрізки ББ1 та ГГ1, що відповідають ширині В механічної захисної зони. Кінці відрізків з’єднуються прямими А1Б1 і А2Г1, що являють
8
собою межу механічної захисної зони біля бічних частин терикона. У лобовій частині терикона з точки О1, що є проекцією вершини, через кожні 15 проводяться промені, на яких у масштабі відкладаються відрізки m1n1; m2n2; ...; mnnn, що відповідають ширині В механічної захисної зони. Кінці відрізків з’єднуються плавною лінією Б1Г1, яка являє собою межу механічної захисної зони у лобовій частині терикона. Межею механічної захисної зони торцевих частин хребтоподібного відвалу є плавні криві Б1Г1 та С1Д1 (див. мал. 2). Порядок побудови їх такий самий, як і для лобової частини терикона. Для іншої частини хребтоподібного відвалу, а також для плоского відвалу побудова межі механічної захисної зони полягає в наступному. Незалежно від кривизни контуру основи відвалу через кожні 20 м проводяться прямі у напрямі, перпендикулярному контуру відвалу, на яких відкладаються у масштабі відрізки K1l1; K2l2; … Knln, що відповідають ширині механічної захисної зони. Кінці відрізків з’єднуються плавною лінією. Межа механічної захисної зони будується для кожного відвалу, при цьому в місці взаємного накладання зон приймають контур зони, більш віддалено від відвалу. 8.2. Механічна захисна зона може зменшуватися тільки для недіючих породних відвалів, що не горять, з кутами укосів не більшими як 36 за умови, що після зупинки або гасіння пройшло не менше трьох років. У цьому випадку ширина механічної захисної зони повинна бути не нижчою значення, визначеного за формулою: В Н (0,3 0,5ctg1 0,5ctg ),
(2)
де 1 – кут укосу відвалу після тривалого вивітрювання, градус; – фактичний кут укосу відвалу, градус. Кути укосів визначаються за подовжнім та поперечним розрізами відвалу згідно з КД 12.09.0801–99. Для захисту прилеглої до породного відвалу території від зливових потоків, що стікають з укосів, та від окремих кусків відвальної маси, що скочуються, по контуру рекомендованої зони відсипається дамба висотою до 2 м. Між дамбою та укосом відвалу обладнується водовідвідна канава для стоку атмосферних вод. Рішення щодо зменшення розміру механічної захисної зони приймається спеціальною комісією у складі головного інженера шахти, державного інспектора Держнаглядохоронпраці і представника місцевого органу влади та оформляється у вигляді акта. 8.3. Захисна механічна зона може не встановлюватися для зупинених, переформованих, перегорілих і остиглих породних відвалів висотою до 40 метрів, якщо ці відвали не піддавалися частковому розбиранню у основи і на схилах. Рішення про це приймається комісією в складі директора шахти, державного інспектора Держнаглядохоронпраці і представника місцевого органа виконавчої влади й оформляється актом.
9
Мал. 2. Схеми побудови механічної захисної зони: а – терикон; б – хребтоподібний відвал; в – плоский відвал
10 Додаток 1
ПАСПОРТ породного відвалу _____________________ (назва або номер)
____________________________________________ (підприємство-власник) 1. Робочий стан ____________________________________________________________ (діючий, недіючий) 2. Назва проекту на експлуатацію відвалу ______________________________________ 3. Розробник проекту _______________________________________________________ 4. Дата розробки проекту____________________________________________________ 5. Зміна чи коректування проекту _____________________________________________ (назва, розробник, дата) 6. Форма відвалу____________________________________________________________ (плоска, конусна, хребтоподібна) 7. Проектні параметри відвалу: висота _______________________________________ м площа основи______________________________ тис. м2 об’єм _____________________________________ тис. м3 кут укосу___________________________________ град. 8. Дата введення відвалу в експлуатацію_______________________________________ 9. Дата зупинення відвалу ___________________________________________________ 10. Дата початку горіння______________________________________________________ 11. Дата початку гасіння______________________________________________________ 12. Дата закінчення гасіння ___________________________________________________ 13. Характеристика породи за даними _______року: вміст золи______________________________________% вміст сірки ____________________________________% об’ємна густина_____________________________ кг/м3. 14. Площа механічної захисної зони _____________________________________ тис. м2 15. Наявність у механічній захисній зоні: житлових будинків____________________________ шт. промислових споруд___________________________ шт. соцкультоб’єктів ______________________________ шт. 16. Відомості про деформації: Дата деформації, Кількість переміщеної Дальність переміщення що відбулася породи, м3 породи, м
17. Відомості про змінні показники відвалу За Параметри відвалу Кут укосу в Річна станом зоні подача на 31 відсипки по породи у грудня контуру відвал, висота, об’єм, площа звітного відвалу тис.м3 м тис. м3 основи, року град. тис.м2 1
2
3
4
5
6
Дата Номер і проведата дення акту про темпедефорратурної мації зйомки 7
8
Дата і підпис головного інженера підприємства 9
11 Додаток 2
ЖУРНАЛ реєстрації температури діючого породного відвалу _____________________________________________ (назва або номер )
____________________________________________________________ (шахта, збагачувальна фабрика)
Температура порід у С на глибині 0,5 м (2,5 м) Номер точки виміру температури порід на плані відвалу* 1 2 … n n+1 n+2 … n+i
Дата проведення виміру, __.__.200_ р.
* Усі точки виміру температури зазначаються на плані породного відвалу, і їхня нумерація не змінюється під час усіх вимірів. Кількість точок після першого виміру (n) може збільшуватися (n+i) у зв’язку з введенням нових точок і зменшуватися через ліквідацію (засипання породою) точок, які були раніше. Для точок, які змінюють своє розташування в процесі формування плоского відвалу, під час запису температури додатково вказується фактична висота ярусу (наприклад, 6–38, де 6 м – висота ярусу, що формується, 38°С – температура в точці).