Техника - молодёжи 1974-11, страница 11

службу, ибо была не только источником света, но и анализатором метана. О его концентрации судили по высоте голубоватого ореола над пламенем лампы: чем выше и бледнее этот ореол, тем больше в забое метана. Если же лампа начинает коптить, значит, концентрация подбирается к зловещим 5% —надо уходить из забоя.

Несмотря на эти средства предупреждения, притаившийся в угле метан, который, подобно некоторым особо опасным преступникам, имеет несколько кличек — газ гремучий, болотный, рудничный и горючий, — часто напоминал о себе взрывами, человеческими жертвами.

Так было и сто лет назад, когда в каменной норе шахты, согнувшись в три погибели, рабочие долбили обушком неподатливый пласт, а затем, обливаясь потом, на четвереньках тащили уголь в корзинах на-гора. Так случается и сейчас в тех странах, где мало уделяется внимания технике безопасности, где прибыль ценится выше, чем жизнь человека. Нет-нет да и покажет свой свирепый нрав метан — этот огнедышащий Змей Горыныч, стоящий на страже земных сокровищ.

В ГОСТЯХ У ПЛУТОНА. Хотя над головой километровая толща земли, здесь светло, как на поверхности, — дремучую темень разгоняют яркие лампы дневного света. Мой проводник в подземном путешествии — Виталий Цаплиенко, бригадир комсомольско-молодежного коллектива электрослесарей службы автоматики. По откаточному штреку вдоль нескончаемой полосы рельсов мы идем к лаве. Так называется выработка, где непосредственно добывается уголь. Туда же, толкая нас в спину, мчится поток свежего воздуха, закачиваемый с поверхности мощным вентилятором. 6 м³ в минуту на каждого шахтера — таков по правилам безопасности его минимальный расход. Этот воздух, охлаждая шахтную атмосферу, растворяет в себе выделившийся из угля метан и вместе с пылью выносит его на поверхность через специально проложенный вентиляционный штрек.

Наконец мы добрались до лавы. Это узкая, метровой высоты щель. По всей ее 300-метровой длине выстроились ряды гидравлических стоек. Подобно Атлантам, они держат на стальных плечах мощную толщу пород. На четвереньках мы ползем вдоль лавы. В шахте сейчас первая смена — ремонтная Справа от нас двое рабочих через каждые 9—10 м бурят в пласте глубокие скважины. Потом в них под огромным давлением (около 200 атм) станут нагнетать воду, которая выгонит из уголь

ных пустот метан. Эта тяжелейшая операция называется гидрорасчленением пласта.

Шахтеры знают, что внезапным выбросам метана (а его давление в замкнутой полости угля достигает 100 атм) обычно предшествуют некоторые особые признаки: резкое увеличение выделения газа, гул, толчки в угольном массиве, осыпание забоя, отскакивание кусочков ' угля. Гремучий газ как бы предупреждает о своем нападении. И человек научился слушать угольный пласт — установленные на поверхности магнитофоны фиксируют каждый «вздох», каждый шорох в толще земли. |

Но вот кончается ремонтная смена, и начинается рабочая. Загудел комбайн, врубаясь в пласт. И сразу же облако угольной пыли, подхваченное потоком свежего воздуха, понеслось через лаву к вентиляционному штреку.

Вот здесь-то и разыгрывается сражение с метаном, происходит его укрощение...

В НАДЕЖНЫХ РУКАХ АВТОМАТИКИ. Представьте себе такую ситуацию Мощный комбайн рубит в лаве уголь, который нескончаемым потоком несет к вагонеткам ленточный транспортер. Работа в самом разгаре. И вдруг — стоп! Остановились механизмы, замигала сигнальная лампа датчика, а наверху, в диспетчерской, раздается звонок. Это сигнал о том, что в забое опасная концентрация метана. Нет, пока до зловещих 5% далеко, но прибор, подав сигнал на отключение электроэнергии, предупреждает людей о том, что продолжать работу нельзя, иначе может произойти взрыв.

Фантастика? Нет, реальность! Впервые в мировой практике советскими специалистами создана система автоматической газовой защиты — система АГЗ. Это широко разветвленная сеть датчиков и аппаратов, которые устанавливаются в шахтах, опасных по газу.

АГЗ не только сигнализирует об опасности, не только непрерывно ' контролирует состав атмосферы и передает информацию диспетчеру шахты, но и автоматически отключает электропитание работающих в забое механизмов при определенных концентрациях метана.

Аппаратура АГЗ (см. рис.) состоит из трех основных элементов: датчика метана, аппарата сигнализации и диспетчерского пульта. Датчик метана — это резидент газовой разведки. Такие легко переносимые приборы устанавливаются в тех местах шахты, где необходим постоянный контроль за метаном. Их подвешивают к кровле, потому что именно здесь собирается более легкий, чем

воздух, метан. Данные разведки автоматически передаются по кабелю в «центр» — на диспетчерский пульт, расположенный на поверхности. Поскольку аппарат сигнализации обычно находится далеко от датчика, для удобства связи оба аппарата снабжены телефонами.

Как только датчик зафиксирует предельно допустимую концентрацию метана, он выдает релейный сигнал в аппарат сигнализации, а тот, в свою очередь, подает команду на отключение электроэнергии. Одновременно в забое раздается звонок. Не пройдет и минуты, как все механизмы, работающие в опасной зоне, будут отключены от источника питания, а люди покинут забой. Работа начнется через несколько минут, когда вентилятор создаст безопасную атмосферу.

Важнейшая особенность всей аппаратуры АГЗ — абсолютная искро-безопасность. И неудивительно -— ведь приборам приходится работать во взрывчатой среде.

АГЗ — результат многолетней исследовательской работы. Советские и зарубежные специалисты интенсивно вели поиски надежного способа измерения концентрации гремучего газа. Но долгое время они не приводили к успеху. Повышенная влажность, пыль, примеси токсичных газов, постоянные колебания состава шахтной атмосферы — человек мог приспособиться к этим тяжелым условиям, приборы — нет.

Наконец, в 194В году новый метод определения концентрации метана предложил работавший тогда в Институте горного дела АН СССР Владимир Кравченко, ныне доктор технических наук, лауреат Государственной премии. Вкратце суть этого метода вот в чем.

Два чувствительных элемента — рабочий и сравнительный — включены в мостовую электрическую схему. Оба находятся в совершенно одинаковых условиях, оба под током, который нагревает их до температуры порядка 400° С. Разница лишь в том, что сравнительный элемент — это просто цилиндрик из окиси алюминия, а рабочий — такой же цилиндрик, покрытый пленкой палладия. Последний — великолепный катализатор окисления метана. Поэтому при появлении в окружающей среде гремучего газа окисление его идет только на рабочем элементе, температура которого при этом увеличивается, а следовательно, возрастает и сопротивление, тогда как температура (и сопротивление) сравнительного элемента остается прежней. Происходит разбалансиро-вание мостовой схемы. Причем величина его пропорциональна концентрации метана. При достижении предельно допустимой концентрации

9