Тема: «Аэрогазовый контроль рудничной атмосферы на шахтах» (стр. 3 )

8.1.10 Автоматизация и автоматизированные системы управления производством.

Описать применяются ли на шахте автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ-ТП). Как осуществляется автоматизированный контроль газа метана в горных выработках, какая применяется для этих целей аппаратура, какая применяется телемеханическая аппаратура контроля и управления; например (ТКУ – для главных вентиляторов, «Ветер» - управление вентиляторами местного проветривания (ВМП) или какой-то другой). По каким схемам автоматизирован конвейерный транспорт, главные водоотливные установки, калориферные станции. Какие средства диспетчерской связи и аварийного оповещения в случае аварий имеются на шахте.

8.2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

8.2.1 Экономическое и социальное значение оборудования аэрогазового контроля на шахте.

Одной из основных проблем на предприятиях с подземной добычей полезных ископаемых остается обеспечение контроля и управления безопасностью ведения горных работ. Одна из основных задач обеспечения безопасности работ на шахтах, а именно предупреждения возможных взрывов газа метана – применение соответствующей аппаратуры газовой защиты и обеспечение хорошего проветривания. Роль проветривания в системе жизнеобеспечения шахт непрерывно возрастает, поскольку при росте темпов добычи увеличивается интенсивность метановыделения. Современные технические средства позволяют комплексно производить контроль состава шахтной атмосферы, поскольку разработаны искробезопасные сенсоры – рецепторы (источники первичной информации) для всех газов, обязательных для контроля Правилами безопасности. Непрерывный автоматический контроль содержания метана в рудничной атмосфере шахт обеспечивается централизованной системой газовой защиты «Метан» а также более совершенными и многофункциональными системами как «АКМР», «Микон-1р», «Гранч» и др. Для предотвращения образования взрывоопасной среды в шахте должна применяться система мероприятий по обеспечению нормального проветривания горных выработок, снижению газовыделения из угля и массива, предотвращению местных скоплений метана и др. Важное значение наряду с другими мероприятиями имеет контроль содержания метана в горных выработках, так как позволяет реализовать требования правил безопасности (ПБ) об отключении электрооборудования при достижении опасной концентрации метана. Правила безопасности содержат следующие требования по контролю за содержанием метана в атмосфере подземных выработок.

Содержание метана в вентиляционной струе, исходящей из очистной или тупиковой выработки, камеры, выемочного участка не должна превышать 1%, крыла шахты 0,75%, в поступающей свежей в очистные забои, в подготовительные и в камеры 0,5%, местное скопление в очистных, подготовительных выработках и других а также у работающих комбайнов в этих выработках 2%. При достижении этих концентраций напряжение с аварийного участка должно быть снято и вся информация должна поступить на пульт диспетчеру и оператору АГК.

Системой АГК в обязательном порядке осуществляется контроль концентрации метана в рудничной атмосфере газовых и опасных по внезапным выбросам угля (породы) и газа шахт. Контроль концентрации метана в газовых шахтах должен осуществляться во всех выработках, где может выделяться или скапливаться метан. Места и периодичность замеров устанавливаются начальником участка ВТБ и утверждаются техническим директором шахты.

Необходимо отразить, что обеспечивает система АГК и ее основные функции таковыми являются:

Система АГК должна обеспечивать :

- непрерывное измерение параметров рудничной атмосферы (концентрации газов, скорости движения воздуха, температуры, давления и т. д.);

- непрерывный контроль работы вентиляционного оборудования положение дверей вентиляционных шлюзов;

- принятия своевременных мер по обеспечению безопасности труда путем нормализации параметров рудничной атмосферы или прекращения горных работ;

- предоставление информации о контролируемых параметрах специалистам шахты, которые осуществляют оперативное управление горными работами и обеспечивают их безопасность;

- хранение информации и использование ее при разработке комплексных общешахтных мероприятий по технике безопасности, при расчетах количества воздуха, подаваемого в горные выработки, а также для установления категории шахты по газопроявлениям и в целях текущего (оперативного) обнаружения природных и техногенных опасностей, влияющих прямо или косвенно на состояние рудничной атмосферы.

Система АГК должна обеспечивать следующие функции:

- автоматический контроль метана и других газов в шахтной атмосфере;

- автоматическая газовая защита (АГЗ);

- автоматический контроль расхода воздуха (АКВ);

- автоматический контроль и управление работой вентиляторов местного проветривания (ВМП)

- автоматический контроль и управление работой главных вентиляторных установок;

- автоматический контроль положения дверей вентиляционных шлюзов (КВШ);

- телесигнализация (ТС) и телеизмерение (ТИ) контролируемых параметров рудничной атмосферы;

- телеуправление (ТУ) оборудованием поддержания безопасного аэрогазового режима в горных выработках.

Эксплуатационная и техническая документация системы АГК может определять дополнительные функции, реализуемые системой АГК на конкретной шахте: местный и централизованный диспетчерский контроль состояния основного и вспомогательного технологического оборудования, систем вентиляции, электро, гидро, пневмоснабжения ит. д., и местное и централизованное диспетчерское, ручное, автоматизированное и автоматическое управления ими.

Функциональное назначение системы АГК определяется совокупностью контролируемых и управляемых параметров, назначением, количеством и расположением средств сбора информации, устройств сигнализации, исполнительных устройств и алгоритмами обработки информации и выработки управляющих воздействий.

Все перечисленные мероприятия по организации АГК ведут к повышению безопасности работ и повышению производительности горного предприятия.

8.2.2 Отбор объектов, подлежащих к включению в систему автоматической газовой защиты.

В данном разделе студент, пользуясь данными полученными на шахте, при прохождении преддипломной практики выбирает объекты, подлежащие к включению в систему АГК.

Необходимо привести схему горных выработок шахты, крыла шахты или схему бремсбергового или уклонного полей с действующими очистными и подготовительными забоями. После чего подробно описать порядок размещения в них средств контроля газа метана, оксида углерода, скорости движения воздуха, кислорода. На пример рассмотрим примерную схему бремсбергового поля (см. рис. 1),

Средства АГК в лаве № 1 располагаются:

- в вентиляционном штреке, на сопряжении лавы с вентиляционным штреком датчик М 1.1 с выносной термогруппой ДМВ на концентрацию метана 2%, в 10м от лавы датчик М 2.1 на концентрацию метана 1% , датчик контроля скорости воздушного потока SB 2.1 в 10-20м от конвейерного бремсберга.

- в конвейерном штреке №1 датчик оксида углерода ОУ 1.1 в 10м от концевой станции ленточного конвейера, датчик контроля скорости воздушного потока SB1.1 в 10-20м от вентиляционного бремсберга.

- в исходящей крыла шахты, в конвейерном бремсберге датчик метана М1.10 на концентрацию метана 0,75%.

Средства АГК в подготовительных забоях располагаются:

- в подготовительном забое конвейерного бремсберга, проветриваемого ВМП который установлен на свежей струе воздуха в вентиляционном бремсберге, датчик метана М1.2 настраивается на концентрацию метана 2% , располагается в 3-5м от груди забоя.

- на выходе из подготовительной выработки датчик М 2.2 на концентрацию метана 1% на расстоянии 10-20м от сопряжения со сбойкой между конвейерным и вентиляционным бремсбергами, датчик оксида углерода ОУ 2 в 10-20м от сопряжения со сбойкой и датчик контроля скорости воздушного потока SB в вентиляционном трубопроводе в 10-15м от груди забоя.

- в подготовительном забое вентиляционного бремсберга датчики метана размещаются аналогично; в забое в 3-5м датчик М1.3 на концентрацию 2%, на выходе из подготовительной выработки в 10-20м от сбойки тут же размещается датчик оксида углерода ОУ 3 на концентрацию 0-200ppm или (0,002% объемной доли) а в трубопроводе ВМП датчик контроля скорости воздушного потока SB в 10-15м от груди забоя.

- в подготовительном забое конвейерного штрека №2 средства АГК размещаются таким образом; датчики метана в забое М 1.4 в 3-5м от груди забоя на концентрацию 2% СН4, датчик на выходе из подготовительной выработки М 2.4 в 10-20м от сопряжения с грузовым бремсбергом на концентрацию 1%, и рядом датчик оксида углерода ОУ 4 на концентрацию 0-200ppm, в трубопроводе ВМП располагается датчик контроля скорости воздушного потока SB в 10-15м от груди забоя.

Все три подготовительных забоя оборудованы резервными вентиляторами в соответствии с требованиями правил безопасности в угольных шахтах и ВМП располагаются не ближе 10м от устья тупикового забоя

Контроль положения вентиляционных дверей осуществляется датчиком SBШ.

Рис. 1 Схема расположения средств АГК на плане горных работ

8. 2. 3 Выбор технических средств для обеспечения автоматической газовой защиты на шахте.

В данном разделе необходимо рассмотреть существующие системы АГК на современном этапе такие как «Метан», «АКМР», «Микон-1р», «ГРАНЧ» и используемую на шахте, и на анализе их технических возможностей предложить систему которую Вы применяете в своем проекте. При выборе системы необходимо руководствоваться требованиями безопасности в угольных шахтах действующими на сегодняшний день. Предположим, что в качестве современной компьютерной шахтной информационно – управляющей системы принята система «Микон-1р», которая предназначена для непрерывного измерения параметров состояния промышленных и горно-технологических объектов (ГТО), в том числе параметров шахтной атмосферы и микроклимата, состояния основного и вспомогательного технологического оборудования, осуществления местного и централизованного диспетчерского ручного, автоматизированного и автоматического управления объектами, обмена информацией с диспетчерским пунктом, ее обработки, отображения и хранения.