– магистрант КарГТУ (БЖДМ16-1)
Научн. рук.- к. т.н., доцент
ПРИЧИНЫ НИЗКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ ПРИ РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМЫ УТЕЧКИ ВОЗДУХА (ПРИТОКИ) МЕЖДУ УРОВНЯМИ ПОВЕРХНОСТИ
В настоящее время основным направлением геотехнической политики в угольной промышленности является отказ от обширного пути развития. В будущем добыча угля должна быть увеличена в основном за счет реконструкции существующих предприятий и их технического переоснащения, концентрации и интенсификации горных работ, что приведет к ускоренной динамике подземной добычи. На шахтах Карагандинского угольного бассейна 30% аварий были связаны с эндогенными пожарами. В этой связи профилактика и контроль запыленности и причин возникновений эндогенного пожара являются одними из наиболее важных проблем, связанных с общей проблемой повышения уровня безопасности в угольной промышленности. Таким образом, многие зарубежные исследователи обратились к проблеме борьбы с пылью на угольных шахтах [2], подчеркнув ее как один из факторов, влияющих на промышленную безопасность.
Необходимым и практически достаточным условием формирования источника самопроизвольного воспламенения в пожароопасном пласте является длительный (превышающий инкубационный период) поток воздуха к скоплениям разрушенного или разрыхленного угля; такой поток воздуха способствует процессам окисления и приводит к прорыву и развитию эндогенных пожаров. Учитывая, что первое условие практически неосуществимо на современном техническом уровне развития подземной добычи угля, основное внимание следует уделить второму решению. Целесообразно применять методы борьбы с утечками (притоками) воздуха: - изоляция выработанных рабочих полей, блоков, добывающих колонн, участков отдельных неактивных выработок; - обеспечение оптимального распределения аэродинамического давления по сети горных выработок, что исключает попадание воздуха в потенциально опасные, пожароопасные зоны с использованием отрицательных и положительных методов контроля; - использование комбинированной системы вентиляции для поддержания необходимого аэродинамического давления напора в зонах вытяжки. Существующие средства и методы изоляции включают использование достаточно дорогостоящих герметичных материалов, конструкций и приспособлений. Однако, несмотря на значительные материальные и трудовые затраты на изоляционные работы, обычно необходимые условия предотвращения окисления в изолированных выработках не обеспечиваются.
Лучшего эффекта можно добиться за счет применения аэродинамических средств борьбы с утечками воздуха (притоками). Такие средства основаны на регулировании распределения вентиляционного давления и воздушных потоков в сети горных выработок с использованием отрицательных и положительных методов контроля. Недостаточное сжатие приточно-вытяжных вентиляторов в комбинированной системе вентиляции в первую очередь определяется тем, что при проектировании системы вентиляции не учитывается ряд факторов. Таким образом, проектная скорость поверхностной утечки, равная 10% (в последнее время 20%), может быть достигнута только в специальных воздуховодах, которые не используются для грузоподъемных операций [1]. Большие площади и объемы выработок, многочисленные аэродинамические связи с эксплуатируемыми и отработанными выработками, а также поверхностью грунта существенно влияют на вентиляционные характеристики шахт и распределение воздуха между объектами вентиляции. Наличие многочисленных, но пренебрегаемых параллельных воздушных путей в аэродинамических системах предопределяет смещение точек работы вентилятора в сторону оси абсцисс и, как следствие, снижение разрабатываемых ими головок аэродинамического давления. Таким образом, можно сделать вывод:
Во-первых необходимо преобразование вентиляционной системы действующих шахт и их отработанного пространства в комбинированную вентиляцию, чтобы уменьшить риск возникновения эндогенной пожароопасности так как в шахтах практически невозможно обеспечить оптимальное распределение аэродинамического давления в существующих вентиляционных сетях, а также необходимо исключить возможность перетока воздуха между рабочими горизонтами и поверхностью.
Во-вторых, исходя из аэродинамического принципа, надлежащее предотвращение утечки воздуха (притоков) в потенциально опасные, подверженные пожару участки могут быть достигнуты только путем комплексного применения отрицательных и положительных методов распределения давления вентиляции.
Список использованной литературы
1. Шахтные вентиляционные сети. Караганда: Изд-во КарГТУ, 2012. 209 с.
2. Джеи? Колинет, Джеи?мс Раи?дер, Джеффри Листак, Джон Органискак и Анита Вульф (Jay F. Colinet, James P. Rider, Jeffrey M. Listak, John A. Organiscak, and Anita L. Wolfe). Лучшие способы снижения запыле?нности в угольных шахтах.
