CC BY
12
Вывод из результатов данного режима пульсирующей вентиляции при заданных параметрах моделирования процесса следующий: при снижении содержания концентрации газа в поступающей струе время разрушения скоплений газа практически одинаково для любой концентрации в диапазоне от 2 до 50 %
|— Коротко об авторах-
Филин Александр Эдуардович - Московский государственный горный университет.
© I .и. ишрунин, 2ииь'
УДК 622.44
Г. О. Петрунин
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СХЕМ ПРОВЕТРИВАНИЯ ТУПИКОВЫХ ВЫРАБОТОК
ри добыче твердых полезных ископаемых горно-под-
II готовительные работы играют приоритетную роль в стабильном развитии всех горнодобывающих отраслей.
Основными видами (способами) проведения горноподготовительных выработок являются: механическое разрушение горного массива с помощью комбайнов, механизированных комплексов, отбойных молотков, а также буровзрывной способ.
Тенденция их развития заключается в разработке и внедрении высокопроизводительной проходческой технологии, базой которой являются комбайны избирательного действия, более совершенная буровая техника, эффективные ВВ.
При строительстве новых и реконструкции действующих шахт, проведение полевых выработок и с присечкой крепких пород, взрывные работы являются основным способом разрушения горных массивов. Ежегодно только в угольной промышленности расходуется 70 тыс. т ВВ.
При любом способе проведения, проходка горных выработок отличается высокой опасностью проявления многочис-
9Ь
ленных негативных факторов, результатом которых являются высокая запыленность и загазованность, в том числе и ядовитыми газами, вызывающие как профессиональные заболевания, так и взрывы газов и пыли.
Многолетняя практика ведения горных работ показывает, что в момент разрушения массива пород и угля взрывом, образуется большое количество тонкодисперсной пыли, а также происходит загрязнение рудничной атмосферы ядовитыми газами взрывного разложения ВВ, которые содержат окись углерода, окислы азота, сернистые соединения и др. Пылевое облако отбрасывается на значительное расстояние и вентиляционной струей разносится по всей сети горных выработок.
Пыль, осаждаясь, накапливается и создаются условия, при которых ее масса превышает нижние концентрационные пределы, и при переходе во взвешенное состояние образует взрывоопасную концентрацию.
Ранее разработанные способы и средства борьбы с пылью и ядовитыми газами, предусмотренные нормативными документами, малоэффективны и трудозатратны, что и обуславливает рост профессиональной заболеваемости органов дыхания горнорабочих особенно в угольной отрасли. Так, количество вновь выявленных профбольных с 2000 года возросло почти в двое (пневмокониоз + пылевой бронхит - с 343 до 591 человека, кохлеарный бронхит - с 89 до 154 человек).
И один из существующих способов и комплексов не обеспечивает снижение запыленности воздуха до санитарных норм.
Взрывы угольной пыли и газа продолжают оставаться одной из главных причин гибели и травматизма людей, значительного материального ущерба.
Большое влияние на запыленность воздуха и концентрацию ядовитых газов оказывает способ и интенсивность проветривания.
Нагнетательный способ проветривания тупиковых подготовительных выработок, широко применяемый на угольных шахтах, наиболее неблагоприятен по пылевому и газовому факторам. При использовании этого способа весь воздух для
97
проветривания выработок проходит через источники пылеоб-разования, что способствует интенсивному выносу пыли и ядовитых газов после взрывных работ и загрязнению всего объема воздуха по длине выработки.
Поэтому разработка научно-обоснованного способа проветривания при буровзрывном способе проходки тупиковых горных выработок является актуальной научной задачей, имеющей большое социальное и экономическое значение.
Как показывает практика, наиболее эффективным способом проветривания, исключающим распространение пыли и продуктов взрыва ВВ, является всасывающий способ. Основным преимуществом его является проветривание всей выработки свежей струей, снижение пылеотложения по всей выработке, что способствует улучшению условий труда горнорабочих и снижает риск накопления взрывоопасных концентраций.
Однако, несмотря на явные преимущества данный способ до настоящего времени не нашел широкого применения. Причина - отсутствие, отвечающего правилам безопасности, оборудования (искробезопасные вентиляторы требуемых характеристик, жесткие вентиляционные трубы и др.).
Компромиссным решением проблемы является сочетание положительных качеств нагнетательного и всасывающего способа проветривания.
Существо предлагаемого всасывающе-нагнетательного способа заключается в следующем. Вентилятор местного проветривания (ВМП) располагается в тупиковой выработке недалеко от забоя и работает на короткий участок всасывающего вентиляционного трубопровода (аккумулятор вентиляционных труб) и нагнетательный трубопровод большой длины, по которому воздух выдается за устье тупиковой выработки. Перед вентилятором по ходу вентиляционной струи в трубопроводе устанавливается датчик контроля расхода воздуха, а за вентилятором - ороситель и пылеулавливатель. Конец всасывающего трубопровода (аккумулятора) во время взрыва располагается на 8-12 м от плоскости забоя с подтягиванием его до 1,5-2 м после производства взрывных работ. Для турбулизации воздуха в призабойном пространстве на указанных расстояниях устанавливается пневмо- и гид-
98
ро- эжектор. В конце нагнетательного вентиляционного трубопровода устанавливается отвод (8), шибер (9) и ВМП (3), что позволяет в случае необходимости переходить на нагнетательный способ проветривания тупиковой выработки.
При буровзрывном способе проведения для контроля концентрации метана устанавливается три датчика: На входе вентиляционной струи в выработку в 10-20 м от ее устья с установкой 0,5 %; в выработке до ВМП с установкой на 1 %; в районе отброса продуктов после взрывания с установкой на 2 %.
Преимущество всасывающее-нагнетательного способа проветривания тупиковой выработки, кроме ранее отмеченных, обеспечивает повышенный расход воздуха в призабой-ной части, что будет способствовать ликвидации слоевых местных скоплений метана, в том числе и по длине выработки, а также снижению времени проветривания после проведения взрывных работ.
При данном способе концентрация вредных газов и пыли снижается до уровней ПДК при резком сокращении времени проветривания.
Однако для отработки оптимальных параметров способа необходимо изучить:
- образование и наличие мертвых зон и завихрений в тупиковой части выработки при комбайновом и буровзрывном способе проходки выработки;
- влияние утечек из нагнетательного става на накопление вредных веществ пыли, метана, ядовитых газов в призабой-ной части тупиковой выработки и по ее длине;
- методы снижения концентрации пыли и вредных газов в нагнетательном вентиляционном ставе.
|— Коротко об авторах-
Петрунин Глеб Олегович - аспирант, ГУП «ННЦГП ИГД им. А.А. Скочинского».
99
