ДонНТУ   Магистратура ДонНТУ   

ГАВРИЛОВА МАРИНА ИГОРЕВНА

Факультет "Геотехнологий и управления производством"
Специальность "Охрана труда"

Тема диссертации: "Противопожарная защита выработок, оборудованных ленточными конвейерами.".
Руководитель: проф. Булгаков Юрий Федорович


АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ на тему: "Противопожарная защита выработок, оборудованных ленточными конвейерами."

Автобиография     Ссылки    Результаты поиска    Библиотека     Индивидуальное задание

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы:

Разработка противопожарной защиты выработок, оборудованных ленточными конвейерами, является актуальной научно – технической проблемой. Эти выработки имеют высокую пожарную загрузку (горючая конвейерная лента, деревянные элементы крепи, минеральные масла в гидромуфтах и редукторах, электрические кабели). По статистике каждый пятый экзогенный пожар приходится на ленточные конвейеры. Подземные пожары в горных выработках с ленточными конвейерами являются наиболее опасными, так как имеют высокую скорость распространения по шахте, что приводит к нарушению технологического процесса угледобычи и большим экономическим ущербам.
Из общего количества подземных пожаров за 10 лет на ленточных конвейерах, только около 20% были потушены в начальной стадии, а остальные получили развитие и повлекли за собой тяжелые последствия, включая гибель людей.

Цель и задачи исследования:

Проанализировать причины возникновения и развития экзогенных пожаров на угольных шахтах Украины. Обоснование применения в условиях шахты "Иловайская" установок УВПК на приводных станциях ленточных конвейеров.

Идея работа:

Заключается в повышении эффективности работы установок водяного пожаротушения за счет научно обоснованного выбора наиболее целесообразной геометрии факела и рациональных режимов распыления воды в горных выработках.

Научная новизна:

По данным исследованиям НИИГД и института им. Академика СкочинскогоА.А. причинами возникновения экзогенных пожаров являются:

По статистическим данным НИИГД им. Скочинского наиболее распространенными местами возникновения пожаров являются:
  1. Наклонные горные выработки, оборудованные ленточными конвейерами (33,9%).
  2. Наклонные горные выработки, без ленточных конвейеров (7,4%).
  3. Горизонтальные выработки, оборудованные ленточными конвейерами (17,7%) .
  4. Горизонтальные выработки, без ленточных конвейеров (16,2%).
  5. Подземные камеры, электрические подстанции (9,6%).
  6. Объекты на поверхности шахты (8,9%).
  7. Тупиковые горные выработки (6,3%).
Доля ущерба от подземных пожаров в угольной промышленности Украины достигла 27% от общего объема аварий и стала доминирующей среди всех видов ущерба от аварий на шахтах. [2]
Таким образом, на основании этих данных можно сделать выводы о том, что наиболее опасными в пожарном отношении являются горные выработки, оборудованные ленточными конвейерами. Эти выработки имеют высокую пожарную загрузку (горючая конвейерная лента, деревянные элементы крепи, минеральные масла в гидромуфтах и редукторах, электрические кабеля). Так, в 1995 – 1999 г. на шахтах СНГ произошло более 50 пожаров на ленточных конвейерах , из них на шахтах Украины – 23 пожара. При этом около 65% пожаров на ленточных конвейерах возникло в районе приводных станций, несмотря на то, что здесь сосредоточены основные средства контроля работы приводных двигателей и автоматические средства пожаротушения .[6]


Статистика показывает, что только 18% всех пожаров были потушены в начальной стадии развития, а остальные повлекли за собой тяжелые последствия, включая гибель людей (пожары на шахтах "Южно-Донбаская"№1 ПО "Донецкуголь", "Суходольская-Восточная" ПО "Краснодонуголь", им.Г.Димитрова ПО "Красноармейскуголь"). Статистика свидетельствует о том, что несмотря на снижение добычи угля, количество экзогенных пожаров не уменьшается. Ежегодно в Украине происходят от 50 до 80 подземных пожаров экзогенного происхождения, которые наносят экономический ущерб угольным предприятиям Минтопэнерго в размере 20…40 млн. грн. в год. При этом из технологической цепи шахты на длительное время выводятся горные выработки, содержащие дорогостоящее оборудование и подготовленные к выемке запасы угля. Этим обусловлена необходимость обобщение отечественного и зарубежного опыта, накопленного в области создания технических средств и способов пожаротушения, его критического анализа с позиций современных требований охраны труда, действующих нормативно-технических актов, с учетом новейших технологий, для того, чтобы выявить прогрессивные тенденции, развивая и совершенствуя которые можно существенно повысить эффективность тушения подземных пожаров. Одна из причин резкого увеличения пожаров на ленточных конвейерах в последние годы – низкий уровень технического обслуживания конвейеров, недостаточная надежность противопожарной безопасности.[3]

Практическое значение и реализация полученных результатов:

В настоящее время на большинстве шахт Украины для доставки угля к околоствольному двору все чаще применяются ленточные конвейера. Со временем количество шахт использующих конвейерную доставку будет увеличиваться.
Между тем, внедрение ленточных конвейеров резко повышает пожарную загрузку горных выработок и соответственно возрастает вероятность возникновения пожара в ГВ.


Как показывает статистика на стационарных ленточных конвейерах в наклонных стволах, уклонах и бремсбергах возникло подавляющее число пожаров – 83%. Высокая пожарная опасность стационарных ленточных конвейеров в основном обусловлена большими нагрузками на них, повышенной скоростью движения ленты, широким применением резинотросовых лент, длительной работой при несоблюдении условий эксплуатации и недостаточной пожарной профилактике.[8]


Чаще всего пожары возникали на приводных станциях конвейеров. Причинами тому были трение ленты о барабан (24%), нагревание горючей жидкости в гидропередачах при работе в режимах проскальзывания вследствие перегрузок и при неисправной тепловой защите или ее отсутствии (23%), неисправность редуктора и тормозной системы конвейера (8%), короткое замыкание в обмотках электродвигателя и подводящего кабеля (3%).[5]


Среди автоматических средств борьбы с подземными пожарами, возникающих на приводных станциях конвейеров, преимущественное распространение получила установка водяного пожаротушения УВПК. Установка УВПК серийно выпускается в Украине в трех исполнениях и способна защитить приводные секции всех типоразмеров ленточных конвейеров.

Установка УВПК

Рисунок1 – Установка автоматического пожаротушения УВПК

На шахте "Иловайская" на каждой приводной головке ленточного конвейера находится установка УВПК, так как ее наиболее целесообразно применять для тушения пожаров на приводных секциях различных типов ленточных конвейеров с одним или двумя ведущими барабанами методом создания водяной завесы, образованной факелом разбрызганной воды, поступающей из оросителя.


При возникновении пожара и повышении температуры окружающего воздуха на величину, превышающую порог срабатывания по перепаду температур, пожарный извещатель срабатывает и подает звуковой электрический сигнал на пусковое устройство, вследствие чего подается напряжение на нагреватель. При этом нить плавится, выдвигается шток пускового устройства трубопровода и по распределительному трубопроводу диаметром 50 мм вода подается к оросителям. Образующиеся при этом водяные факелы разбрызгивают воду и тушат пожар.


Необходимо отметить, что на приводных барабанах возникает 24% пожаров. Эти пожары должны были потушиться автоматическими установками при условии их высокой надежности и эффективности. Как следует из имеющихся во НИИГД информационных материалов о возникновении и ликвидации подземных аварий в угольных шахтах, во многих случаях установки УВПК свои функции не выполняли из-за неудовлетворительного состояния. Так как в автоматических УВПК содержится большое количество электроники, которая вызывает нездоровый интерес и приводит к хищению дорогостоящих узлов, вследствие чего она теряет работоспособность и не выполняет возложенные на нее функции.


И поэтому угольная промышленность вынуждена переходить не к прогрессивным методам пожаротушения, а к регрессивным, то есть к системе гидромеханического запуска УВПК. При постоянном присутствии обслуживающего персонала и возникновение нештатной ситуации установку УВПК можно запустить гидромеханическим способом, что снижает вероятность дальнейшего распространения возникшего пожара.[9][7][4]

Общие методы исследований:

При разработке теоретических, проведенных с целью установления зависимостей, определяющих основные параметры стационарных установок водяного пожаротушения, а также с целью оценки эффективности работы установок будут использованы методы математической статистики, теории планирования эксперимента, моделирования, математического анализа, классической физики, гидромеханики, аэродинамики, теоретической механики.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 11 статей.

Заключение.

В аналитической форме установлены закономерности заполнения жидкостью ступенчатого трубопровода с неравномерной перфорацией и изменения скорости потока в таком трубопроводе от начальной до установившейся, которые проявляются при включении в работу установок водяного пожаротушения. Автором на основании проведенных исследований сформулировали рекомендации по режимам распыления воды при тушении подземных пожаров.


Практическая ценность полученных результатов заключается в том, что они положены в основу метода расчета основных параметров установок водяного пожаротушения для угольных шахт и рекомендаций по повышение эффективности работы этих установок. Практическое использование метода и рекомендаций позволит вести разработку новых установок и модернизацию существувщих, которые смогут обеспечить эффективную пожарную защиту горных выработок большого сечения и многоприводных ленточных конвейеров без реконструкции существующих шахтных пожарно-оросительных трубопроводов.

Список использованной литературы.

  1. А. с. 1268741 (СССР). Способ локализации взрывов газов при тушении подземных пожаров в тупиковых горных выработках / Булгаков Ю. Ф., Козлюк А.И., Чарков В.П., Шецер Г М., Сергеев В. С.— Опубл. в Б. И., 1986 г., №41.

  2. Булгаков Ю.Ф. Технический уровень современных средств и способов тушения пожаров в шахтах, опасных по газу и пыли // Уголь Украины.-1999.-№ 12.-С.57-62.

  3. Булгаков Ю.Ф. Повышение эффективности шахтных мобильных средств пожаротушения // Уголь Украины. - 1998. -№ 10.- С. 53-55.

  4. Булгаков Ю.Ф., Чарков В.П., Радышев В.И. Автоматические системы пожаротушения и сигнализации для добычных комплексов угольных разрезов //Уголь Украины. - 1992.- №11 .-С. 36-38.

  5. Пожарная безопасность горных выработок, оборудованных ленточными конвейерами / Чумак А.С., Булгаков Ю.Ф. // Горноспасательное дело: Сб. науч. тр. /НИИГД.- Донецк, 1996.- С.З-6.

  6. Основные принципы системного подхода к обеспечению безопасности и эффективности тушения экзогенных пожаров в угольных шахтах/ Ю.Ф. Булгаков //Горноспасательное дело: Сб. науч. тр./ НИИГД.- Донецк, 1998.-С. 36-40.

  7. Требования к шахтным автоматическим установкам и системам пожаротушения/ Ю.Ф. Булгаков // Горноспасательное дело: Сб.науч. тр. НИИГД.- Донецк, 1998.-С. 46-51.

  8. Ю.Ф. Булгаков. Способы и средства тушения экзогенных пожаров в угольных шахтах Украины. - Труды научного симпозиума «Неделя горняка -2002» Москва, МГГУ, 2004г. - С.47-51.

  9. Булгаков Ю.Ф. Разработка способов и средств порошково-пенного тушения сложных подземных пожаров. Автореф. докт. диссеретации. Донецк.-2000г.-39с.


    Автобиография     Ссылки    Результаты поиска    Библиотека     Индивидуальное задание