английский язык Портал магистров ДонНТУ


Магистр ДонНТУ Зубкова Анна Викторовна
Зубкова Анна Викторовна

Факультет: Геотехнологий и управления производством

Специальность: Безопасность трудовой деятельности

Тема магистерской работы: «Анализ состояния и разработка мероприятий для улучшения проветривания шахты им.В.М.Бажанова»

Руководитель: профессор канд.техн.наук Стукало Виталий Антонович
Главная          Библиотека          Ссылки          Отчет о поиске          Индивидуальное задание

Общая характеристика работы


1. Актуальность темы

В настоящее время большинство угольных шахт ведут работы на глубине 1000-1500м и относятся к опасным по внезапным выбросам угля и газа. В связи с этим актуальным становятся вопросы проветривания горных выработок.


2. Цель работы

Провести анализ проветривания, разработать и обосновать мероприятия по совершенствованию проветривания.


3. Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ

Угольная промышленность Украины в течение ряда последних лет находится в кризисном состоянии, что в первую очередь обусловлено общей экономической ситуацией в стране. За последние 15 лет не было построено ни одной новой угольной шахты,отвечающей современным требованиям, а на уже существующих практически не проводятся работы по обновлению шахтного фонда.
В начале ХХI на Украине расположено 170 шахт, основная часть их находится на Донбассе,где главным рабочим местом для большинства жителей являются шахты. Состав рудничного воздуха, климатические условия в подземных выработках, допустимые содержания углекислого газа, метана,вредных газов и пыли, скорость движения воздуха в горных выработках должны соответствовать требованиям действующих Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах.На действующих шахтах дополнительно кпроекту вентиляции производятся расчеты расхода воздуха необходимого для проветривания горных выработок и шахты в целом, выбор способов и средств проветривания тупиковых выработок, разрабатываются мероприятия по управлению метановыделением средствами вентиляции и по обеспечению надежного проветривания шахты.
Современная шахта представляет собой сложную сеть горных выработок, для проветривания которых применяют зачастую несколько источников энергии и целый комплекс вентиляционных сооружений различного рода. Обеспечение выработок требуемым расходом воздуха является одной из главных задач, регулярно решаемых ИТР участков ВТБ угольных шахт и депрессионными службами горноспасательных отрядов. В то же время сложность вентиляционной сети, ее многосвязность, нелинейность уравнений, описывающих движение воздуха в горных выработках, делают практически невозможным решение данной задачи без применения компьютеров.

(128 кВ, повторение 6 раз)

В 1 главе:
Приводится краткая характеристика шахты и перспективы развития горных работ. Геологическая характеристика месторождения, вскытие, подготовка шахтного поля, система разработки, транспорт, проветривание и календарные планы доработки запасов. Шахта им. В.М.Бажанова сдавалась в эксплуатацию в две очереди. Первая очередь была сдана в эксплуатациюв 1957 году. В сязи с отработкой основных запасов по пласту nн1 работы по ней были остановлены в 1992 году. В настоящий период находится в стадии ликвидации. Вторая очередь шахты сдана в эксплуатацию в 1964 году с проектной мощностью 800 тыс. т. угля в год. В 2004 году производственная мощность составляла 900 тыс. т. С 2005 года установлена производственная мощность 760 тыс.т. В настоящее время шахта разрабатывает пласт m3 «Макеевский». Панели шахтного поля отрабатываются в нисходящем порядке. Главные откаточные выработки проводятся в почве пласта, для содержания их в нормальном состоянии, главные наклонные выработки проводятся за разгрузочной лавой по обрушенным и уплотненным породам. Выемка угля в лавах производится механизированными комплексами 3КД-90 и комбаном РКУ-10. Транспортировка угля по выработкам производится скребковыми конвейерами и электровозами. Выдача угля на поверхность из шахты осуществляется скипами. В северной части шахтного поля проходит железнодорожная магистраль, к которой примыкает сеть подъездных путей действующих шахт. Шахта отнесена к опасным по внезапным выбросам угля, породы и газа. На шахте принят четырехсменный режим работы: 3 смены – добычные, 1 смена – ремонтно-подготовительная.

Во 2 главе:
Приводится прогноз метанообильности шахты по природной метаноносности и расчет ожидаемого абсолютного метановыделения в планируемые очистные выработки и выемочные участки. Шахта относится к сверхкатегорной по метану, поэтому необходим поргноз метанообильности по природной метаноносности, расчет ожидаемого абсолютного метановыделения и сравнительный анализ результатов поргноза метанообильности очистных выработок и выемочных участков, получаемый с использованием данных газовоздушных съемок и природной метаноносности пластов.

В 3 главе:
Расчитывается расход воздуха для проветривания выемочных участков, для обособленного проветривания погашаемых и поддерживаемых выработок, камер. Расчитываются утечки воздуха через вентиляционные сооружения, расположенные за пределами выемочных участков. Затем определяется обеспеченность шахты расчетным количеством воздуха, трудность проветривания шахты.

Рассчитываем количество воздуха, необходимое для проветривания шахты, на примере ш.им.В.М.Бажанова, определяется по формуле

Qш=1,1(Qуч + Qп.в. + Qпод.+ Qпог + Qк. + Qут. ), м3/мин,

где Qуч –суммарный расход воздуха для проветривания выемочных участков, м3/мин;

Qп.в.-суммарный расход воздуха для обособленного проветривания подготовительных выработок, м3/мин;

Qпод.- суммарный расход воздуха для обособленного проветривания поддерживаемых выработок, м3/мин;

Qпог.- суммарный расход воздуха для обособленного проветривания погашаемых выработок, м3/ мин.

Qк.- суммарный расход воздуха для обособленного проветривания камер, м3/мин;

Qут.- утечки воздуха через вентиляционные сооружения, расположенные за пределами выемочных участка , м3/с.

В период проведения депрессионной съемки в шахту поступало Qш.ф. 20292 м3/мин, Qш.расч. 14496 м3/мин, тогда обеспеченность шахты воздухом составляла 140%. В нашем случае nуд=6,3 кВт*с/м3, то есть при такой величине шахта им. В.М.Бажанова относится к трудно проветриваемым.


РАСЧЕТ РАСХОДА ВОЗДУХА ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ ОЧИСНОЙ ВЫРАБОТКИ ПО ВЫДЕЛЕНИЮ МЕТАНА



Расчет расхода воздуха для проветривания очистной выработки по выделению метана предлагается использовать следующую формулу:

Qоч=100*Iоч*Kн/С-Со*Коз,

где Iоч -среднее ожидаемое газовыделение в очистной выработке,м3/мин;
Кн– коэффициент неравномерности метановыделения, доли ед.;
С -допустимая согласно ПБ концентрация метана в исходящей из очистной выработки вентиляционной струе,%;
Со-концентрация газа в поступающей на выемочный участок вентиляционной струе,%;
Коз- коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработаннго пространства, примыкающего к призабойному, Коз=1,2.
ВНИМАНИЕ! Следите за вводом значений, т.к. "расход воздуха" не может быть меньше 0.

Расчет расхода воздуха для проветривания очистной выработки по выделению метана:
Iоч. (м3/мин) 5,675
Кн (доли ед.) 1,483
С (%) 1
Со (%) 0,05

В 4 главе:
Производиться оценка состояния проветривания шахты. В период проведения депрессионной съемки в шахту поступало 338,2 м3/с воздуха. Расчетное количество воздуха составило 241,6 м3/с. Шахта в целом обеспечена воздухом на 140%. По группам объектов проветривания поступающий в шахту воздух распределялся следующим образом (м3/с):

-выемочные участки-94,7

-подготовительные выработки-10,3

-камеры-45,5

-поддерживаемые выработки-129,3

-внутренние утечки-58,4.

Суммарная производительность вентиляторов составляла 338,2 м3/с. Выемочные участки обеспечены расчетным количеством воздуха на 139%. Из 338,2м3/с воздуха, поступающего в шахту, 105 м3/с использовалось для проветривания выемочных участков подготовительных выработок.
Обособленно проветриваемые подготовительные работы были обеспечены расчетным количеством воздухом в целом на 102%. Обособленно проветриваемые камеры обеспечены расчетным количеством воздуха на112%. Обеспечены расчетным количеством воздуха электровозный гараж и склад ВМ гор.1012 м на 142% и 122% соответственно. Суммарные перерасходы воздуха на поддерживаемые выработки утечки поступило 129,3 м3/с воздуха. Суммарные перерасходы воздуха на поддерживаемые выработки и утечки составили 57,7 м3/с.
Шахта относится к труднопроветриваемым, так как n>5 (см.ПБ). В результате анализа состояния вентиляционной сети, можно отметить следующие недостатки в проветривании шахты:

-наличие выработок не обеспеченных расчетным количеством воздуха;

- превышение внутренних утечек над нормируемыми;

- превышение допустимых ПБ норм температур воздуха на основных объектах проветривания;

- превышение допустимой ПБ скорости воздуха в ряде выработок;

- потеря депрессии в ряде выработок;

- большие сверхнормативные расходы воздуха на проветривание поддерживаемых выработок.

Литература:

1.Патрушев М.А. и др."Совершенствование проветривания угольных шахт из опыта оазработки и внедрение эффективных схем проветривания"Донецк."Донбасс", 1976.- 126с.

2.Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт.- Киев.:"Основа",1994.-311с.

3.Ушаков К.З., Бурчаков А.С., Пучков Л.А.,Медведев И.И."Аэрология горных предприятий": Учебник для ВУЗов,-М.:Недра,1987.-421с.

4.Инструкция по расчету количества воздуха необходимого для проветривания действующих угольных шахт.М.:Недра,1975г.

5.Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах.- М.:Недра,1976г.

6.Депрессионная съемка по шахте им.В.М.Бажанова, г.Торез, 2007г.