ДонНТУ   Портал магистров

Резюме Биография Реферат Библиотека Ссылки Отчет о поиске Индивидуальный раздел

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

• Введение
• 1. Актуальность темы
• 2. Цель работы
• 3. Краткие сведения о шахте
• 4. Размещение автоматических водоразбрызгивающих установок
• 5. Усовершенствование (замена) автоматических установок тушения подземных пожаров
• Выводы
• Список источников

Введение

Охрана труда шахтеров во многом определяется состоянием противопожарной защиты шахт и эффективностью профилактических мероприятий, проводимых в шахте с целью ликвидации причин или локализации возникших подземных пожаров.

В угольной промышленности страны сделано много по повышению безопасности горных работ, ликвидирована потенциальная опасность возникновения крупных катастроф. Однако с ростом механизации производственных процессов, повышением энерговооруженности шахт и увеличением протяженности электрических цепей и конвейерных линий пожарная опасность угольных шахт продолжает оставаться довольно высокой [1].

Подземные пожары при несвоевременном вводе средств пожарной защиты в действие, а также при низкой их эффективности превращаются в грозное бедствие.

1. Актуальность темы

Наибольшую опасность в шахтах представляют выработки, оборудованные ленточными конвейерами. Эти выработки имеют высокую пожарную загрузку (горючая конвейерная лента, деревянные элементы крепи, минеральные масла в гидромуфтах и редукторах, электрические кабели). Около 65% пожаров на ленточных конвейерах возникают в районе приводных станций, несмотря на то, что здесь сосредоточены основные средства контроля и автоматические средства пожаротушения. Статистика показывает, что только 18% всех пожаров были потушены в начальной стадии развития, а остальные повлекли за собой тяжелые последствия, включая гибель людей.

Необходимо также учесть, что около 60% конвейерных лент находится в эксплуатации более 2-х лет, а 40% – пять лет и более. Превышение установленных сроков эксплуатации приводит к значительному износу и резкому повышению пожарной опасности лент в связи с истиранием рабочей и ходовой обкладок, порыву бортов ленты. Это привело к тому, что на некоторых шахтах сложилась крайне пожароопасная ситуация. Несмотря на снижение уровня пожаров на ленточных конвейерах за 2001–2004 гг. убыток равен 1729,1 тыс. грн.

Следовательно, противопожарная защита выработок, оборудованных ленточными конвейерами, была, есть и будет актуальной темой при изучении предупреждения и локализации пожаров в горных выработках.

Основными причинами пожаров на ленточных конвейерах являются: заштыбовка приводных барабанов и промежуточных роликов или перегруз конвейеров в процессе транспортирования угля или горной массы, несвоевременная замена неисправных роликов, эксплуатация ленты с поврежденными бортами, использование деревянных стоек для предотвращения бокового схода ленты, эксплуатация конвейеров при неисправных реле скоростей. В последние годы одной из причин резкого увеличения пожаров на ленточных конвейерах является низкий уровень технического обслуживания конвейеров, а также недостаточная надежность противопожарной защиты, отсутствие финансирования [2].

2. Цель работы

Целью данной магистерской работы является выполнение критического анализа состояния и разработка мероприятий по усовершенствованию системы противопожарной защиты выработок, оборудованных ленточными конвейерами, на примере шахты Прогресс. Также внедрение новых автоматических систем пожаротушения, расположенных на ленточных конвейерах, в том числе на приводных станциях.

3. Краткие сведения о шахте

Шахта Прогресс является обособленным подразделением государственного предприятия Торезантрацит Министерства энергетики и угольной промышленности Украины и расположена на территории города Тореза Донецкой области Украины. Шахта сдана в эксплуатацию в декабре 1973 года с проектной мощностью 1800 тыс. тонн в год.

Шахтное поле вскрыто четырьмя вертикальными стволами: главный скиповой, клетьевой, северный вентиляционный, южный вентиляционный.

Шахтой разрабатывается пласт h₈ Фоминской мощностью m = 1,1–1,35 м, с углом падения 4-10°.

Схема подготовки шахтного поля – панельная, система разработки – длинными столбами по восстанию.

Схема проветривания – фланговая. Способ проветривания – всасывающий.

Режим работы шахты – 4-х сменный:

• 1 смена – ремонтно-подготовительная,

• 3 смены – по добыче угля, продолжительность смены 6 часов.

По состоянию на 01.04.2011 года, на шахте Прогресс в работе находятся два очистных забоя, 4-я лава южной панели № 3 и 10-я южная лава пласта h₈ Фоминской. Выемка угля в лавах производится комплексно-механизированным способом. Лавы оборудованы механизированными комплексами МКД-90, с механизированной крепью 2КД-90, углевыемочными комбайнами РКУ-10 работающими с рамы скребковых конвейеров СП-26У. Лавы отрабатываются длинными столбами по восстанию, 10-я южная лава ЮП № 3 пласта h₈ – система разработки комбинированная. Проветривание в 10 южной лаве пласта h₈, прямоточное, в 4-й лаве пласта h₈ прямоточное.

Способ управления кровлей в лавах – полное обрушение.

Отработка запасов выемочного столба в 9-й южной лаве завершена. Выемка угля производилась комбайном РКУ-10 с рамы конвеера лавы СП-251.13. Крепление призабойного пространства производилось механизированной крепью 2КД-90. С февраля 2011 года ведутся работы по демонтажу механизированного комплекса 2МКД-90 с прохождением вентиляционного ходка южного крыла, который необходим для вывода людей на случай возникновения аварий и выброса исходящей струи из 10-й южной лавы. Крепление выработки – металлическая арочная трехфазная КМП – АЗ22/11,2, затяжка межрамного пространства – всплошную деревянной затяжкой.

4. Размещение автоматических водоразбрызгивающих установок

Выработки, согласно [3, 4] должны оснащаться автоматическими средствами обнаружения и тушения пожаров, установленными на приводных станциях и линейной части конвейеров. Однако локализующие установки практически отсутствуют, а оснащенность приводных станций составляет 80%, причем 52% из них работают в ручном режиме.

Для тушения пожара на приводных станциях и натяжных (концевых) секциях ленточных конвейеров распыленной водой применяются автоматические установки УВПК-Б1 и УВПК-Б1-01 (ТУ У 29.2-13513758-017-2004), а для предупреждения перехода пожара из склада ВМ в выработку и наоборот, у входа в склад предусмотрена автоматическая установка типа УВЗ-2. Для тушения пожара на линейной части конвейера запланированы установки УЛТВ (ТУ У 29.2-13513758-019:2006). Перечень конвейерных выработок, в которых должны быть установлены установки водяного автоматического пожаротушения УВПК-Б1 и УЛТВ представлен в таблице 4.1.

Установки УВПК-Б1 располагаются над приводной станцией ленточного конвейера и включаются автоматически при возникновении пожара и повышении температуры окружающей среды (воздуха) свыше температуры включения 72 °С. Установки УЛТВ располагаются на линейной части конвейеров и включаются в работу автоматически при повышении температуры воздушной струи до 72 °С.

Наиболее целесообразно применение для тушения пожаров на приводной станции ленточных конвейеров при помощи автоматических установок предупреждения и тушения пожаров водой УВПК-Б1.

Автоматическая установка предупреждения и тушения пожаров УВПК-Б1 (ТУ У 29.2-13513758-017-2004) предназначена для тушения пожаров на приводе ленточного конвейера и приводится в действие автоматически. Расстановка УВПК-Б1 на ленточных конвейерах шахты представлена в таблице 4.2.

Технические характеристики УВПК-Б1 (рис. 1):

• минимальное рабочее давление воды, МПа: не менее 0,35;
• максимальное рабочее давление воды, МПа: не более 2,0;
• статическое давление воды перед установкой, МПа: не более 2,5;
• расход подаваемой воды, м³/ч: не менее 36–44;
• температура срабатывания теплового датчика, °С: 72;
• интенсивность орошения, л·с/м², не менее 0,1;
• степень распыления воды, средний диаметр капли, мм: не более 0,3.

Установка имеет несколько исполнений, зависящих от типов приводных секций, и состоит из клапана (1), распределительного трубопровода (2) с оросителями (3) и системы гидромеханического запуска с побудительным трубопроводом, тепловыми датчиками (4), устройством ручного пуска (5) и системы контроля давления (6) воды в трубопроводе.

Установка автоматически включается в работу при повышении температуры в зоне приводных барабанов выше 72 °С. При срабатывании установки или снижении давления воды в трубопроводе ниже 0,6 МПа система контроля давления отключает привод конвейера. Данная установка имеет распределительный трубопровод, который может быть трансформирован для противопожарной защиты любого объекта. Отличается надёжной и простой в эксплуатации системой пуска, повышенной огнетушащей способностью за счёт применения новых распылителей воды РВ-10, создающих полноконусный факел воды, распыленной до туманообразного состояния.

Установка имеет два режима эксплуатации (рис. 2):

а) состояние готовности, т. е. когда пожара нет; при этом часть установки (запорные устройства включительно) находится под давлением воды;

б) рабочее состояние, когда при возникновении пожара установка включается в работу, и образуется водяная завеса, орошая пожароопасные места и ликвидируя пожар;

в) при включении установки в автоматическом режиме или вручную происходит отключение электроэнергии на приводной станции.

Предусмотрена возможность ручного пуска установки водяного пожаротушения при помощи поворота эксцентриковой рукоятки устройства ручного пуска (5).

Монтаж установки УВПК-Б1, подготовка её к работе, порядок работы и эксплуатация, регламент технического обслуживания, планово-текущих ремонтов и устранение возможных неисправностей и отказов производится в соответствии с заводским руководством по эксплуатации УВПК-Б1.

5. Усовершенствование (замена) автоматических установок тушения подземных пожаров

Шахта «Прогресс» оснащена автоматическими установками тушения подземных пожаров УВПК-Б1.

Недостатками вышеизложенных установок является то, что:

• датчики запыляются, в следствие чего перестают работать;
• аккумуляторы садятся;
• может не быть воды в ставе.

Необходимо модернизировать автоматические пожарные установки УВПК, заменив электронную систему пуска гидравлической [5, 6].

В настоящее время начинают внедрять установки УВПС конструкции НИИГД – предназначенные для локализации и тушения пожаров по всей длине ленточного конвейера методом секционирования (ПБ п. 584, 1998). Для противопожарной защиты приводных станций ленточных конвейеров разработана автоматическая установка с автономным источником воды типа АПУ-500, которая отличается высокой надежностью в работе и полной автономностью питания системы запуска. С помощью указанных установок реализуется метод секционирования конвейерных выработок водяными завесами. Установки данного типа отличаются высокой надежностью, простотой в эксплуатации и обслуживании [2].

Широкое применение этих установок на шахтах в соответствии с требованиями Инструкции [7] позволит исключить появление развитых пожаров в горных выработках шахт.

Выводы

Для повышения пожарной безопасности горных выработок, оборудованных ленточными конвейерами, необходимо принять следующие меры:

• запретить ввод в эксплуатацию импортных и новых лент отечественного производства без заводских сертификатов, заключении институтов о соответствии качества указанных лент требованиям действующих стандартов;
• не эксплуатировать ленточные конвейера без средств контроля и постоянного присутствия обслуживаемого персонала на приводных станциях и пунктах пересыпа угля;
• модернизировать автоматические пожарные установки УВПК;
• в выработках, оборудованных ленточными конвейерами, для раннего обнаружения очагов экзогенных пожаров целесообразно применить автоматические газоанализаторы «Сигма-СО», установленные через 500 м и по длине конвейерной линии и продублированные для повышения надежности тепловыми извещателями ИПТ-1, установленными через 150 м и вдоль конвейера;
• необходимо создать систему раннего обнаружения нагревания и возгорания конвейерной ленты по содержанию продуктов термодекструкции в шахтном воздухе.

В ходе проведенной работы выяснили, что выполнение комплекса перечисленных мероприятий позволит существенно сократить количество экзогенных пожаров в горных выработках, оборудованных ленточными конвейерами.

Также, в рамках исследований выполнена модернизация автоматических систем пожаротушения, расположенных на ленточных конвейерах, на примере шахты «Прогресс».

Список источников

1. Противопожарная защита угольных шахт. — К.: Техніка, 1980 — 156 с., ил. — Библиогр.: с. 155. (Б-ка Техника безопасности).
2. Булгаков Ю. Ф. Тушение пожаров в угольных шахтах / Ю. Ф. Булгаков — Донецк: НИИГД, 2001. — 280 с.
3. НАПБ Б.01.009-2004. Правила пожарной безопасности для предприятий угольной промышленности Украины.
4. НАПБ Б.01.009-2004. Правила пожарной безопасности для предприятий угольной промышленности Украины.
5. Булгаков Ю. Ф. Требования к шахтным автоматическим установкам и системам пожаротушения / Ю. Ф. Булгаков // Горноспасательное дело. Сб. науч. тр. НИИГД. — Донецк, 1998. — с. 46–51.
6. Булгаков Ю. Ф. Классификация, комплексная оценка и пути повышения эффективности шахтных огнетушителей / Ю. Ф. Булгаков // Горноспасательное дело. Сб. науч. тр. НИИГД. — Донецк, 1998. — с. 40–46.
7. ДНАОП 1.1.30-5.34-02. Инструкция по противопожарной защите угольных шахт. — Киев, 2003. — 24 с.