Реферат по теме выпускной работы
Содержание
- 1. Цель магистерской работы
- 2. Актуальность темы
- 3. Предполагаемая научная новизна
- 4.1 Краткая характеристика шахты
- 4.2 Исследование устойчивости наклонных выработок шахты
Щегловская-Глубокая
ПАОШахтоуправление Донбасс
- 4.3 Противопожарная защита выемочного участка
- Выводы
- Список источников
1. Цель магистерской работы
Цель магистерской работы – исследование устойчивости проветривания наклонных выработок при пожарах, и разработка мер по ее повышению, в условиях шахты Щегловская-Глубокая
ПАО Шахтоуправление Донбасс
на модели шахтной вентиляционной сети шахты, созданной с помощью программы IRS Вентиляция – ПЛА
.
2. Актуальность темы
Шахты и другие угледобывающие предприятия постонянно сталкиваются с проблемами вентиляции горных выработок.
Рост добычи угля и уровень безопасности напрямую связан с проветриванием по пылевому и газовому факторам. Предварительно на шахтах и рудниках разрабатываются планы ликвидации аварий (ПЛА), расчитывают аварийные вентиляционные режимы для ликвидации аварий и тушения пожаров, проводят расчет оптимальных маршрутов выхода горнорабочих и движения горноспасателей для ликвидации аварий.
Актуальность работы прояявляется в том, что компьютерные технологии помогают улучшить и повысить надежность разрабатываемых противоаварийных мероприятий, точнее и быстрее определить способ улучшения проветривания, найти наилучшие варианты ликвидации горнорабочих с места работы при авариях и уменьшить финансовые завтраты.
3. Предполагаемая научная новизна
Предполагаемая научная новизна заключается в том, что впервые было проведено исследование устойчивости проветривания наклонных выработок при пожарах на модели шахтной вентиляционной сети шахты Щегловская-Глубокая
ПАО Шахтоуправление Донбасс
4.1 Краткая характеристика шахты
Наименование шахты. Шахта Щегловская-Глубокая
образована на основании приказа Минтопэнерго Украины от 12 апреля 2001 г. № 156 путем выделения из состава ликвидируемого предприятия – шахта им. К.И. Поченкова ГХК Шахтоуправление Донбасс
технологических звеньев, необходимых для возобновления эксплуатационной деятельности и соответственно продуктивных запасов. Шахта Щегловская-Глубокая
входила в состав ГОАО Шахтоуправление Донбасс
. В соответствии с приказом Минуглепрома Украины № 380 от 25 июля 2008 г. Государственное открытое акционерное общество Шахтоуправление Донбасс
переименовано в Открытое акционерное общество Шахтоуправление Донбасс
. В соответствии с приказом Минуглепрома Украины № 339 от 09 сентября 2010 года. Открытое акционерное общество Шахтоуправление Донбасс
переименовано в публичное акционерное общество Шахтоуправление Донбасс
.
Местоположение шахты.
Шахта находится на территории Червоногвардейского района города Макеевки Донецкой области Украины, поле шахты – в пределах Донецко-Макеевского геолого-промышленного района. Недра находятся в пользовании шахты Щегловская-Глубокая
.
Границы и размеры шахтного поля.
Шахта Щегловская-Глубокая
граничит с полями действующих шахт Чайкино
и имени Засядько
, ликвидируемых шахт имени Оржоникидзе и Красногвардейская
и участком Кальмиусский Рудник
.
Проектируемая техническая граница шахты Щегловская-Глубокая
ПАО Шахтоуправление Донбасс
по пласту L81:
– на юге: изогипса минус 700 м;
– на западе: Григорьевский надвиг (лежачее крыло);
– на востоке: предполагаемая линия расщепления пласта L81 по мощности породного прослоя 0,5 м;
– на севере: изогипса минус 925 м.
Подсчет запасов угля произведен по кондициям, которые соответствуют протоколу № 354, утвержденному комиссией Госплана СССР 31 августа 1960 года, а именно:
–для подсчета балансовых запасов – минимальная общая мощность пласта простого и сложного строения 0,55 м; –максимальная общая мощность пласта для углей всех марок — 0,45 м; – максимальная зольность – 45 %.
Запасы угля в существующих границах шахты по состоянию на 01.01.2012 г. составили 24561 тыс. т. – балансовые, 27 тыс.т. – забалансовые. Соответствующие им промышленные запасы, рассчитанные геолого-маркшейдерской службой шахты, составили 7597 тыс.т.
Прирезаемые шахте балансовые запасы каменного угля по пласту L81 составили 5160 тыс. т. Забалансовые запасы по зольности составили 127 тыс. т.
Границами шахтного поля шахты Щегловская-Глубокая
являются:
– на севере – по пласту m3 – условная линия, проходящая по простиранию пород севернее скважины МС-543 на 245 м и скважины 3466 на 130 м до целика под воздухоподающий ствол, целик под воздухоподающий ствол, Григорьевский надвиг (лежачее крыло); по пластам L1 и K8 – изогипса минус 1200 м; по пласту L8' – изогипса минус 925 м.
– на востоке – по пласту m3 – предохранительный целик шахты Чайкино
, вентиляционный штрек восточных стволов гор. 900 м шахты им. К. И. Поченкова, бортовой ходок 7-го восточного столба, ломанная линия, проведенная южнее и восточнее предохранительного целика под ствол № 2 шахты Бутовская
до Григорьевского надвига; по пласту L1 – техническая граница шахты Чайкино
, надвиг Безымянный (висячее крыло), Надвиг № 1 (висячее крыло); по пласту К8 – техническая граница шахты Чайкино
, надвиг Безымянный (висячее крыло), контур зольности 40%; по пласту L8' по мощности породного прослоя 0,5 м.
– на юге – по пласту m3 – контур старых выработок шахт 12-13, № 2 Берестовская
, Ново-Чайкино
, надвиг Безымянный, горные работы шахты Чайкино
; по пласту L1 – контур списания запасов шахты Красногвардейская
, старые горные работы шахты 1-1 бис, условная линия, проведенная южнее на 30 м 1-го восточного вент, штрека западного бремсберга и 1-го западного вент, штрека восточного бремсберга шахты им. К. И. Поченкова, целик под вент, ствол, Безымянный надвиг и контур горных работ шахты им. С. Орджоникидзе;по пласту K8 – изогипса минус 800 м, нижняя ветвь Григорьевского надвига, старые горные работы шахты 1-1 бис, условная линия, проведенная южнее на 30 м 1-го восточного вент, штрека западного бремсберга и 1-го западного вент, штрека восточного бремсберга, целик под вент, ствол, Безымянный надвиг, контур горных работ шахты им. С. Орджоникидзе; по пласту L8' – изогипса минус 700.
– на западе – по пластам m3, L1, К8 и L8' — техническая граница шахт Щегловская-Глубокая
и им. А. Ф. Засядько
; по пласту L8'– Григорьевский надвиг (лежачее крыло).
4.2 Исследование устойчивости наклонных выработок шахты Щегловская-Глубокая
ПАО Шахтоуправление Донбасс
Для решения задач вентиляции была построена компьютерная вентиляционная модель шахты Щегловская-Глубокая
, которая состоит из 996 ветвей и 965 узлов.
Рисунок 1 – Компьютерная модель вентиляционной сети шахты Щегловская-Глубокая
При помощи модели можно решать задачи вентиляции, когда расходы воздуха в основных объектах проветривания будут отличаться от фактических не более чем на 10 % [3].
4.3 Исследование устойчивости вентиляционных потоков при пожарах в наклонных выработках
В работе была проведена оценка устойчивости вентиляционных потоков в выработках при пожарах в 15 ветвях, в 14 из них не выявлено нарушений устойчивости проветривания, а проветривание в 1 ветви (237 – центральный конвеерный ходок m3) при возникновении пожара окажется не устойчивым (рис. 3) [4].
Рисунок 2 – Моделирование пожара в 237 ветви. Красный цвет – выработка, в которой смоделирован пожар; Желтый цвет – зона распространения пожарных газов до опрокидывания вентиляционной струи (зона загазирования 1); Бирюзовый цвет – зона распространения пожарных газов после опрокидывания вентиляционной струи (зона загазирования 2)
В 1 зону загазирования, то есть в зону распространения пожарных газов до опрокидывания вентиляционной струи, попали ветви: 218, 99, 97, 4, 373, 380, 375, 386, 376, 386, 377, 380, 382, 386, 390, 200, 201, 208, 210, 218, 147, 148,
[9] . После опрокидывания зона загазирования дополнительно распространяется ещё на ветви:251, 215, 206, 208, 209, 205, 204, 212, 284, 217, 197, 248, 249. Для того чтобы избавиться от дополнительной зоны загазирования необходимо обеспечить устойчивость проветривания 237 ветви, используя функцию Усиление проветривания
, эта задача дублируется в окне ветви. Щелкнув курсором на любой ветви (объект регулирования), можно определить выработку (ветвь–регулятор), установка регулятора в которой, обеспечит максимальное увеличение расхода воздуха в объекте регулирования. Если, по каким – то причинам, в первой ветви установка регулятора невозможна, предлагается другая ветвь. Задача двойного назначения – для быстрого поиска места установки регулятора, в аварийных условиях, и для решения задач регулирования воздухораспределения, обеспечивающих технологические процессы [6 – 8] .
Параметры ветви до усиления проветривания: расход воздуха 7,48 м3/с, аэродинамическое сопротивление 0,02214 кМюрг. Выбираем первый предложенный вариант ветвь 237
В 237 ветви увеличиваем сопротивление на 1 кМюрг (было 0,02214 кМюрг, стало 1,02214 кМюрг). Как видно из рис. 3, опрокидывание вентиляционной струи не происходит и поэтому зона распространения пожарных газов после опрокидывания вентиляционной струи отсутствует.
Рисунок 3. Зона загазирования после усиления проветривания. Красный цвет – выработка, в которой смоделирован пожар; Желтый цвет – зона распространения пожарных газов до опрокидывания вентиляционной струи (зона загазирования 1)
Таким образом, удалось добиться повышения устойчивости наклонной выработки восходящим проветривании при пожаре в ней.
Рисунок 4 – Моделирование пожара в ветви 237 компьютерной модели шахты Щегловская-Глубокая
(анимация: 2 кадра, циклична, 30 килобайт)
Выводы
В ходе выполнения магистерской работы, был проведен анализ схемы вентиляции, распределения воздуха, разработана компьютерная модель шахты с помощью
программы IRS Вентиляция – ПЛА
. Обеспечение устойчивости проветривания горных выработок при пожарах в наклонных
выработках, уменьшает зону загазирования, что исключает возможность появления пожарных газов на маршрутах
эвакуации людей и уменьшает число выработок попавших в зону загазирования, снижая вероятность попадания людей в
эту зону.
Список источников
1. Трофимов В. А., Кавера А. Л., Калинич Н. М., Негрей А. Г. Влияние увеличения сопротивления наклонной выработки на устойчивость ее проветривания при пожаре ⁄⁄ Материалы Международной научно-практической конференции «Промышленная безопасность и вентиляция подземных сооружений в XXI столетии». – Донецьк, 2012. – с. 16-18.
2. Болбат И. Е., Лебедев В. И., Трофимов В. А. Аварийные вентиляционные режимы в угольных шахтах. – М.: Недра, 1992. – 206 с.
3. Булгаков Ю. Ф., Трофимов В. О., Кавєра О. Л., Харьковий М. В. Аерологія шахтних вентиляційних мереж. – Донецьк, 2009. – ДонНТУ.
4. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. – Киев, 1994.
5. Правила безопасности в угольных шахтах. – Киев, 2010. – 422 с.
6. Рекомендації по вибору ефективних режимів провітрювання шахт при аваріях ⁄⁄ НДИІД. – Донецьк, 1995. – 165 с.
7. Каледіна І. О., Романченко С. Б., Трофимов В. О. Комп’ютерне моделювання шахтних вентиляційних мереж: Методичні вказівки. – М.: Видавництво МГГУ, 2004. – 72 с.
8. Каледіна І. О., Романченко С. Б., Трофімов В. О., Горбатов В. А. Комп’ютерне моделювання задач протиаварійного захисту шахт: Методичні вказівки. – М.: Видавництво МДГУ, 2004. – 45 с.
9. Борзых А. Ф. Содержание, ремонт и ликвидация выработок угольных шахт. – Алчевск: ДонГТУ, 2004. – 614 с.