Українська   Русский
DonNTU   Masters' portal

Abstract

Maintenance

Introduction

A modern mining enterprise is impossible without mechanical ventilation. Termination ventilation entails stopping the entire production of the mine or the mine complex, the conclusion people on the surface, to stop the operation of all machinery. From a reliable, trouble-free operation of ventilation systems are fully security depends, and often the lives of people working in the mine.

Fans are widely used in all industries. Their drive consumes a huge amount of power generated in the country. In particular, the fan drive shaft serving in the mining industry, it takes up to 8–10 % of the electricity consumed by the entire mine. Therefore, the creation of highly fans and their proper use is of great economic importance [1].

1. The relevance of the topic

As a rule, mine ventilation systems are working in conditions that alter their parameters in time, so the economics of these systems depends on the correct choice of the fan, the method and the efficiency of regulation of its modes of operation and coordination of the aerodynamic characteristics of the fan and the ventilation of the mine network.

The main parameters controlled fan installation are: productivity, depression, temperature, fan bearings and the drive motor, the amperage of the rotor and stator of the drive motor, the supply voltage, the position of the blades of the guide apparatus, the position of the air channel folding doors.

2. Analysis of the structure, especially the operation and specifications are the main ventilation fan

All produced for the mining industry are fans on the design of so-called blade superchargers. The fans of this type of energy in the rotating rotor is converted potential and kinetic in turn reported by the moving air.

Centrifugal fans. The impeller can be with forward curved blades in the course of the wheels, and radial backward curved impeller purpose — to transmit the energy driving the fan to move air. The impeller rotates in a spiral casing 2, made of sheet steel. Housing for a helical air flow in a certain direction and partial conversion of the dynamic pressure in the air flow into static pressure. Air is drawn in through the fan inlet manifold 3, which establishes the non-rotating and swiveling each only about its axis 4 of the blade guide vanes. The guide unit is designed to supply air to the impeller at a certain speed and a certain angle, it allows you to adjust the fan operating modes [7].

image1

Figure 1 — Diagram of a centrifugal fan: 1- impeller; 2 helical casing; 3 — inlet manifold; 4 — blades of the guide apparatus; . 5 — diffuser (animation: 6 frames, iterval: 55 ms, size: 144 KB).

3. Study ways to reduce the energy consumption of the fan main ventilation

All the basic parameters of the fan are interconnected through the aerodynamic design of the fan. Fan performance change leads to a change in other parameters — depression, the power consumption and efficiency. To successfully use the fan in the mine ventilation system must be clear that the connection parameters. To this end, the theory and practice of fans introduced the concept of fan characteristics [5].

4. Critical review prior art in the field of process automation ventilation of mines

Currently, there are two principles of building automation systems, mine ventilation [3].

The first principle of building automation systems, mine ventilation is the current control of methane concentration, speed and direction of air flow in mines and at a deviation from the norms of their values BOP implement work stoppages of both workers and equipment. This principle in terms of hardware complexity used although it is the most simple, but necessitates equipment downtime coal, which entails considerable material losses.

The second principle of building automation systems, mine ventilation is the global control of both the state of mine atmosphere parameters: the concentration of methane and air rate, as well as state and modes of ventilation system equipment. Based on the data analysis is carried out and the formation of control actions on the equipment of ventilation systems. The result of this management should be to reduce the concentration of methane in the controlled area.

To automate the main fans of mine widely used equipment Ukawa-M, AKV-M UKVG, ADSHV [10].

Conclusions

The automation system continuously monitors and adjusts the performance of the fan main ventilation shaft installation is no longer present.

This leads to the fact that compensation for the oscillation amount of inlet air fan plants operate with high performance, and hence electricity to overrun. Also unforeseen disturbances ventilation mode could cause failures in the process of extraction of minerals. The development of automation of the process of mine ventilation, ventilation will improve the reliability of mining with minimum deviation from the set mode, which will give an economic effect.

References

  1. Ивановский И. Г. — Шахтные вентиляторы — Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2003. — 193. с.
  2. Батицкий. В. А., Куроедов В. И., Рыжков А. А. — Автоматизация производственных процессов и АСУ ТП в горной промышленности: Учебник для техникумов. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1991 — 303 с.
  3. Гаврилов П. Д., Гимельшейн Л. Я., Медведев А. Е. Автоматизация производственных процессов. — М.: Недра, 1985. — 215 с.
  4. Порцевский А. К. — Вентиляция шахт. Аэрология карьеров: Учебное пособие. — М.: МГОУ, 2004. — 71 с.
  5. Ляшков В.  И. Тепловые двигатели и нагнетатели: Учебное пособие. — Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2009. — 124 с.
  6. А. Беккер — Системы вентиляции — Техносфера. Евроклимат, 2005. — 231 с.
  7. Братченко Б. Ф. и др. Стационарные установки шахт: Справочное пособие. — М.: Недра, 1977. — 440 с.
  8. НПАОП 10.0-5.19-04 Инструкция по контролю состава рудничного воздуха, определению газообильности и установлению категорий шахт по метану приказ Государственного комитета Украины по надзору за охраной труда от 26.10.2004. — № 236.
  9. ДСТУ 3008-95. Государственный стандарт Украины по оформлению документов и отчетов в сфере науки и техники, структура и правила оформления — К.: Госстандарт Украины, 1996. — 32 с.
  10. Бабак Г. А., Бочаров К. П., Волохев А. Т. и др. Шахтные вентиляторные установки главного проветривания — М.: Недра, 1982. — 296 с.