Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

1. Технологічна схема системи дегазації шахтних виробок

Відносна кількість шахт, на яких відбуваються газодинамічні явища з кожним роком збільшується. Тому в даний час є актуальними розробка та впровадження дегазаційних систем, що дозволяють витягати метан з вугільних пластів і використовувати його.

Одним із дуже ефективних способів забезпечення безпечних атмосферних умов на високогазообільних виїмкових дільницях та зняття обмежень газового фактора на навантаження очисних вибоїв є дегазація джерел метановиділення.

Типова структура системи дегазації гірничої виробки зображена на малюнку 1. Дегазаційна система складається з розподілених в просторі дегазаційних свердловин, газовідсмоктувального трубопроводу (рис.2), прокладеного по гірських виробках, стовбура на поверхні шахти, вакуум-насосної станції на поверхні. Свердловини приєднуються до газовідсмоктувального трубопроводу. Кожна свердловина обладнується заслоном, водороздільниками, патрубками для виміру вакууму, дебіту свердловини і концентрації метану, переносними приладами і місцямидля установки стаціонарних датчиків.

Рисунок 1

Рисунок 1 – Структурна схема системи дегазації.

Рисунок 2

Рисунок 2 – Структурна схема газовідсмоктувальних трубопроводу (Анимація: 6 кадрів по 0.75 сек.)

Кожна свердловина має обмежений термін служби, обумовлений гранично допустимим мінімальним дебітом свердловини і концентрацією метану в метано-повітряної суміші.

Після закінчення терміну служби свердловини обладнання демонтується і переноситься на нову свердловину. На відпрацьованих свердловинах встановлюються заглушки, а гирло свердловин заливаються цементним розчином.

Всмоктуючий газопровід, прокладений на поверхні від стовбура шахти, приєднується до вакуум-насоса. За домогою нагнітального трубопроводу газ подається до котельної. Вакуум-насосна станція оснащена стаціонарними приладами для контролю, вимірювання параметрів і захисту системи дегазації.

2. Склад і принцип роботи системи дегазації шахтних виробок

Основним завданням системи дегазації шахтних виробок є підтримання необхідної концентрації метану, а так само інших аерологічних параметрів у виробленні, тим самим забезпечуючи безпечне проведення робочих процесів усередині шахти.

Прилади для контролю і виміру параметрів знаходяться на території самої шахтної виробки. Вони відносяться до системи аерогазового контролю (АГК). У систему АГК входять датчики контролю складу і властивостей шахтної атмосфери, апаратура автоматичного контролю витрати повітря, апаратура автоматичного контролю роботи і управління вентиляторами місцевого провітрювання (ВМП), пристрої звукового оповіщення та (або) світлової сигналізації в підземних виробках про аварійну ситуацію на контрольованому об'єкті, вибухозахищені джерела живлення.

Всі перераховані вище системи входять до складу системи контролю і управління технологічними процесами шахти, яка виглядає наступним чином (рис. 3):

Рисунок 3

Рисунок 3 – Функціональна схема системи управління і контролю ТП шахти.

3. Функціональна схема системи контролю та управління

Технічне забезпечення системи контролю та управління процесом дегазації являє собою сукупність технічних засобів.

Функціональна схема системи представлена на рисунку 4.

Рисунок 4

Рисунок 4 – Функціональна схема системи контролю і управління процесом дегазації.

Роботу системи в загальному вигляді можна представити таким чином: обчислювальний блок, що входить до складу вимірювальної станції, опитує датчики метану, абсолютного і диференціального тиску і температури, зчитує стану дискретних входів. На підставі отриманих даних розраховує значення дебіту метану і витрати метаноповітряної суміші. СБ перевіряє дані на вихід за межі допустимих значень і виставляє необхідні статуси, використовуючи всю отриману інформацію, проводить управління блоком ВМП.

Блок управління ВМП здійснює управління приводом вентилятора місцевого провітрювання. Загальна структура блоку показана на рисунку 5.

Рисунок 5

Рисунок 5 – Структура блоку управління ВМП.

За рахунок зміни потоку повітря Qвх на вході ВМП за допомогою регулиро-вання частоти f підводиться до двигуна напруги за завданням f* для ПЧ потік Qвих підтримується на заданому рівні Q*вих. Величина Qвих визначається побічно по швидкості вихідного потоку Vвих, регулювання здійснюється по відхиленню із застосуванням ПІД-регулювання.

Список джерел

  1. Звягильский Е.Л., Бокий Б.В. Пути совершенствования технологических схем дегазации // Уголь. – 2007. – №12.
  2. Карпов Е. Ф., Рязанов А. В. Автоматизация и контроль дегазационных систем. – М.: Недра, 1983, – 190 с.
  3. Колл.авт. Инструкция по дегазации угольных шахт. – М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр по безопасности в промышленности», 2012. – 250 с.
  4. Абдрахманов М.И. Задачи автоматизации дегазационной установки // Материалы Уральской горнопромышленной декады, г. Екатеринбург, 14-23 апреля 2008 г. – Екатеринбург, 2008.
  5. РЭ АПТВ.М.КП по ст. 1999 г., г. Прокопьевск 2010.
  6. ГОСТ 6625-85 Вентиляторы шахтные местного проветривания.
  7. Забурдяев B.C., Бухны Д.И. Особенности проектирования дегазационных систем на протяженных шахтных полях // Безопасность труда в промышленности. – 2012. – № 7.
  8. Васенин И.М. Математическое моделирование нестационарных процессов вентиляции сети выработок угольной шахты / И.М. Васенин, Э.Р. Шрагер, А.Ю. Крайнов, Д.Ю. Палеев, О.Ю. Лукашов, В.Н. Костеренко // Компьютерные исследования и моделирование. – 2011. – № 2. – С 155 – 163.
  9. Забурдяев B.C. Дегазация угольных шахт – эффективный способ обеспечения безопасности горных работ в метанообильных шахтах / B.C. Забурдяев, Ю.Ф. Руденко, В.Н. Костеренко, Е.П. Ютяев, Е.В.Мазаник // Безопасность труда в промышленности. – 2010. – №11.