Автореферат Шадиев Абдулазиз Юлдашходжаевич

Введение

Дальнейший рост добычи угля будет осуществляться путём строительства новых и реконструкции действующих шахт и разрезов и увеличения производительности труда на основе применения передовой техники при широкой механизации и автоматизации всех основных и вспомогательных процессов. Одновременно предусмотрено дальнейшее улучшение условий труда и снижение себестоимости добычи угля при повышении его качества.

Весьма важным для улучшения условий работы шахтёров и повышения производительности труда является снижение до минимума трудоёмких работ, связанных с применением тяжёлого немеханизированного труда на вспомогательных процессах. Значительный удельный вес из общего объёма вспомогательных операций приходится на чистку зумпфов скиповых стволов и шахтных водосборников. В настоящее время в горнодобывающей промышленности используется около 30 различных способов чистки зумпфов и откачки из них воды. Применяемые способы чистки зумпфов не могут в полной мере удовлетворить все требования. Значительный объём тяжёлых немеханизированных работ в стеснённых антисанитарных условиях зумпфов требует длительного присутствия людей под подъёмными сосудами, что сказывается на напряжённости работы и снижении производительности скиповых подъёмов шахт.

Большинство способов чистки характеризуется высокими капитальными затратами, ненадёжностью работы оборудования и электроаппаратуры, что неоднократно служило причиной затопления зумпфов и простоев шахт. Одним из наиболее прогрессивных является гидроэлеваторный способ чистки зумпфов скиповых стволов, нашедший широкое применение на шахтах Карагандинского, Кузнецкого бассейнов. Этот способ позволяет одновременно решить вопрос чистки зумпфа и откачки воды из него с минимальным количеством людей или вообще без присутствия обслуживающего персонала в зумпфе, чем в значительной мере решается вопрос безопасного ведения работ. Простота оборудования, работоспособность установки под завалом и в затопленном состоянии. Нечувствительность к срыву вакуума – всё это вызвало к гидроэлеваторному способу чистки значительный интерес.

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ ОЧИСТКИ ЗУМПФОВ.

В практике эксплуатации и проектирования угольных шахт в нашей стране и зарубежём известно около 30 различных способов и схем чистки зумпфов скиповых стволов. Многочисленность применяемых и предлагаемых способов явилась следствием разнообразных условий. Она объясняется главным образом отсутствием достаточно эффективных способов осуществления этого трудоёмкого процесса. Главным признаком, положенным в основу классификации, является вид подъёма просыпавшейся горной массы из зумпфа на горизонт околоствольного двора или непосредственно на поверхность. По этому признаку рассматривается три способа: механический, гидравлический и комбинированный.

Механический способ чистки зумпфов имеет исключительно широкое применение на действующих шахтах. Сущность этого способа заключается в том, что просыпающаяся горная масса выдаётся на горизонт околоствольного двора или на поверхность средствами механизированной доставки или подъёмами по стволу. Преобладающее число схем при механическом способе чистки зумпфов предусматривает наличие в зумпфе улавливающего бункера, в котором аккумулируется и из которого перегружается в вагонетки, скипы или бадьи просыпающаяся горная масса. Накопленная горная масса попадает в загрузочное устройство скипов путём перегрузки из скипа зумпфового подъёма в вагонетку. В бункер загрузочного устройства или непосредственно в скип главного подъёма путём перепуска горной массы по накопительной выработке с использованием виброжелоба, вертикального элеватора, улавливающего скипа, конвейера. Все перечисленные способы транспортированной горной массы из зумпфа на уровень околоствольного двора или на поверхность имеют незначительные недостатки, главными из которых являются:

· усложнение организации работ и снижение производительности подъёма из-за необходимости использования главного подъёма для выдачи просыпавшегося материала;

· ограниченная область применения из-за наличия посадочных балок в зумпфах;

· высокая трудоёмкость из-за значительного объёма работ, производимых вручную по очистке зумпфов от мелких фракций просыпавшегося угля;

· обязательное присутствие человека в зумпфе во время работ по его очистке, сложность автоматизации работ;

· большой дополнительный объём горных выработок (камеры, гезенки, спуски и т.д.) необходимых для размещения оборудования, что влечёт за собой резкое увеличение затрат при строительстве и эксплуатации;

· откачка зумпфового притока производится специальными насосами как отдельная операция;

· невысокая надёжность схем из-за большого количества различного оборудования в технологической схеме (вагонеток, специальных скипов, конвейеров и т.д.).

Гидравлический способ чистки зумпфов предусматривает транспорти-рование горной массы на уровень околоствольного двора с помощью гидроэлеваторов, углесосов или шламовых насосов, эрлифтов и загрузочных аппаратов. Он обеспечивает совместное выполнение одним технологическим звеном операций по удалению просыпающейся горной массы, чистке водосборной части зумпфа от шлама и откачке зумпфового притока.

Схемы чистки зумпфов с помощью гидроэлеватора предусматривают забор горной массы непосредственно из водосборной части зумпфа, либо из улавливающего бункера. При этом напорная вода для гидроэлеватора подаётся, как правило, от нагнетательного трубопровода главного водоотлива. Пульпа откачивается на горизонт околоствольного двора, где производится отделение твёрдого на обезвоживающих установках, ситах и т.д.

В некоторых схемах пульпа перекачивается гидроэлеватором в водосборник главного водоотлива, а в других к углесосной установке, в шламонакопители, в качестве которых используется выработанное пространство лав, заброшенные или специальные выработки в районе околоствольного двора.

Чистка зумпфов с гидротранспортом горной массы углесосами ведётся, как правило, с перекачкой её в шламонакопитель, сооружаемый на горизонте околоствольного двора.

При применении эрлифтного подъёма просыпающаяся горная масса аккумулируется в водосборной части зумпфа, где и организуется её забор всасывающим устройством эрлифта. Пульпа транспортируется на обезвоживающее сито, после которого твёрдое направляется в загрузочный бункер главного подъёма и выдаётся на поверхность.

Схемы чистки зумпфов с использованием загрузочных аппаратов (шламосборочных камер, трубчатых питателей и т.п.) предусматривает различные варианты загрузки последних горной массой: непосредственно с решётки, установленной в зумпфе или от углесоса, к которому пульпа подаётся гидроэлеватором, отбирающим твёрдое из улавливающего бункера в зумпфе и т.п.

При гидравлическом способ чистки как шлам, образующийся от просыпающейся в зумпфе горной массы, так и вода является предметом транспортирования, и удаляются из зумпфа в виде пульпы.

Гидравлическом способ чистки скиповых стволов считается наиболее совершенным и с той точки зрения, что может быть применён на всех шахтах.

Этот способ в принципе позволяет все операции по очистке зумпфа, выдаче горной массы, шлама и откачке притока воды производить одновременно одним устройством. Семы этого способа чистки выгодны и с экономической, и с санитарно-технической точки зрения и лучше других решают вопрос ликвидации тяжёлого ручного труда.

Комбинированные способы чистки зумпфов скиповых стволов объединяют в себе элементы механического и гидравлического способов, т.е. для чистки зумпфов применяется механическое оборудование в комплексе с гидравлическими машинами и устройствами.

Эти способы и являются наиболее перспективными для шахт Донбасса.

ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТОГО СПОСОБА ЧИСТКИ ЗУМПФА СКИПОВОГО СТВОЛА.

Из рассмотренных способов чистки зумпфов скиповых стволов вытекает ряд требований, которые должны предъявляться к ним:

· независимость от работы главного подъёма;

· наличие резерва оборудования в технологической схеме, простота и высокая надёжность в работе;

· возможность автоматизации процесса очистки зумпфов;

· безопасность обслуживания и технического осмотра, отсутствие людей в зумпфе при работе подъёма;

· минимальные капитальные и эксплуатационные затраты.

Анализ приведённых выше способов очистки зумпфов позволяет утверждать, что ни один из них, кроме гидроэлеваторного, не отвечает в полной мере этим высоким требованиям.

Наиболее полно удовлетворяет предъявляемым требованиям гидроэлеваторный способ очистки зумпфов. Основной узел установки – гидроэлеватор (струйный насос) очень прост по конструкции. Отсутствие вращающихся и движущихся частей обеспечивает безопасность, лёгкость и простоту монтажа, эксплуатации и высокую надёжность в работе. Аппарат может работать в любых условиях: в затопленном состоянии; загазированном пространстве; засасывать воздух воду, куски твёрдых материалов, причём срыв вакуума не влияет на его последующий запуск. Всё это, а также малый вес и габариты, низкая стоимость, возможность и простота изготовления в местных мастерских обусловливает ему, несравнимую ни с какими другими насосами высокую надёжность в работе и широкую область применения.

:Источники

1 . Н. Н. Безуглов, Г. Г. Ларцев, А. Н. Синчуков «Гидроэлеваторный способ очистки зумпфов стволов и шахтных водосборников» Москва , 1967г.

2 . В.Б.Малеев, В. М. Яковлев «Специальные средство водоотлива»