АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ ШАХТЫ ИМ. В.М. БАЖАНОВА ГП «МАКЕЕВУГОЛЬ»
Шахтой разрабатывается пласт m3 «Макеевский». Шахта относится к опасной по внезапным выбросам угля и газа, по взрывчатости угольной пыли, по самовозгоранию угля, суфлярным выделениям и горным ударам ниже гор.1100м.
Способ проветривания – всасывающий, схема проветривания – комбинированная.
Шахта проветривется с помощью двух вентиляторных установок главного проветривания: ВЦД-47У и ВЦД-31,5, размещенных соответственно на (скиповом) стволе №1 и (вентиляционном) стволе №5.
Состояние проветривания шахты характеризуется нижеследующими аэродинамическими параметрами.
На проветривание шахты поступао 338,2 м3/с при расчетном расходе воздуха 241,6 м3/с, обеспеченность воздухом – 139%, в том числе по отдельным выемочным участкам:
- 2-й центральной лавы уклонного поля поступало 27,9 м3/с при расчетном расходе воздуха – 21,1 м3/с, обеспеченность – 132%;
- ценральной разгрузочной лавы уклонного поля– фактическое поступление воздуха – 22,9 м3/с, расчетное – 20,8 м3/с, обеспеченность воздухом составила 110%;
- 4-й западной лавы гор. 1012м- фактический расход воздуха – 43,9 м3/с, расчетный – 26,4 м3/с, обеспеченность – 166%.
В обособленно проветриваемую подготовительную выработку (центральная вентиляционная магистраль) поступало 10,3 м3/с при расчетном – 10,1 м3/с, обеспеченность – 102%.
В служебные камеры подается 45,5 м3/с при расчетном расходе – 39,6 м3/с, обеспеченность воздухом составляет 115%.
В обособленно проветриваемые поддерживаемые вспомогательные выработки шахты поступает 129,3 м3/с при расчетном расходе воздуха 71,6 м3/с, обеспеченность воздухом при этом составляет 180%.
Все выемочные участки, подготовительные выработки, камеры и поддерживаемые вспомогательные выработки, кроме одной (конвейерный уклон гор. 1100м при расчетном расходе воздуха 6,9 м3/с, фактический – 4,6 м3/с, обеспеченность 67%), обеспечены достаточным количеством свежего воздуха. Однако имеется большое количество объектов проветривания, на которые нерационально расходуется 90,2 м3/с из 279,8 м3/с, т.е. 47,6%. Особенно много нерационально используемого воздуха направляется на: выемочный участок 4-й западной лавы – 17,5 м3/с; электровозный гараж гор. 1012м – 3,5 м3/с; выработку теплообменника – 2,6 м3/с; сбойку №2 западного крыла – 5,4 м3/с; западный полевой вентиляционный штрек гор. 1012м – 2,7 м3/с; демонтажный ходок 6-й западной лавы – 8,4 м3/с; сбойку №4 западных уклонов – 3,9 м3/с; вентиляционную сбойку уклонного поля – 2,0 м3/с; сбойку между конвейерной и вентиляционной магистралью – 3,8 м3/с; сбойку №2 восточного крыла – 3,0 м3/с, восточный полевой конвейерный откаточный штрек гор. 1012м – 3,5 м3/с; ходок мехдоставки – 2,7 м3/с; вентиляционный ходок 7-й восточной лавы – 3,8 м3/с и др.
Утечки воздуха через вентиляционные сооружения составляют 58,4 м3/с при расчетном значении – 30 м3/с. Нерационально расходуется 28,4 м3/с свежего воздуха из-за неудовлетворительного состояния (негерметичности) шлюзов и глухих перемычек. Особенно большие утечки воздуха на вентиляционных дверях в шлюзе восточного полевого коренного вентиляционного штрека – 1 м3/с и через глухие перемычки – 28,4 м3/с в том числе на: транспортном бремсберге – 1,2 м3/с; заезде на транспортерный бремсберг – 3,1 м3/с; вентиляционном ходке – 5,4 м3/с; вспомогательном бремсберге – 1,2 м3/с; приемной площадке западного коренного вентиляционного штрека – 1,4 м3/с; вентиляционном ходке 3-й западной лавы – 1,5 м3/с; конвейерном ходке 5 западной лавы уклонного поля – 1,5 м3/с; сбойке №3 восточного крыла – 2,6 м3/с; сбойке на восточный вентиляционный ходок гор. 1100м – 2,2 м3/с.
Утечки воздуха через вентиляционные сооружения на поверхности на 32 м3/с превышают расчетные. Это обусловлено нудовлетврительной герметичностью надшахтных зданий у вентиляционных стволов и вентиляционных сооружений в каналах к вентиляторам.
Общие потери свежего воздуха в вентиляционной сети шахты в целом составили – 255 м3/с или 54% от суммарной производительности вентиляторов, в том числе сверхнормативные потери – 123,8 м3/с или 26% от суммарной производительности вентиляторов.
Скорость движения воздуха превышала допустимые нормы в следующих горных выработках: восточный полевой коренной вентиляционный штрек (LB = 300м, SB = 11,4 - 13,2м2, V = 8,8 м/с); выработка исходящего воздуха с гор. 1012м (LB = 40м, SB = 13,0 м2, V = 15,9 м/с); ходок механизированной доставки гор. 1150м (LB = 220м, SB = 8,0-25,0м2, V = 9,05 м/с); приемная площадка (LB = 30м, SB = 8,4 -11,8 м2, V = 13,0 м/с); западный полевой коренной вентиляционный штрек (LB = 130м, SB = 8,6 -12,7 м2, V = 9,2м/с); западный полевой откаточный штрек (LB = 75м, SB = 11,7-15,0 м2, V = 10,4-11,0 м/с); выработка исходящего воздуха (LB = 40м, SB = 13,0 м2, V = 16,0м/с).
Повышение допустимой температуры воздуха наблюдается во всех выработках с исходящей струей воздуха, а также во всех выработках со свежей струей воздуха, расположенных ниже гор. 1012м.
Вентилятор ВЦД-47У у скипового ствола работает в зоне промышленного использования (депрессия 574даПа, подача воздуха – 305,2 м3/с) с КПД – 0,73. депрессия естественной тяги составляла 45 даПа и помогала работе вентилятора. Вентилятор имеет резерв по подаче 10% (вместо требуемого 14%) и по депрессии – 20%. Угол установки лопаток направляющего аппарата – 450.
Вентилятор ВЦД- 31,5 у вентиляционного ствола работает в зоне промышленного использования (депрессия – 528 даПа, подача воздуха – 166 м3/с) с КПД – 0,82. Депрессия естественной тяги составляла 42,2 даПа и помогала работе вентилятора на существующую сеть.
Потери депрессии в выработках по маршруту через 4 западную лаву составили в сети вентилятора ВЦД – 31,5:
- в выработках со свежей струей 187 даПа при их протяженности 4150м (46,8% общей длины маршрута);
- в выработках с исходящей струей – 325 даПа (57% депрессии маршрута) при длине этих выработок 4510м (50,9%общей длины маршрута).
Потеря депрессии в лаве составила 54 даПа (10% от депрессии маршрута). Длина лавы 200м (2,3% длины маршрута).
Вентиляционный маршрут через 4 западную лаву гор. 1012м является регулируемым направлением. Регулятор расхода воздуха установлен в вентиляционной сбойке западного крыла – депрессия 17 даПа или 3% депрессии маршрута.
Потери депрессии по маршруту через центральную разгрузочную лаву на скиповой ствол №1 (вентилятор ВЦД-47У) составили 628 даПа, в том числе в выработках со свежей струей общей протяженностью 428м (43,1% общей длины маршрута – 9935м) – 28 даПа или 385 депрессии маршрута, а в выработках с исходящей струей 345даПа (55% депрессии маршрута). Протяженность этих выработок 5465м (55% общей длины маршрута).потеря депрессии в лаве составила 45 даПа (7% депрессии маршрута) при длине лавы 190м (1,9% длины маршрута).
Значительная депрессия терялась в следующих выработках:
- западный полевой откаточный штрек – 37,7 даПа (6,1% депрессии маршрута) длиной 260м (2,6% общей длины маршрута). Скорость воздуха при его большом количестве достигает 10,4 - 11,0 м/с, что превышает допустимую Правилами безопасности.
- вентиляционная магистраль, восточный вентиляционный ходок гор. 1100м – 70,2 даПа (11% депрессии маршрута), длина этой выработки 560м (5,6% общей длины маршрута). В этой выработке сечение 8,5м2, скорость воздуха достигает 7,8 м/с;
- восточный полевой коренной вентиляционный штрек – 32,8 даПа (5,3% от депрессии маршрута), длина 300м, скорость движения воздуха достигает 8,8 м/с, что выше нормы;
- выработка с исходящей струей с гор. 1012м – 8,6 даПа, длина 40м, скорость движения воздуха – 15,9м/с, что значительно превышает допустимую Правилами безопасности.
В маршруте через 2 центральную лаву на скиповой ствол №1 (ВЦД-47У) потеря депрессии в выработках со свежей струей – 174 даПа (28% депрессии маршрута – 633,2 даПа). Протяженность этих выработок 4550м (общая длина 9915м).
В выработках с исходящей струей терялось 363 даПа депрессии (57% от общей депрессии). Протяженность этих выработках 5175м (52,2% общей длины). Потеря депрессии в лаве составила 96 даПа (15% депрессии маршрута).
Значительная часть депрессии теряется в выработках:
- восточный вентиляционный ходок гор. 1100м – 70 даПа (11% общей депрессии) при длине 560м и скорости воздуха 7,8 м/с;
- восточный полевой коренной вентиляционный штрек – 32,8 даПа (5,3% от общей депрессии), длина 300м, скорость движения воздуха местами достигает 8,8 м/с, что превышает норму Правил безопасности;
- выработка с исходящей струей воздуха с гор. 1012м – 8,6 даПа при длине 40м и скорости воздуха – 15,9 м/с.
Согласно ПБ шахта относится к труднопроветриваемой.
Сверхнормативные потери свежего воздуха (утечки воздуха, нерациональное использование) составляли 123,8м3/с или 26% от суммарной производительности вентиляторов. Потребление электроэнергии вентиляторами составило 3400 кВт/ч.
Таким образом, в результате анализа вскрыты недостатки в организации и параметрах проветривания шахты. Для совершенствования проветривания шахты, снижения трудности проветривания необходимо разработать мероприятия по устранению вышеотмеченных недостатков и снижению затрат электроэнергии на проветривание.
Выводы и рекомендации.
Состояние проветривания шахты в целом удовлетворительное. Обеспеченность шахты воздухом на момент проведения депрессионной съемки - 140 %, по трудности проветривания шахта относится к труднопроветриваемой.
По сравнению с результатами 2003 года поступление воздуха в шахту увеличилось на 25,7 м3/с. Увеличилось количество очистных забоев с трех, а также количество воздуха для проветривание выемочных участков на 19,5 м3/с. На 2003 год проходился один обособленно проветриваемый подготовительный забой, в связи с этим расход воздуха для проветривания тупиковых выработок увеличился на 10,3 м3/с. На проветривание камер поступление количества воздуха увеличилось приблитеьно - на 1,0 м3/с. Количество воздуха поступающего на проветривание поддерживаемых выработок практически не изменилось. Внутренние утечки воздуха уменьшились на 8,7 м3/с, а утечки воздуха увеличились незначительно на 11,8 м3/с. Расход электроэнергии на вентиляторе главного проветривания увеличился на 360 кВт/ч.
Потери воздуха в вентиляционной сети шахты в целом составили 255,0 м/с или 54% суммарной производительности вентиляторных установок.