Горным делом человечество занимается много тысячелетий. Одним из первых опасных факторов, с которым столкнулись горняки стала рудничная атмосфера. Несмотря на принятые меры безопасности, аварии на горном предприятии неизбежны.

     Главной задачей охраны труда на шахтах при возникновении аварийной ситуации является обеспечение безопасного выхода людей на свежую струю и на поверхность как можно быстрее.

     Действующие шахты в большинстве случаев добывают уголь на больших глубинах, на значительном удалении от главного воздухопадающего ствола, разрабатывают пласты на крутом падении. Ликвидация аварий на шахтах с крутым падением осложнена тем, что такие шахты характеризуются повышенной температурой на выходе из лавы, что ведет к росту естественной тяги, которая делает невозможным опрокидывание воздушного потока при проведение общешахтного реверсирования. Эта проблема довольно актуальна в угольной промышленности. Результаты данной работы, полученные на примере исследования шахты «Южная», разрабатывающей пласты на крутом падении, послужат рекомендациями к решению этой проблемы.

Научная новизна работы

     – впервые разработана действующая модель шахты «Южная» ГП «Дзержинскуголь» для программного обеспечения «IRS Вентиляция – ПЛА». Это позволило исследовать проветривание шахты при общешахтном реверсивном режиме и выявить выработки, в которых из-за значительной по величине естественной тяги не произошло опрокидывание. Для обеспечения выполнения требований ПБ к реверсированию общешахтной струи были разработаны мероприятия по снижению величины естественной тяги до значения, достаточного для обеспечения реверса.

     Пользуясь программой «IRS Вентиляция – ПЛА», работники службы ВТБ могут моделировать аварийные вентиляционные режимы и на основании полученных данных проводить мероприятия по улучшению вентиляции. Внося коррективы в шахтную модель, они имеют возможность проследить за изменением проветривания, проанализировать его и найти наиболее рациональный подход к решению задач по повышению безопасности выхода людей из шахты в аварийных ситуациях.

Практическая ценность работы
      заключается в разработке мероприятий по снижению величины естественной тяги воздуха и проведению общешахтного реверсирования вентиляционных струй. Цели и задачи работы

     Сделать анализ существующей схемы вентиляции горных выработок и воздухораспределения по выработкам шахты «Южная» ГП «Дзержинскуголь». Создать компьютерную модель шахты с помощью программного обеспечения «IRS Вентиляция – ПЛА». Промоделировать шахтную вентиляционную сеть с учетом естественной тяги до и после проведения общешахтного реверсирования. Разработать рекомендации по снижению естественной тяги и обеспечению общешахтного реверсирования.

Текущие и планируемые результаты по теме исследований      Основной перспективой исследований является возможность использования результатов работы на предприятиях угольной промышленности Украины.

     Результаты магистерской работы будут служить рекомендациями по обеспечению реверсирования вентиляционных струй на участках, разрабатывающих крутопадающие пласты.

Общая характеристика шахты

     Шахта «Южная» основана в 1877 году. Реконструкция шахты выполнена в 1967 году, при этом были выполнены – углубка ствола №1 до гор. 490м и сдача в эксплуатацию гор. 490м.

     Производственная мощность шахты с 01.01.1991 года составляет 120 тыс. т. в год.

     Шахта отрабатывает угольные пласты с углом падения от 5 до 62 град.

     Среднединамическая мощность пластов – 0,72 м.

     Шахтное поле вскрыто 2 вертикальными центрально-расположенными стволами №1 и №1-бис и наклонным фланговым стволом, а также этажными квершлагами на гор. 148м, 267м.

     Гор.360м и 490м недействующие. Гор.360м находится в стадии погашения. На гор.490м, в околоствольном дворе расположены: склад ВМ, главный водоотлив, ЦПП, чистка зумпфа ств. №1.

     В 2009 году в отработке находятся пласты: К₄^1-Н – Андреевский, К₄ – Рудный и Н₁₀ – Бабаковский, не опасные по внезапным выбросам угля и газа и не склонные к самовозгоранию угля.

     Способ отработки пластов – прямой, от ствола к границам шахтного поля.

     По гидрогеологическим условиям пласты не обводнены. Приток воды 0,5-1,0 м³/час – по пл. К₄^1-Н, К₄ до 5 м³/час – по пл. Н₁₀. Общий приток воды в шахту составляет 50-55 м³/час. Для откачки воды применяется одноступенчатая схеме водоотлива с гор. 490м.

     По состоянию на 01.01.2009г. промышленные запасы угля по шахте составляют 1,9 млн.т.

     Проведение выработок на откаточном и вентиляционном горизонтах осуществляется буровзрывным способом. Крепление выработок производится металлоарочной крепью АП-9,2, в том числе повторного использования.

     Схема проветривания шахты – комбинированная, способ проветривания всасывающий. Проветривание осуществляется вентиляторной установкой главного проветривания, оборудованной двумя вентиляторами типа ВЦ-31,5. Проветривание выемочных участков: по пл. К₄ и К₄^1-Н – возвратноточное, восходящее; по пл. Н₁₀ – возвратноточное, нисходящее.

План ликвидации аварий

     План ликвидации аварий (ПЛА) является основным документом в системе противоаварийной защиты каждой эксплуатационной, реконструируемой, строящейся и закрывающейся шахты, составляется на случай возможных аварий в соответствии с требованиями «Инструкции по составлению планов ликвидации аварий» и предусматривает мероприятия по спасению застигнутых аварией людей, ликвидации аварий в начальной стадии и предупреждения ее развития.

     Основным содержанием ПЛА является его оперативная часть, состоящая из позиций – совокупности выработок аварийного участка и возможной в этих выработках аварии.

     При определении позиций главным является правильное разделение сети горных выработок на аварийные участки. В идеальном варианте к аварийному участку следует относить выработку, часть выработки или несколько сопряженных выработок проветриваемых неразветвленной струей. В этом случае для аварии в любом месте аварийного участка можно однозначно определить пути выхода людей, маршруты движения отделений ГВГСС и др. Вместе с тем такой подход имеет недостатки, одним из которых является существенное увеличение числа позиций, осложняющих пользование ПЛА.

     Позиции оперативной части должны составляться в зависимости от вида аварии на следующие выработки и объекты шахты:

     - пожар – на все выработки шахты, надшахтные здания, сооружения и примыкающие к ним обогатительные фабрики (установки), при пожаре в которых продукты горения могут попасть в шахту, а также на здания подъемных машин, компрессорной и вакуумнасосной (в отдельных случаях допускается не включать в позицию выработки водосборника);

     - взрыв – на все выработки газовых шахт, в которых обнаружен метан при нормальном режиме проветривания, выработки и сооружения с интенсивным пылеобразованием на шахтах, опасных по взрывчатости угольной пыли (очистные и тупиковые забои, камеры опрокидов, угольных загрузок, выработки по которым уголь движется самотеком и др.), здания вакуумнасосной и компрессорной станций, склады ВМ, гараж - зарядные камеры:

     - внезапный выброс – на все очистные и подготовительные забои на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа;

     - прорыв воды (пульпы) и затопление – на все выработки и зоны, опасные по прорыву воды (пульпы);

     - горный удар – на все выработки и зоны, опасные по горным ударам;

     - обрушение угля (породы) – на все выработки шахты составляется одна общая позиция;

     - аварийные ситуации (загазирование, остановка ВГП, застревание клети или обрыв каната, общее отключение электроэнергии) – для каждой аварийной ситуации составляется одна общая позиция.

     При составлении позиций в соответствии с указаниями «Инструкции…» основополагающим является правильный выбор аварийного вентиляционного режима проветривания шахты и аварийного участка.

     В планах ликвидации аварий могут предусматриваться следующие вентиляционные режимы:

     - сохранение нормального режима проветривания;

     - общешахное реверсирование вентиляционных струй;

     - комбинированный режим работы вентиляторов главного проветривания (например, остановка одного вентилятора и реверсирование остальных);

     - местное реверсирование вентиляционной струи;

     - закорачивание вентиляционной струи;

     - повышение устойчивости проветривания горных выработок.

     В зависимости от вида и ожидаемого места возникновения аварии применяются следующие вентиляционные режимы.

     При взрывах газа или угольной пыли, внезапных выбросах сохраняется существующее до аварии направление вентиляционной струи, предусматриваются способы увеличения подачи воздуха на аварийные участки.

     При пожарах в надшахтных зданиях, стволах, околоствольных дворах, по которым поступает свежий воздух, предусматривается реверсирование вентиляционной струи. Расширение зоны реверсирования на другие главные выработки шахты с подающей струей воздуха должно решаться при разработке плана с учетом конкретных горнотехнических условий.

     При пожарах выше канала вентилятора в стволе с исходящей струей воздуха, надшахтных зданиях этих стволов (при всасывающем проветривании) необходимо сохранить нормальную работу вентилятора главного проветривания аварийного ствола, реверсировать остальные вентиляторы для обеспечения устойчивого движения воздуха по аварийному стволу.

     При пожарах в зданиях и каналах вентиляторов (при всасывающем проветривании) следует реверсировать неаварийные вентиляторы (при их наличии), после чего остановить аварийный вентилятор, закрыть шибер в канале вентилятора, открыть шлюзовые двери в надшахтном здании; при нагнетательном способе проветривания останавливается аварийный вентилятор, а остальные работают нормально.

     Для наклонных выработок с нисходящим проветриванием, с целью предотвращения опрокидывания вентиляционной струи под действием тепловой депрессии, следует предусматривать меры по увеличению сопротивления параллельных выработок и сбоек между ними; при невозможности обеспечить устойчивое нисходящее проветривание предусматривать местное или общешахтное реверсирование вентиляционных струй.

     Для наклонных выработок с восходящим проветриванием, с целью предотвращения нарушения проветривания в параллельных или вышележащих выработках и предотвращения проникновения продуктов горения в свежие струи, следует предусматривать увеличение сопротивления аварийных выработок ниже очага пожара (закрытие пожарных дверей, установка перемычек и т.п.).

     При пожаре в газообильном тупиковом забое необходимо сохранять нормальный режим проветривания.

     В зависимости от места возникновения аварии, уровня газовыделения и др. может предусматриваться увеличение или уменьшение расхода воздуха, остановка вентиляторов, закорачивание и местное реверсирование вентиляционной струи с пожарными газами. В некоторых случаях возможны нестандартные ситуации, связанные со схемами вскрытия и отработки отдельных выемочных полей или наличием вентиляционных связей с соседними шахтами. Эти нестандартные решения должны разрабатываться сотрудниками участка ВТБ с привлечением специалистов НИИГД и ГВГСС.

     Пути и время выхода людей являются основной частью позиции. Люди выводятся из аварийного и угрожаемых участков по разработанным маршрутам. В основу описания маршрутов выхода людей должны быть положены «Правила поведения работников шахты при авариях».

     При описании маршрутов выхода людей из выработок, проветриваемых за счет общешахтной депрессии, необходимо руководствоваться следующим.

     Выработки (выработку, часть выработки) аварийного участка условно разделяют на две зоны: наиболее опасную – за очагом аварии, и менее опасную – до очага аварии. К зоне за очагом аварии относят выработки аварийного участка, которые при нормальном (на момент аварии) режиме проветривания участка могут быть загазированы (выбросы, взрывы, пожары) или затоплены (прорывы воды). К зоне до очага аварии относят: при пожарах, взрывах и выбросах выработки аварийного участка, расположенные относительно места (очага) аварии со стороны свежей струи, а при прорывах воды - расположенные выше возможного прорыва воды. При этом возможность возникновения пожара или взрыва следует предусматривать в любом месте выработок аварийного участка, внезапного выброса в любом месте по длине очистного забоя, прорыва воды – в любом месте выработок аварийного участка, где реально может быть прорыв воды.

     Исходя из этих положений к выработкам аварийного участка, расположенным за очагом аварии, следует относить:

     - при взрывах и – пожарах – все выработки участка;

     - при выбросах – выработки участка, исключая воздухоподающую выработку;

     - при прорывах воды – выработки участка, в которые возможен прорыв воды и по которым устремляется вода.

     К выработкам аварийного участка, расположенных до очага аварии, относят;

     - при выбросах – выработки участка, исключая вентиляционную выработку;

     - при прорывах воды – выработки участка, расположенные выше возможного места прорыва воды.

Аварийная вентиляция

      Анализ аварийности на предприятиях угольной промышленности показывает, что с ростом глубины разработки, мощности и энергообеспеченности шахт потенциальная опасность возникновения аварий остается достаточно высокой.

     Практикой ведения горноспасательных работ установлено, что успех спасения горняков, которые находились в шахте во время аварии, эффективность действия спасателей по ее ликвидации и, наконец, размер материального ущерба во многом зависит от правильного выбора и своевременного применения аварийного вентиляционного режима.

     Наибольшую опасность несут в себе аварии, при возникновении которых в шахтной сети генерируются мощные внутренние источники тяги, способные преодолеть напор вентилятора в выработках аварийного участка, перебросить воздушный поток и тем самым дезорганизовать проветривание шахты.

     Существующие методы оценки устойчивости вентиляционных струй при появлении аварийных источников тяги и способы стабилизации воздушных потоков несовершенны, поэтому выбранные вентиляционные режимы не всегда эффективны.

     Вопросы аварийной вентиляции касаются всех подземных сооружений, имеющих искусственную или естественную вентиляцию. К аварийным вентиляционным режимам относят специальные режимы вентиляции сооружений, которые необходимо реализовывать в случае возникновения аварии. Наиболее распространенной и опасной для людей аварией считается пожар. Опасными последствиями пожара является выделение большого количества тепла и отравление воздуха. Высокотемпературное пламя разрушает сооружение и дезорганизовывает вентиляцию, а выделение оксида углерода и других отравляющих примесей делает воздух непригодным для дыхания людей. Причиной пожара может быть внезапный выход из строя механического или электрического оборудования, действие природных факторов или небрежность людей.

     Внезапный отказ механического или электрического оборудования, действие природных факторов или небрежности могут вызвать пожар. Для решения вопросов аварийной вентиляции используются компьютерные модели вентиляционных сетей подземных сооружений. Такие модели позволяют моделировать действие аварийных факторов в подземной сооружении и разрабатывать аварийные режимы, которые обеспечивают как безопасную эвакуацию людей, так и действие специальных служб которые ликвидируют аварию или ее последствия.

     Аварийные вентиляционни режимы используют при возникновении пожара в угольных шахтах, рудниках, метрополитенах, автомобильных и железнодорожных туннелях.

     Все подземные сооружения оборудованы системой искусственной вентиляции, которая обеспечивает движение воздуха в нормальных и аварийных условиях (в железнодорожных туннелях искусственная вентиляция может использоваться только в случае аварии). Вентиляционная система подземного сооружения представляет из себя совокупность вентиляторов, горных выработок (туннелей), соединений выработок, вентиляционного оборудования и сооружений для регулирования распределения воздуха между выработками (тоннелями). Наиболее простыми являются системы вентиляции железнодорожных и автомобильных тоннелей. В общем случае эти системы (или ее отдельные части) состоят из одного или нескольких параллельных (2–3) транспортных тоннелей и вертикальных горных выработок (стволы, шурфы), оборудованных вентиляторами. В горной местности отработанный воздух удаляется из туннелей на поверхность земли по вертикальным выработкам. Из подводных туннелей вентиляторы удаляют воздух по специальным вентиляционным каналам, расположенным параллельно тоннелям.

     Короткие автомобильные тоннели проветриваются осевымы вентиляторами местного проветривания, которые устанавливают вдоль туннелей под кровлей (каскадная схема). Вентиляторы устанавливают группами по два-три рядом. Расстояние между вентиляторами определяют с учетом пути движения свободной струи воздуха под кровлей туннеля.

     На шахтах и рудниках используется всасывающий, нагнетательный и комбинированный способ вентиляции. На шахтах и рудниках Украины используется всасывающий способ проветривания. В шахту воздух попадает по вертикальным и наклонным стволах. Возле ствола, по которому воздух уходит из шахты, устанавливают вентиляторы главного проветривания. Вентиляторы соединяют со стволами специальными каналами. Вентилятор вместе с каналом называют вентиляционной установкой. На большинстве угольных шахт действуют несколько (более чем две) вентиляционных установок. Шахты отличаются количеством стволов, по которым воздух поступает в шахты и выдается из них.

     Схемы вентиляции некоторых угольных шахт и рудников (например, сланцевых) очень сложные. Схемы вентиляционных соединений (схемы вентиляционной сети) подземной части таких предприятий могут вмещать более 600 ветвей. Ветвью называют изображение выработки (туннеля) или ее части в виде линии между двумя узлами. Узел - это изображение соединения нескольких выработок в виде маленького круга.

     В компьютерной (виртуальной) модели вентиляционной сети шахты (рудника) математические аналоги выработок (частей выработок) называют «ветка-выработка», а соединения – «узлы-соединения». Вентилятор главного или местного проветривания моделирует ветка-вентилятор. В виртуальной сети метрополитена узел-соединение моделирует станции метрополитена, соединения туннелей с вентиляционными ходками и переходами между тоннелями. Ветки-выработки моделируют тоннели, вентиляционные шурфы, входы-выходы станций, вентиляторы. Узел-соединение, что моделирует место выхода подземной выработки на поверхность земли имеет личную метку.

     Программное обеспечение «Вентиляция - ПЛА» предназначено для решения задач противоаварийной защиты, подготовки к ликвидации аварий, обеспечения безопасных условий труда в угольных шахтах по фактору вентиляции и информационного обеспечения руководителей шахты.

     Программное обеспечение включает в себя комплекс сервисных задач, которые позволяют обновлять и поддерживать информацию о шахтной вентиляционной сети на основании измерений службы ВТБ, то есть без проведения дополнительных общешахтних воздушно-депрессионних съемок.

     Расчетные задачи противоаварийной защиты позволяют прогнозировать последствия нарушений безопасного режима проветривания горных выработок в процессе эксплуатации шахты.

     Задачи, связанные с подготовкой ПЛА, обеспечивают решение вопросов подготовки шахт к спасению людей и ликвидации аварий.

     - оценка опасности «закорачивания» вентиляционных струй для выемочных участков и подготовительных забоев;

     - контроль соответствия скорости воздуха в горных выработках требованиям «Правил безопасности ...» ;

- построение зоны распространения пожарных газов при пожарах и перечень рабочих мест, которые попадают в эту зону;

     - определение оптимальных маршрутов выхода горнорабочим из зоны распространения пожарных газов;

     - построение маршрутов движения подразделений ГВГСС и ВГК к месту аварии;

     - автоматизированный расчет устойчивости вентиляционных струй при пожарах в наклонных выработках;

     - прогноз времени обнаружения пожара. Расчетные задачи программного комплекса позволяют прогнозировать обеспеченность шахты (выемочного поля, участка) воздухом на перспективу, проводить анализ и оценивать эффективность реконструкции шахтной вентиляционной сети.

     - распределение воздуха по горным выработкам (прогноз эффективности регулирования воздухораспредиления);

     - выбор и замена вентиляторов главного проветривания;

     - расчет сопротивления горных выработок и поддержка базы данных этих сопротивлений, в промежутках между депрессионными съемками;

     - автоматизированное построение депрессиограмм. Аварийные вентиляционные режимы в угольных шахтах.

Аварийные вентиляционные режимы в угольных шахтах

     Аварийные вентиляционные режимы (АВР) – это режимы проветривания шахты, группы выработок или отдельной выработки, предпринимаемые после возникновения аварии.

     При выборе аварийного вентиляционного режима необходимо учитывать следующие факторы: место возникновения аварии, местонахождение людей захваченных аварией, состояние вентиляционных сооружений и горных выработок, возможность образования взрывоопасной концентрации метана, состояние морозильных устройств, величину и направление действия тепловых источников тяги (естественная тяга, тепловая депрессия пожара ), число и расположение вентиляторов главного проветривания.

     Вентиляционные режимы, применяемые в ходе ликвидации аварий, должны обеспечивать безопасность шахтеров и спасателей. В планах ликвидации аварий и в ходе ликвидации аварии могут применятся следующие вентиляционные режимы:

     - что существуют до возникновения аварии, без изменения направления движения вентиляционных потоков и режимов работы вентиляторов главного проветривания;

     - что существуют до возникновения аварии с увеличением или уменьшением расхода воздуха в выработках аварийного участка;

     - общешахтное реверсирование вентиляционных потоков;

     - остановка вентиляторов главного проветривания;

     - комбинированные режимы, при которых сочетаются отдельные аварийные вентиляционные режимы или их элементы;

     - местное реверсирование вентиляции;

     - закорачивание вентиляционных потоков для увеличения или уменьшения расхода воздуха в выработках аварийного участка;

     - изоляция аварийного участка для предотвращения поступления воздуха к очагу горения.

     При возникновении аварий в угольных шахтах зачастую применяются общешахтное реверсирование вентиляции, закорачивание и местное реверсирование вентиляционных потоков, увеличение или уменьшение расхода воздуха в отдельных горных выработках или частях шахты с помощью стационарных и переносных регуляторов (пожарные и вентиляционные двери, переносные быстровозводимые перемычки).

     В зависимости от места возникновения пожара (канал вентилятора, вентилятор) применяются комбинированные режимы проветривания шахты (реверсирование или остановка одного из вентиляторов) или последовательно (один за другим) осуществляются несколько аварийных режимов. Например, местное реверсирование или закорачивание вентиляционного потока, может быть проведена после общешахного реверсирования вентиляции. Кроме того, после выполнения всех мероприятий предусмотренных в позиции ПЛА, можно перейти к «нормальному» (существовавшему до аварии) режиму проветривания шахты и так далее.

     При тушении пожаров в изолированных участках шахты могут применяться специальные аварийные вентиляционные режимы (рециркуляция и многократное реверсирование вентиляционного потока) и различные способы снижения утечек воздуха через изолированные участки.

Общешахтный реверсивный режим

     Одним из основных аварийных режимов является общешахтное реверсирование вентиляционных струй. Правилами безопасности в угольных шахтах (ПБ) предусматривается его применение при пожарах в надшахтных зданиях воздухопадающих стволов, в стволах и околоствольных дворах со свежим воздухом. В ходе ведения горноспасательных работ потребность в реверсировании струи может возникнуть при аварии в любой выработке шахты. В этом случае речь идет о расширении зоны реверсирования. Вопрос о включении горной выработки в зону общешахтного реверсирования должен решаться с учетом числа людей, попадающих в загазированную атмосферу, времени и условиям их движения по загазированным выработкам, устойчивости вентиляционных струй в нормальном и реверсивном режимах проветривания, газовой обстановке в районе предполагаемого очага пожара. Главным условием включения горной выработки в зону реверсирования является обеспечение безопасности людей.

     Воздухопадающие выработки, в которых возможно реверсирование струи при возникновении пожара, делятся на 4 основные группы: стволы (включая надшахтные здания)и околоствольные дворы; главные выработки, по которым подается воздух на проветривание нескольких панелей, пластов, крыла шахты; выработки выемочных полей; выработки выемочных участков.

     Выработки выемочных участков включаются в зону реверсирования в исключительных случаях, когда для выхода людей по исходящей струе надо устраивать более одного пункта переключения в резервные самоспасатели. Разумеется, расчетным и опытным путем следует подтвердить, что в этом случае реверс получится.

     Анимированное изображение. Схема движения воздуха в вентиляционной установке при реверсировании вентиляционной струи

     Параметры анимации: gif-анимация, число кадров – 13, число циклов – бесконечно, размер 26,2 кБ. GIF Animator.      Проанализируем достоинства и недостатки общешахтного реверсивного режима. К достоинствам относится следующее:
     - люди из шахты выводятся навстречу свежей струе в условиях нормальной видимости;
     - исключается загазирование выработок на большой протяженности и попадание в выработки, где сосредоточены люди, пожарных газов;
     - сокращается зона поражения и интенсивность развития пожара.

     Наряду с достоинствами реверсивный режим проветривания имеет достаточно много серьезных недостатков. Они заключаются в следующем:

     - в реверсивном режиме резко возрастают внешние утечки (подсосы) воздуха из-за плохой герметизации шлюзов надшахтного здания, неплотностей в герметизации дверей для навески скипов, отсутствия «подушки» горной массы в бункерах копра, использования несамоуплотняющихся ляд, неисправности или отсутствие стопоров на лядах, неплотного закрывания ляд из-за загрязнения или обмерзания – особенно в обводных каналах, внешние утечки в нормальном режиме проветривания составляют 9,6-49%, а в реверсивном – 14-75%;

     - существенно уменьшается аэродинамическое сопротивление путей внешних утечек, в среднем – в 7 раз;

     - при реверсировании с помощью обводных каналов резко возрастают потери депрессии на элементах вентиляторной установки (в основном – в канале и всасывающей будке), суммарные потери на вентиляторной установке в среднем составляют 60% депрессии вентилятора;

     - в реверсивном режиме сильно возрастают внутренние утечки воздуха (20-30% расхода воздуха, поступающего в шахту), так как депрессия вентиляционных дверей уменьшается в 2,5-3 раза; при этом расходы воздуха в выработках уменьшаются на 20-60%, а депрессия – в 2-8 раз;

     - в первоначальный момент реверсирования естественная тяга, как правило, противодействует реверсированию (от 15 мин. до 2 ч), что совпадает со временем вывода людей из шахты, в результате большого уменьшения расхода воздуха на участках возможно загазирование до взрывчатых концентраций, запаздывание опрокидывания вентиляционной струи в удаленных от ствола выработках составляет 15-30 минут и более, а иногда она и вообще может не опрокинуться (такие случаи встречались на исследуемой шахте «Южная»).

     Реверсирование согласно Инструкции (к НПАОП 10.01.01-05-ПБ в угольных шахтах п.3.3.4) должно осуществляться не реже двух раз в год(летом и зимой) с проверкой исправности действия реверсивных и герметизирующих устройств.

     Продолжительность реверсирования вентиляционной струи должна быть равна времени, необходимому для выхода людей из наиболее удаленной выработки на свежую струю и на поверхность.

     Необходимо также установить время, в течении которого концентрация метана в реверсивной струе в местах предполагаемых очагов пожара достигнет 2%. Этот срок должен учитываться при составлении ПЛА для установления времени вывода людей из опасной зоны.

Требования ПБ к реверсивному режиму проветривания.

     Учитывая высокую ответственность реверсивного режима, ПБ предъявляет к нему ряд непременных требований:

практическая проверка реверсивного режима должна осуществляться 2 раза в год в самое жаркое и самое холодное время года и официально оформляться актом;

расход воздуха в каждой выработке должен составлять не менее 60% от расхода в нормальном режиме проветривания;

допускается подача и меньшего количества воздуха по специальному разрешению местного органа Госпромгорнадзора при условии, что концентрация метана в общей исходящей вентиляционной струе шахты и участковых вентиляционных струях не будет превышать 2,0% при непрерывном реверсивном проветривании в течении 2 часов и более;

продолжительность реверсирования должна быть равна времени, необходимому для выхода людей из наиболее удаленной выработки на свежую струю и на поверхность, или до тех пор, пока концентрация метана в выработках не достигнет 2,0%;

при выполнении реверса все переключения на вентиляционных установках должны быть выполнены за время не более 10 минут;

электроустановки за время выполнения реверса должны быть обеточены, а люди выведены из шахты.

     Примечание: возможность реверсирования вентиляционной струи в горных выработках шахт, где имеются изолированные неописанные пожары, определяются техническим директором(главным инженером ГХК, ПО или самостоятельных шахт) по согласованию с органом Госпромгорнадзора, Центральным штабом ГВГСС и НИИГД. Это положение не распространяется на случаи аварийного реверсирования, предусмотренные планами ликвидации аварий.

Заключение

     В ходе работы проведен анализ существующей схемы вентиляции горных выработок и воздухораспределения по выработкам шахты «Южная» ГП «Дзержинскуголь», создана компьютерная модель шахты с помощью программного обеспечения «IRS Вентиляция – ПЛА». Промоделирована шахтная вентиляционная сеть с учетом естественной тяги до и после проведения общешахтного реверсирования. Разработаны рекомендации по снижению естественной тяги и обеспечению общешахтного реверсирования.

Литература

1. Техническая документация шахты «Южная» ГП «Дзержинскуголь».
2. СП Интерсофт: – Комплекс программ «IRS Вентиляция – ПЛА», – [Электронный ресурс] –
   http://intersoft.ukrbiz.net/program.html
3. Вотякова М.В. «Повышение безопасности выхода людей из зоны распространения пожарных газов при пожарах в наклонных выработках с нисходящим проветриванием в условиях шахты им. Е.Т.Абакумова». Портал магистров ДонНТУ [Электронный ресурс] –
   http://www.masters.donntu.ru/2009/fgtu/votyakova/links/zvit.htm
4. Зубкова А.В. Анализ состояния и разработка мероприятий для улучшения проветривания шахты им.В.М.Бажанова. Портал магистров ДонНТУ [Электронный ресурс] –
   http://www.masters.donntu.ru/2008/fgtu/zubkova/index.htm
5. Трофимов В.А. и др. Руководство пользователя/ Конспект лекций, – 2005. – 4с.
6. Трофімов В.А. Комп'ютерне моделювання аварійних вентиляційних режимів/ Курс лекцій для магістрів,– 1-7с.
7. Александров С.Н., Булгаков Ю.Ф., Яйло В.В. Охрана труда в угольной промышленности/ Учебное пособие для студентов горных специальностей высших учебных заведений. – Донецк: РИА ДонНТУ, 2007.– 516 с.
8. Болбат И.Е., Лебедев В.И., Трофимов В.А. Аварийные вентиляционные режимы в угольных шахтах: – М.: «Недра», 1992. – 3с.
9. Правила безпеки у вугiльных шахтах. – К., 2005. – с.246-249
10. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. – К.: «Основа», 1991.