ДонНТУ   Портал магистров

Резюме Биография Реферат Библиотека Ссылки Отчет о поиске Индивидуальный раздел

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

• Введение
• 1. Общие сведения по шахте
• 2. Горно-геологическая характеристика шахтного поля.
• 3. Актуальность темы
• 4. Схема и способ проветривания шахты.
• 5. Цель и задачи исследования
• 6. Содержание работы
• Выводы
• Список источников

Введение

Современная шахта представляет собой сложную сеть горных выработок, для проветривания которых применяют зачастую несколько источников энергии и целый комплекс вентиляционных сооружений различного рода. Обеспечение выработок требуемым расходом воздуха является одной из главных задач, регулярно решаемых ИТР участков ВТБ угольных шахт и депрессионными службами горноспасательных отрядов.

1. Общие сведения по шахте

Территориально шахта расположена в Горняцком районе г. Макеевки До-нецкой области Украины. В промышленном отношении шахта подчинена ГП Макеевуголь. Ближайшие к шахте районный центр – г. Макеевка, областной центр – г. Донецк. 

В состав шахты Холодная Балка в настоящее время входят шахты № 3, 10 и Южная. Все вышеперечисленные шахты объединены в единую вентиляционную систему. Запасы углей в пределах технических границ шахт № 10 и Южная выработаны. Поэтому, стволы и некоторые выработки шахт № 10 и Южная используются только для проветривания погашаемых выработок. 

Шахта № 3 расположена в 7 км южнее г. Макеевки Донецкой области и находится в пределах Горняцкого района г. Макеевки. С ближайшими поселками и городом Макеевкой шахта связана асфальтированными автодорогами. 

Электроэнергией шахта обеспечивается от районной подстанции Холодная Балка – 35 Новая энергосистемы Донбассэнерго.

2. Горно-геологическая характеристика шахтного поля.

Геологический участок шахты «Холодная Балка» расположен в Горняцком районе г. Макеевки Донецкой области. 

По существующему геологическому районированию Донецкого бассейна участок шахты входит в состав Макеевского геологического. 

В геологическом строении шахтного поля принимают участие каменно-угольные отложения среднего карбона. 

Породы карбона представлены чередующимися между собой слоями сланцев песчаных и глинистых, песчаников, известняков и углей. 

Почти повсеместно породы карбона перекрыты более молодыми образованьями четвертичного возраста, представлены лёсовидными суглинками, глинами и почвенно-растительным слоем мощностью от 1,2 до 10,0 м. 

Залегание пород спокойное. Углы падения пород изменяются в сторону увеличения по мере удаления от осевой части мульды и колеблются в пределах от 3–5° до 25–30°. 

Крупные тектонические нарушения на площади поля шахты не выявлены. В топографическом отношении участок месторождения расположен на левом склоне поймы реки Грузской, которая является притоком реки Кальмиус. Рельеф местности рассечен балками Куцая, Холодная и Колосниковская, входящими в пойму реки Грузской. Наличие вышеперечисленных балок придает участку слабоволнистый характер с понижением на юго-запад к реке Грузской. 

Минимальная отметка поверхности +140,0 м, максимальная +250,0 м. Разность абсолютных отметок достигает 65 м. Наиболее низкие отметки приурочены к балке «Холодная».

3. Актуальность темы

В настоящее время проблема утечек воздуха становится все актуальнее для угольных предприятий. В шахты необходимо подавать большее количество воздуха при более значительном напоре, что вызывает увеличение потерь электроэнергии. Поэтому и теоретическое, и практическое решение вопросов борьбы с утечками воздуха имеет важное значение при проектировании и осуществлении проветривания шахт.

4. Схема и способ проветривания шахты.

Способ проветривания шахты – всасывающий, схема проветривания – комбинированная. 

Шахты в настоящее время проветриваются двумя вентиляторными установками главного проветривания, включенными в единую вентиляционную систему. Каждая действующая вентиляторная установка оборудована двумя однотипными вентиляторами: рабочим и резервным. Одна вентиляторная установка автоматизирована. Управление и контроль за её работой производится с пульта управления диспетчера. 

Вентиляторная установка на промплощадке шахты «Южная» обслуживается дежурящим персоналом. 

Схемы проветривания выемочных участков в настоящее время возвратноточные с подсвежением исходящей струи воздуха. Схемы проветривания выемочных участков соответствуют требованиям «Руководства по проектированию вентиляции угольных шахт». 

Тупиковые подготовительные выработки проветриваются вентиляторами местного проветривания. 

Проветривание гаражей, складов ВМ, камер подъемных машин и других камер осуществляется обособленными струями воздуха за счет общешахтной депрессии.

Свежий воздух в шахту поступает по клетевому стволу шахты № 3, а также по главному и вспомогательному наклонным стволам пластов К₅' и К₆. 

Поступающий по клетевому стволу шахты №3 свежий воздух по южному коренному штреку пласта К₄, вспомогательному и наклонному конвейерному квершлагам на пласт h_10в, поступает на северный квершлаг пласта h_10в, западный магистральный полевой откаточный штрек и западный квершлаг на пласт h_10в, откуда распределяется для проветривания очистных и подготовительных забоев пласта h_10в. 

Часть воздуха, поступающая по клетевому стволу шахты № 3, используется для проветривания погашаемых выработок пластов К₅, К₄^2Н, К₂². 

По главному и вспомогательному наклонным стволам пластов К₅' и К₆ свежий воздух поступает к погашаемым выработкам. Исходящая струя воздуха из выработок западного крыла пласта h_10в по вентиляционному ходку пласта h_10в подается к вентиляторной установке ВОД–30М. Исходящая струя из северного и восточного крыльев пласта h_10в по северному вентиляционному квершлагу подается к вентиляторной установке ВЦД–31,5.

Рисунок 2 – Депрессиограмма через 3 западную лаву пласта h_10в через исходящую струю

Рисунок 3 – Депрессиограмма через 3 западную лаву пласта h_10в по свежей струе

Рисунок 4 – Полная депрессиограмма через 3 западную лаву пласта h_10в

Таблица депрессиограммы

Номер	Название	Длина,  м	Сечение, м2	Сопротивление, кмюрг	Расход,  м3/с	Депрессия, даПа
5	Клетевой ствол ш. №3	128	28.3	0.00100	155.9	24.3
49	Клетевой ствол ш. №3	24	28.3	0.00010	146.4	2.1
61	Клетевой ствол ш. №3	45	28.3	0.00010	144.2	2.1
101	Порожн. ветвь клетевого ствола	20	12.6	0.00020	75.4	1.1
103	Порожн. ветвь клетевого ствола	50	10.6	0.00100	70.0	4.9
76	Общая порожн. ветвь руд. двора гор. 202м	35	6.9	0.00050	68.0	2.3
70	Верхняя ПОП гор. 750м	35	15.5	0.00020	93.2	1.7
68	Верхняя ПОП гор. 750м	60	16.4	0.00020	91.4	1.7
62	Верхняя ПОП гор. 750м	60	15.6	0.00040	83.6	2.8
108	Заезд на верхнюю ПОП	10	15.5	0.00010	79.9	0.6
71	Вспом. накл. кв-г на пл. h10в	245	15.1	0.00210	79.8	13.4
208	Вспом. накл. кв-г на пл. h10в	115	14.4	0.00090	79.4	5.7
212	Вспом. накл. кв-г на пл. h10в	360	14.7	0.00290	78.4	17.8
215	Вспом. накл. кв-г на пл. h10в	95	13.9	0.00080	75.9	4.6
231	Вспом. накл. кв-г на пл. h10в	440	13.8	0.00360	81.9	24.1
284	Нижняя прием. отправ. площ. гор. 750м	30	8.7	0.00080	92.5	6.8
291	Нижняя прием. отправ. площ. гор. 750м	30	9.3	0.00100	91.2	8.3
289	Нижняя прием. отправ. площ. гор. 750м	40	12.1	0.00060	89.2	4.8
287	Обходная выр-ка гор 750м	130	9.1	0.00250	31.5	2.5
252	Зап. отк. кв-г пл. h10в	140	13.4	0.00750	22.7	3.9
251	Зап. отк. кв-г пл. h10в	220	10.9	0.00270	30.0	2.4
239	Зап. отк. штр. пл. h10в	200	9.6	0.00340	23.6	1.9
236	6 зап. ходок пл. h10в	100	13.2	0.00130	22.3	0.6
220	6 зап. ходок пл. h10в	10	9.0	0.00190	19.1	0.7
235	6 зап. ходок пл. h10в	800	6.3	0.00750	17.9	2.4
233	3 зап. лава пл. h10в	200	4.7	0.18700	15.5	45.0
243	5 бис зап. ходок	750	5.7	0.00380	17.9	1.2
222	5 Зап. ходок пл. h10в	45	4.9	0.00100	18.2	0.3
223	5 Зап. ходок пл. h10в	50	8.7	0.00270	19.3	1.0
242	5 Зап. ходок пл. h10в	50	7.6	0.00250	19.4	0.9
241	5 Зап. ходок пл. h10в	90	7.2	0.00310	17.0	0.9
249	Зап. вент. маг-ль пл h10в	280	11.0	0.00320	22.8	1.7
270	Обходной ходок пл. h10в	30	8.6	0.00130	22.8	0.7
271	Обходной ходок пл. h10в	120	9.9	0.00200	34.2	2.3
286	Посадочная площадка	130	10.9	0.00130	40.5	2.1
232	Вент. накл. кв-г на пл. h10в	475	11.7	0.00380	41.7	6.6
211	Вент. накл. кв-г на пл. h10в	360	13.8	0.00220	44.3	4.3
207	Вент. накл. кв-г на пл. h10в	115	13.1	0.00080	45.3	1.6
73	Вент. накл. кв-г на пл. h10в	220	16.2	0.00160	56.5	5.1
106	Вент. накл. кв-г на пл. h10в	50	19.0	0.00020	58.3	0.7
125	Вент. накл. кв-г на пл. h10в	20	13.9	0.00020	61.4	0.8
129	Главная вент. сбойка на скип. ствол	50	14.4	0.00050	63.8	2.0
143	Главная вент. сбойка на скип. ствол	25	14.7	0.00284	65.0	12.0
130	Скиповой ствол ш. №3	46	19.6	0.00040	77.4	2.4
2	Скиповый ствол ш. №3	152	19.6	0.00120	83.0	8.3
21	Канал ВГП скип. ствола ш. №3	30	9.9	0.00220	102.2	23.0

5. Цель и задачи исследования

Целью исследования является анализ распределения депрессии по маршрутам через выемочные участки.

Основные задачи исследования:

1. Провести моделирование перекрепления (увеличение сечения с 8–10 м² до 14–16 м²) участков с большими сопротивлениями, с помощью программы, построить депрессиограммы.
2. Оценить увеличение расхода воздуха в шахте после перекрепления и если эта величина превышает 10% (погрешность изменения расхода воздуха) то рассмотреть возможность сокращения величины внешних и внутренних утечек.
3. Моделировать перевод вентилятора на нижележащую рабочую характеристику.

6. Содержание работы

При движении воздуха по горным выработкам некоторая часть его теряется, в виде утечек. Из-за утечек имеют место случаи, когда мощности установленных вентиляторов не соответствуют действительным потребностям шахт. Не говоря уже об экономической стороне вопроса. Установлено, что непроизводственные затраты средств на электроэнергию в год, вызванные только утечками воздуха, исчисляются десятками тысяч гривен. Кроме того, утечки воздуха через выработанное пространство и трещины в полезном ископаемом способствуют его самовозгоранию.

Объектом исследования магистерской работы является вентиляционная сеть шахты Холодная балка ГП Макеевуголь. Компьютерная модель вентиляционной сети шахты Холодная балка разработана в соответствии с Руководством по проектированию вентиляции шахт с использованием программного комплекса Вентиляция шахт, разработанного НИИГД Респиратор. Основой для существующей компьютерной модели является депрессионная съемка, составленная ГВГСС Украины в 2007 году. Далее компьютерная модель была откорректирована в соответствии с действующей схемой вентиляции шахт.

Для разработки проектируемой схемы вентиляции за основу принята существующая модель шахтной вентиляционной сети.

Рисунок 5 – Cхема вентиляции шахты

Выводы

Дипломная работа на тему Исследование условий сокращения затрат электроэнергии на проветривание шахты Холодная Балка выполняется по реальным условиям работы шахты.

В ней дан детальный анализ состояния проветривания шахты за 2010 год, а также произведены мероприятия по усовершенствованию проветривания шахты и уменьшению утечек воздуха, а именно: перекрепление горных выработок, подрывка почвы (пересчет их аэродинамического сопротивления на новое сечение), герметизация вентиляционных сооружений (увеличение аэродинамического сопротивления до нормативных значений), для рационального использования свежего воздуха при минимальных затратах электроэнергии на проветривание.

Список источников

1. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. Киев 1994 г.
2. Правила безопасности в угольных шахтах. – М.: Недра, 1986, – 387 с.
3. Болбат И.Е., Лебедев В.И., Трофимов В.А. Аварийные вентиляционные режимы в угольных шахтах – М.: Недра, 1992  г., – 204 с.
4. Трофимов В.О., Булгаков Ю.Ф., Кавєра О.Л., Харьковий М.В. Аерологія шахтних вентиляційних мереж. – Донецьк, 2009. – 87 с.
5. Лебедев В.И. Исследование вентиляционных режимов при пожарах в уклонних полях шахт Донбасса: Автореф. дис. канд. техн. наук – Донецк, 1974. – 19 с.
6. Рекомендації по вибору ефективних режимів провітрювання шахт при аваріях// НДИІД. – Донецьк. – 1995. – 165 с.
7. Каледіна І.О., Романченко С.Б., Трофимов В.О. Комп'ютерне моделювання шахтних вентиляційних мереж: Методичні вказівки. – М.: Видавництво МГГУ. 2004 72 с.
8. Каледіна І.О., Романченко С.Б., Трофімов В.О., Горбатов В.А. Комп'ютерне моделювання задач протиаварійного захисту шахт: Методичні вказівки. – М.: Видавництво МДГУ. 2004 – Частина 1. – 45 с.
9. Перемычки шахтные [Электронный ресурс] – Режим доступа:http://www.sp-ufa.ru/catalog17.htm.
10. Инструкция по расчету количества воздуха необходимого для проветривания действующих угольных шахт. – М.: Недра, 1975 г.