Лук’яненко Олена Василівна

Гірничий Факультет

Кафедра охорони праці та аерології

Спеціальність Охорона праці в гірництві

Дослідження стану і розробка заходів по нормалізації теплових умов в довгих підготовчих вибоях в умовах шахти ім. О.О. Скочинського

Науковий керівник: к.т.н., доц. Ніколаєв Євген Борисович

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

• 1. Актуальність теми
• 2. Мета і завдання дослідження
• 3. Огляд досліджень і розробок
• 4. Дослідження теплового режиму підготовчих гірничих виробок шахти ім. А.А. Скочинського
• 5. Організаційні заходи щодо попередження негативного впливу температурного фактора на працюючих в умовах високих температур
• Висновки та пропозиції
• Список джерел

1. Актуальність теми

Інтенсифікація підземного видобутку вугілля, здійснювана на основі впровадження високопродуктивної техніки і прогресивної технології, сприяє подальшому зниженню рівня гірських робіт в шахтах. Ведення гірничих робіт на великих глибинах пов’язане з підвищенням тепловиділень з гірських порід в підземні виробки. Це сприяє формуванню у вибоях температурних умов, які не забезпечують нормальну терморегуляцію організму людини при виконанні ним праці певної категорії тяжкості, наслідком чого є зростання захворюваності, травматизму і погіршення здоров'я трудящих.

2.  Мета і завдання дослідження

Цілі завдання моєї магістерської роботи наведено на рисунку 1.

Рис. 1 – Анімаційна схема цілей та завданнь роботи
(Параметри анімації: – анімація, число кадрів – 4, число циклів – 6,
 розмір – 60КБ)

3. Огляд досліджень і розробок

Кліматичні умови в гірських виробках визначаються в основному температурою, вологістю і швидкістю руху шахтного повітря і мають велике значення для нормальної роботи гірників. Несприятливі теплові умови в гірських виробках спостерігаються вже на глибинах 600–700 м. В даний час проблема боротьби з високими температурами набуває все більшого значення у зв’язку зі збільшенням глибини розробки та застосуванням більш продуктивної техніки. Найбільш важкі кліматичні умови спостерігаються в тупикових виробках.

Основними напрямками технічного розвитку вугільної промисловості передбачається широке використання прохідницьких комбайнів. Це найбільш прогресивний спосіб проведення підготовчих виробок, однак його застосування призводить до різкого погіршення теплових характкристик шахтної атмосфери в порівнянні з тепловими характкристикамі при буропідривною способі. Це пов’язано з більш інтенсивним теплообміном між повітрям і оголеними поверхнями гірського масиву, обумовленим більш високою швидкістю посування вибою, підвищенням припливу тепла від великого обсягу зруйнованої гірської маси, значними виділеннями тепла електроустаткуванням і виконавчими органами прохідницьких комбайнів внаслідок великої споживаної потужності (до 700 кВт). В результаті дії цих факторів температура повітря в забоях при проведенні виробок прохідницькими комбайнами на 6–7°С перевищує температуру повітря в аналогічних виробках, що проводяться буропідривним способом, і на глибинах 1000–1200 м досягає 33–38°С [7].

Температура повітря у вибоях підготовчих виробок визначається такими факторами: тепловіддачею порід, що оточують гірські виробки; тепловіддачею видобутої корисної копалини та відбитої породи при їх транспортуванні; тепловиділеннями при окисленні вугілля, вугільного пилу і кріплення, від механічної роботи і втрат електричної енергії; тепловиділеннями людей.

До останнього часу питома вага перших трьох факторів становив близько 80% в тепловому балансі тупикових виробок. В даний час у зв’язку зі збільшенням глибини розробки і підвищенням енергонасиченості прохідницького обладнання підвищується питома вага тепловиділень від порід, що оточують гірські виробки, і від машин і механізмів [3].

4. Дослідження теплового режиму підготовчих гірничих виробок шахти ім. А.А. Скочинського

Мета шахтних теплових зйомок – отримання достовірних вихідних даних до виконання прогнозу температури повітря третій східної лави УП ЦП пласта h¹₆ та розробці пропозицій щодо нормалізації температурних умов засобами охолодження повітря.

Шахтні теплові зйомки виконувалися відповідно до вимог діючих нормативних документів – Правила безпеки у вугільних шахтах [1] і Керівництво по проведенню теплових зйомок у вугільних шахтах [2].

При теплових зйомках в тупикових підготовчих виробках пункти вимірів тепловологових параметрів повітря розташовувались:

— у вільному перерізі повітрєподаючого вироблення перед ВМП;

— у вентиляційному трубопроводі на виході повітря в привибійну зону;

— у вільному перерізі тупикової виробки на відстані до 5 м від кінця вентиляційного трубопроводу в сторону гирла;

— увільному перерізі тупикової виробки на відстані 5–10 м від гирла тупикової виробки в бік вибою.

Теплові умови в діючих тупикових підготовчих виробках шахти ім. А.А. Скочинського за станом на липень 2010р.

Відповідно до представлених даних про температурний режим за станом на липень 2010 року, теплові умови перевищують значення, регламентовані Правилами безпеки в діючих і запланованих до введення в експлуатацію очисних і тупикових підготовчих виробках. В тупикових підготовчих виробках (магістральний конвеєрний штрек ЗП, вентиляційний ходок № 2 ЗП верхній забій) температура повітря в привибійних зонах досягає 27,8–30,8°С при відносній вологості 76–78% і швидкості повітря 0,5–0,6 м/с.

У виробках, де температура повітря перевищує допустимі Правилами безпеки значення, згідно з наданими шахтою даними, працює 827 гірників [5].

5. Організаційні заходи щодо попередження негативного впливу температурного фактора на працюючих в умовах високих температур

Для попередження негативного впливу температурного фактора на працюючих повинні застосовуватися наступні організаційні заходи:

— Забезпечувати мінімум ручного і фізичної праці в очисних і підготовчих вибоях за рахунок застосування механізації робіт з навантаження і доставці матеріалів та обладнання;

— Передбачати 10–15 хвилинні технологічні перерви на відпочинок і відновлення нормального фізичного стану робітників після кожної години роботи;

— Розрахунок чисельності та комплектування прохідницьких бригад вести з урахуванням періодичної заміни робітників на трудомістких операціях;

— Забезпечувати постійну механізовану доставку людей на віддалені робочі місця у виробках з високими температурами;

— Проводити профогляд працівників, зайнятих на роботах у виробках з високими температурами з періодичним медичним оглядом стану їх здоров’я;

— До початку ведення підготовчих робіт погоджувати участь колективів працівників ділянок на виконання робіт з тимчасовим відступом від вимог ПБ по температурному режиму;

Поліпшення температурних умов у тупикових підготовчих виробках передбачається на основі поліпшення провітрювання привибійних зон за рахунок ущільнення та заміни вентиляційних трубопроводів на більший діаметр, застосування більш продуктивних ВМП.

На основі аналізу наданого шахтою Комплексу заходів … і перевірочних теплових розрахунків з використанням горнотехнологічних матеріалів шахти, встановлено:

— Розроблений і переданий МакНДІ на узгодження Комплекс заходів … на 2011 рік без застосування штучного охолодження повітря не дозволить істотно поліпшити температурні умови в тупикових підготовчих виробках.

— Згідно виконаним прогнозними розрахунками температура повітря в тупикових підготовчих виробках досягне 30,0°С.

— Зниження температури повітря в підготовчих виробках без застосування засобів кондиціонування можливо, в кращому разі, на 0,5–0,8°С.

Висновки та пропозиції

Подальше поліпшення температурних умов у тупикових підготовчих виробках за рахунок збільшення витрат повітря на їх провітрювання практично не дасть позитивних результатів.

Поліпшення температурних умов у всіх планованих до подальшої відпрацювання гірських виробок можливо тільки при штучному охолодженні повітря із застосуванням пересувних холодильних установок з кондиціонерами КПШ 300.

Мал. 2 – Пересувна Холодильна Установка КПШ 300


Мал. 3 – Кондиціонер Пересувний Шахтний КПШ 300, призначений для охолоджування повітря в підготовчих та очисних виробках глибоких шахт, небезпечних по газу і пилу.


Мал. 4 – Кондиціонер Пересувний Шахтний КПШ 300
 

Роботи в гірських виробках, температура повітря в яких після реалізації Комплексу заходів... перевищує допустиму Правилами безпеки, повинні проводитися з урахуванням коригування норм часу перебування людей в зонах з підвищеною температурою. Поряд з цим має виконуватися комплекс оздоровчих заходів щодо зниження впливу нагріваючого мікроклімату на організм трудящих [4].

Список джерел

1. Правила безопасности в угольных шахтах. – М.: Недра, 1986, – С. 293.
2. Руководство по проведению тепловых съемок в угольных шахтах. Макеевка-Донбасс, МакНИИ, 1982.
3. Мартынов А.А., Яковенко А.К., Петросянц В.А. Результаты шахтных испытаний экспериментальной установки турбодентанерного охлаждения воздуха в тупиковых выработках // Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах. Сб. научн. трудов МакНИИ, – 1995. – С. 144–151.
4. ТУ У29.2–00217863–040–2004. Кондиционер передвижной шахтный КПШ 300. Технические условия.
5. Комплекс мероприятий по борьбе с высокими температурами воздуха в горных выработках на 2011 год ОП Шахта им. А.А. Скочинского ГП ДУЭК.
6. Стукало А.А. Характеристика действующих глубоких угольных шахт по тепловому фактору // Геотехнологий и управления производством XXI века. Сборник научных трудов 2 международной научно-практической конференции в г.Донецке. – Донецк: ДонНТУ, 2007. – С.112–114.
7. Медведев Б.И., Сухоруков В.П., Кондрацкий В.Л., Лепихов В.А., Кузнецов В.В., Орлик В.П. Климатические условия и пути их нормализации в забоях тупиковых выработок [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ecolog.at.ua/index/0–21.