Реферат по теме выпускной работы
Содержание
- 1. Актуальность темы
- 2. Цель и задачи магистерской работы
- 3. Предпологаемая научная новизна
- 4. Краткое изложение результатов магистерской работы
- 5. Заключение
- 6. Список литературы
1. Актуальность темы
В настоящее время ТЭК Украины испытывает значительные затруднения, что связано с его сырьевой базой. Политика переориентации отечественной промышленности на использование нефти в качестве основного энергоносителя, проводимая последние десятилетия, оказалась неэффективной, а в ряде случаев даже убыточной. Данный факт обусловлен необоснованно завышенной ролью последней, что привело к ее значительному удорожанию, и отсутствию крупных месторождений в нашей стране. Таким образом, на повестке дня стоит вопрос возвращения углю его ключевой роли в энергетической системе Украины. Этот процесс усложняется благодаря многочисленным проблемам присущим угольной промышленности.
Общеизвестным фактом является то, что проблема подземных пожаров в шахтах – одна из главнейших. За время работы данной отрасли потрачено значительное количество средств и ресурсов, проведено множество исследований посвященных изучению механизмов возникновения пожаров, их распространения и ликвидации.
Особое место среди подземных пожаров занимают пожары, возникающие в горных выработках, оборудованных ленточными конвейерами. По данным НИИГД «Респиратор» и института им. Академика Скочинского А.А. на наклонные горные конвейерные выработки приходится 33,9 %, а на горизонтальные – 17,7 % всех подземных пожаров в угольных шахтах. К тому же, вследствие интенсификации производства и связанного с этим увеличением нагрузки на механизированный очистной забой, приведенная статистика имеет тенденцию к возрастанию.
2. Цель и задачи магистерской работы
Целью данной магистерской работы является проведение детального анализа противопожарной защиты горных выработок, системы пожаротушеня и предложение максимально эффективного комплекса мероприятий по их улучшению в условиях шахты «Алмазная» ООО ДТЭК.
Главной же задачей магистерской работы является профилактика распространения пожаров, возникших на ленточных конвейерах и приводных станциях, т.е. их локализация и быстрое тушение, за счет применения водяных автоматических установок пожаротушения (АУП).
3. Предполагаемая научная новизна
Принимая во внимание текущее состояние противопожарной защиты горных выработок, оборудованных ленточными конвейерами, шахты «Алмазная» ООО ДТЭК добиться недопущения распространения возникающих пожаров, путем совместного использования автоматических водяных установок пожаротушения как УВПК-Б1 – на приводных станция и УЛТВ – на линейных частях ленточных конвейера.
4. Краткое изложение результатов магистерской работы
В результате проведенного анализа горных выработок, оснащенных ленточным конвейером, было установлено:
- горнотехнические условия защищаемых выработок и их пожарная нагрузка способствует сравнительно быстрому развитию пожара ( 14,2-47,7 мин) и выходу его в развитую стадию с формированием максимальной зоны горения длиною 7,2 – 82,6 м. При этом происходит нагрев газовоздушного потока до 461,4 °С. Общее время формирования максимальной зоны горения, считая с момента возникновения пожара, составляет 35-70 минут;
- для эффективного охлаждения газовоздушного потока необходимо, чтобы водяная завеса, создаваемая установкой локализации и тушения пожаров УЛТВ, осуществляла подачу воды интенсивностью: 1,23-5,26 м3/с – на охлаждение газовоздушного потока,(0,058-0,082)*10-3 м3/(см2) – на орошение поверхности крепи и конвейерной ленты;
- для эффективного охлаждения газовоздушного потока необходимо, чтобы водяная завеса, создаваемая установкой локализации и тушения пожаров УЛТВ, обеспечивала в зоне орошения: перекрытие выработок с максимальным поперечным сечением до 14,5 м2, степень перекрытия защищаемых выработок должна быть не меньше 1 и составлять 1,05 – 1,20.
Таким образом для повышения пожарной безопасности конвейерных выработок рекомендуется выполнить следующие работы:
- укомплектовать конвейерные выработки единичными средствами пожаротушения согласно ПБ;
- для ликвидации пожара в начальный момент предусмотреть единичные средства пожаротушения (пенные огнетушители, песок, инертная пыль, лопаты);
- оснастить все конвейеры установками автоматического пожаротушения типа УВПК-Б1 на приводных станциях и УЛТВ – на линейных частях конвейера в замен старых установок УВПК, которые находятся в неудовлетворительном состоянии и нуждаются в ремонте. Установки УЛТВ в следующем количестве: наклонный ствол – 1 шт., горизонтальная часть наклонного ствола – 1 шт., уклон с гор. 107 м на гор. 310 м пласта – 3 шт., ЦПУ гор. 310 м пласта – 3 шт., конвейерный ходок пласта гор. 550м – 1 шт., Южный магистральный конвейерный штрек гор. 550 м – 2 шт., ЮПУ гор. 550 м пласта – 6 шт. Всего – 17 шт.
Таблица 1 – Порядок использования системы ПОВ при пожаре в горных выработках шахты «Алмазная» ООО ДТЭК
| Точки на схеме | Источник водоснабжения | Путь подачи воды и номера точек | Открыть задвижки | Закрыть задвижки | Планируемые средства пожаротушения | Требуемые расходы воды, м3/ч | Фактический расход воды, м3/ч | Примечания |
| Расчетные точки выработок 1-8, 11-15, 19-30 | От резервуаров с поверхности по трубопроводу ствола № 17«бис» | 0-... 0-P1- ... 0-P2- ... 0-P2- P3-... |
Подачи воды по стволу № 17«бис» | – | Пожарные стволы Водяная завеса (Установка УВПК-Б1) |
30 50* (50) 50,80 и 100 |
54-60 80-146 102-149 |
Основной вариант |
| Расчетные точки выработок 3-4, 18, 20, 26, 31-35 | От резервуаров с поверхности по трубопроводу грузового и конвейерного наклонных стволов | 0-... 0-P4- ... 0-P4- P5-... |
Подачи воды по конвейерному и грузовому наклонным стволам | – | Пожарные стволы Водяная завеса (Установка УВПК-Б1) |
30 50* (50) 80 и 100 |
80-138 112-155 |
Основной вариант |
| Расчетные точки выработок | От насосов водоотлива горизонта 107 м | Н2-... H2-P7- ... P2-P7- P1-... H2'-... H2'- P1-... |
– | – | Пожарные стволы Водяная завеса (Установка УВПК-Б1) |
30 50* (50) 50,80 и 100 |
61 80-159 114-161 |
Резервный вариант |
| Расчетные точки выработок | От насосов водоотлива горизонта 550 м | Н3-... H3-P6- ... H4-P1- ... |
– | – | Пожарные стволы Водяная завеса (Установка УВПК-Б1) |
30 50* (50) 80 и 100 |
80-129 146 |
Резервный вариант |
| Расчетные точки выработок | От насосов водоотлива горизонтов 285 м и 310 м | H1-P6- ... H4-P1- ... |
– | – | Пожарные стволы Водяная завеса (Установка >УВПК-Б1) |
30 50* (50) 50,80 и 100 |
61 80-99 136-148 |
Резервный вариант |
УСТАНОВКА ВОДЯНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ УВПК-Б1
Установка водяного пожаротушения УВПК-Б1 предназначена для тушения распыленной водой пожаров на приводных станциях (секциях) различных типов ленточных конвейеров, применяемых в угольных шахтах, в том числе опасных по газу и пыли, а также на ленточных конвейерах горнорудных предприятий и представляет собой автоматическое средство водяного пожаротушения дренчерного типа, подсоединяемое к шахтному пожарно-оросительному трубопроводу.
Рисунок 1а, 1б – Установка водяного пожаротушения УВПК-Б1
Установка имеет несколько исполнений, зависящих от типов приводных станций (секций), и состоит из клапана (1), распределительного трубопровода (2) с распылителями (3) и системы гидромеханического запуска с побудительным трубопроводом, тепловыми датчиками (4), краном ручного пуска (5) и реле давления (6) воды.
Установка автоматически включается в работу при повышении температуры в зоне приводных барабанов выше 72 °С. При срабатывании установки или снижении давления воды в трубопроводе ниже 0,6 МПа реле давления отключает привод конвейера.
Распределительный трубопровод установки может быть трансформирован для противопожарной защиты любого объекта.Установка отличается надежной и простой в эксплуатации системой пуска, повышенной огнетушащей способностью за счет применения новых распылителей воды, создающих полноконусный факел воды, распыленной до туманообразного состояния со средним диаметром капли 0,3 мм. При таком распыле воды ее максимальный расход на локализацию и тушение составляет 44 м3/ч.
Установка имеет два режима эксплуатации:
- состояние готовности, т.е. когда пожара нет; при этом часть установки (запорные устройства включительно) находится под давлением воды;
- рабочее состояние, когда при возникновении пожара установка включается в работу, и образуется водяная завеса, орошая пожароопасные места и ликвидируя пожар;
- при включении установки в автоматическом режиме или вручную происходит включение электроэнергии на приводной станции.
Предусмотрена возможность ручного пуска установки водяного пожаротушения при помощи поворота эксцентриковой рукоятки устройства ручного пуска (5). Монтаж установки УВПК-Б1, подготовка ее к работе, порядок работы и эксплуатация, регламент технического обслуживания, планово-текущих ремонтов и устранение возможных неисправностей и отказов производился в соответствии с заводским руководством по эксплуатации УВПК-Б1.
Рисунок 2 – Монтажная схема установки водяного пожаротушения УВПК-Б1
В нее входит: 1 – клапан, 2 – фильтр, 3 – реле давления, 4 – трубопровод побудительный, 5 – тройник, 6 – датчик тепловой, 7 – трубопровод распределительный, 8 – распылитель воды, 9 – кран.
За время эксплуатации установок водяного пожаротушения УВПК-Б1 на угольных шахтах Украины они зарекомендовали себя надежными, простыми в обслуживании и ремонте, не требующими дополнительных эксплуатационных затрат.
УСТАНОВКА ЛОКАЛИЗАЦИИ И ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ ВОДОЙ УЛТВ
Установка локализации и тушения пожаров водой УЛТВ предназначена для локализации и тушения пожаров в горных выработках угольных шахт и горнорудных предприятий, в том числе оборудованных ленточными конвейерами и представляет собой автоматическое средство водяного пожаротушения дренчерного типа. Климатическое исполнение установки У категории 5 по ГОСТ 15150-69, но для работы при температуре от 1 °С до 35 °С и относительной влажности 98 % при 25 °С.
Установка выполняет функции образования до воспламенения горючих материалов в месте ее размещения водяной завесы по всему периметру сечения горной выработки, охлаждение высокотемпературных продуктов горения до температур,которые ниже температуры воспламенения материалов пожарной нагрузки, и предотвращает возможность дальнейшего распространения пожара по выработке.
В установках применяются струйно-центробежные распылители воды, обеспечивающие факел в виде равномерно заполненного конуса мелкораспыленной воды со средним диаметром капли 0,3 мм. При таком распыле воды ее максимальный расход на локализацию и тушение составляет 44 м3/ч.
Рисунок 3 – Установка локализации и тушения пожаров водой УЛТВ
Установка УЛТВ может дополнительно быть оснащена контрольно-пусковым устройством УКП-1. Результаты экспериментальных исследований УЛТВ, проведенных в подземной выработке полигона НИИ горноспасательного дела «Респиратор» в условиях приближенных к шахтным показали, что установка обеспечивает снижение температуры с 1000 ºС до 209 °С, и тем самым исключает возможность воспламенения материалов находящихся за завесой.
Рисунок 4 – Монтажная схема установки локализации и тушения пожаров водой УЛТВ
В нее входит: 1 – клапан автоматический, 2 – побудительный трубопровод, 3 – тепловой датчик, 4 – распределительный трубопровод, 5 – отводы с распылителями РВ-10.
5. Заключение
Существенно повысить пожарную безопасность горных конвейерных выработок можно благодаря совместному использованию следующих АУП: УВПК-Б1 – для противопожарной защиты приводных станций и УЛТВ – для защиты линейной части ленточного конвейера.
Установка УВПК-Б1 успешно охлаждает газо-воздушный поток, сформированный пожаром на конвейерной ленте, до безопасных температур и тушит пожар. Установка УЛТВ не только успешно охлаждает газо-воздушный поток, сформированный пожаром на конвейерной ленте, но и на горючих элементах крепи выработки.
Также следует отметить, что для эффективной и надежной работы установок локализации и тушения УЛТВ, смонтированных в выработках, которые оборудованы ленточными конвейерами, требуется провести работы по стабилизации давления воды в пожарно-оросительном трубопроводе на уровне значений, которые были получены в результате теплофизических и гидравлических расчетов режимов работы АУП по методикам НИИГД «Респиратор».
В случае возникновения пожара в противопожарных секциях, расположенных на стыках конвейеров, которые оборудованы установками УВПК-Б1 и УЛТВ, пожарно-оросительный трубопровод на этих участках должен иметь возможность увеличить подачу воды до 100 м3/ч при рабочем давлении 0,6…1,5 МПа (также по результатам расчетов по методике НИИГД «Респиратор»).
Все приведенные выше мероприятия, при соблюдении условий их реализации, позволяют осуществлять эффективную противопожарную защиту конвейерных выработок в условиях шахта «Алмазная» ООО «ДТЭК.Добропольеуголь».
В данный момент магистерская работа находится в стадии разработки. После декабря 2011 г. полный текст работы можно получить у автора или научного руководителя.
6. Список список литературы
- Правила безопасности в угольных шахтах. НПАОП 10.0-1.01-05-К.:2005. – 398 с.
- Сборник инструкций к «Правилам безопасности в угольных шахтах». – К.: 2003, том 1. – 478 с.
- Проект противопожарной защиты ш. «Алмазная». 2010.
- Инструкции противопожарной защите угольных шахт. НПАОП 10.0-5.18-04.
- Уточнение расчётных параметров пожаротушения в конвейерных выработках шахт / К.И. Поздняков, А.А. Клычков, Ю.В. Гавриш, Д.С. Буряк // Горноспасательное дело. – 2010. – Вып. 47.
- Булгаков Ю.Ф. Технический уровень современных средств и способов тушения пожаров в шахтах, опасных по газу и пыли // Уголь Украины. – 1999. – № 12. – С. 57-62.
- Основные принципы системного подхода к обеспечению безопасности и эффективности тушения экзогенных пожаров в угольных шахтах / Ю.Ф. Булгаков // Горноспасательное дело: Сб. науч. тр. / НИИГД. – Донецк, 1998. – С. 36-40.
- Требования к шахтным автоматическим установкам и системам пожаротушения/ Ю.Ф. Булгаков // Горноспасательное дело: Сб.науч. тр. НИИГД. – Донецк, 1998. – С. 46-51.
- Маркович Ю.М. Снижение пожарной опасности в угольных шахтах / Техника безопасности. – К.: 1981. – 43 с.
- Спиваковский А.О. Рудничный транспорт. – М.: 1958. – 173 с.