Реферат за темою випускної роботи
Зміст
- 1. Технологічна схема системи дегазації шахтних виробок
- 2. Склад і принцип роботи системи дегазації шахтних виробок
- 3. Функціональна схема системи контролю та управління
- Список джерел
1. Технологічна схема системи дегазації шахтних виробок
Відносна кількість шахт, на яких відбуваються газодинамічні явища з кожним роком збільшується. Тому в даний час є актуальними розробка та впровадження дегазаційних систем, що дозволяють витягати метан з вугільних пластів і використовувати його.
Одним із дуже ефективних способів забезпечення безпечних атмосферних умов на високогазообільних виїмкових дільницях та зняття обмежень газового фактора на навантаження очисних вибоїв є дегазація джерел метановиділення.
Типова структура системи дегазації гірничої виробки зображена на малюнку 1. Дегазаційна система складається з розподілених в просторі дегазаційних свердловин, газовідсмоктувального трубопроводу (рис.2), прокладеного по гірських виробках, стовбура на поверхні шахти, вакуум-насосної станції на поверхні. Свердловини приєднуються до газовідсмоктувального трубопроводу. Кожна свердловина обладнується заслоном, водороздільниками, патрубками для виміру вакууму, дебіту свердловини і концентрації метану, переносними приладами і місцямидля установки стаціонарних датчиків.
![Рисунок 1 Рисунок 1](../images/diss_3.jpg)
![Рисунок 2 Рисунок 2](../images/animation.gif)
Кожна свердловина має обмежений термін служби, обумовлений гранично допустимим мінімальним дебітом свердловини і концентрацією метану в метано-повітряної суміші.
Після закінчення терміну служби свердловини обладнання демонтується і переноситься на нову свердловину. На відпрацьованих свердловинах встановлюються заглушки, а гирло свердловин заливаються цементним розчином.
Всмоктуючий газопровід, прокладений на поверхні від стовбура шахти, приєднується до вакуум-насоса. За домогою нагнітального трубопроводу газ подається до котельної. Вакуум-насосна станція оснащена стаціонарними приладами для контролю, вимірювання параметрів і захисту системи дегазації.
2. Склад і принцип роботи системи дегазації шахтних виробок
Основним завданням системи дегазації шахтних виробок є підтримання необхідної концентрації метану, а так само інших аерологічних параметрів у виробленні, тим самим забезпечуючи безпечне проведення робочих процесів усередині шахти.
Прилади для контролю і виміру параметрів знаходяться на території самої шахтної виробки. Вони відносяться до системи аерогазового контролю (АГК). У систему АГК входять датчики контролю складу і властивостей шахтної атмосфери, апаратура автоматичного контролю витрати повітря, апаратура автоматичного контролю роботи і управління вентиляторами місцевого провітрювання (ВМП), пристрої звукового оповіщення та (або) світлової сигналізації в підземних виробках про аварійну ситуацію на контрольованому об'єкті, вибухозахищені джерела живлення.
Всі перераховані вище системи входять до складу системи контролю і управління технологічними процесами шахти, яка виглядає наступним чином (рис. 3):
![Рисунок 3 Рисунок 3](../images/diss_4.jpg)
3. Функціональна схема системи контролю та управління
Технічне забезпечення системи контролю та управління процесом дегазації являє собою сукупність технічних засобів.
Функціональна схема системи представлена на рисунку 4.
![Рисунок 4 Рисунок 4](../images/diss_5.jpg)
Роботу системи в загальному вигляді можна представити таким чином: обчислювальний блок, що входить до складу вимірювальної станції, опитує датчики метану, абсолютного і диференціального тиску і температури, зчитує стану дискретних входів. На підставі отриманих даних розраховує значення дебіту метану і витрати метаноповітряної суміші. СБ перевіряє дані на вихід за межі допустимих значень і виставляє необхідні статуси, використовуючи всю отриману інформацію, проводить управління блоком ВМП.
Блок управління ВМП здійснює управління приводом вентилятора місцевого провітрювання. Загальна структура блоку показана на рисунку 5.
![Рисунок 5 Рисунок 5](../images/diss_6.jpg)
За рахунок зміни потоку повітря Qвх на вході ВМП за допомогою регулиро-вання частоти f підводиться до двигуна напруги за завданням f* для ПЧ потік Qвих підтримується на заданому рівні Q*вих. Величина Qвих визначається побічно по швидкості вихідного потоку Vвих, регулювання здійснюється по відхиленню із застосуванням ПІД-регулювання.
Список джерел
- Звягильский Е.Л., Бокий Б.В. Пути совершенствования технологических схем дегазации // Уголь. – 2007. – №12.
- Карпов Е. Ф., Рязанов А. В. Автоматизация и контроль дегазационных систем. – М.: Недра, 1983, – 190 с.
- Колл.авт. Инструкция по дегазации угольных шахт. – М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр по безопасности в промышленности», 2012. – 250 с.
- Абдрахманов М.И. Задачи автоматизации дегазационной установки // Материалы Уральской горнопромышленной декады, г. Екатеринбург, 14-23 апреля 2008 г. – Екатеринбург, 2008.
- РЭ АПТВ.М.КП по ст. 1999 г., г. Прокопьевск 2010.
- ГОСТ 6625-85 Вентиляторы шахтные местного проветривания.
- Забурдяев B.C., Бухны Д.И. Особенности проектирования дегазационных систем на протяженных шахтных полях // Безопасность труда в промышленности. – 2012. – № 7.
- Васенин И.М. Математическое моделирование нестационарных процессов вентиляции сети выработок угольной шахты / И.М. Васенин, Э.Р. Шрагер, А.Ю. Крайнов, Д.Ю. Палеев, О.Ю. Лукашов, В.Н. Костеренко // Компьютерные исследования и моделирование. – 2011. – № 2. – С 155 – 163.
- Забурдяев B.C. Дегазация угольных шахт – эффективный способ обеспечения безопасности горных работ в метанообильных шахтах / B.C. Забурдяев, Ю.Ф. Руденко, В.Н. Костеренко, Е.П. Ютяев, Е.В.Мазаник // Безопасность труда в промышленности. – 2010. – №11.