CC BY
22
УДК 622.42
С.Н.КУЗЬМИН, А.Г.НЕСТЕРОВ
ОАО «Гранит-Кузнечное», пос. Кузнечное, Ленинградская обл., Россия И.М.ФАДИН
Балтийский государственный технический университет «Военмех», Санкт-Петербург, Россия И.В.БРИГАДИН НИЦ 26 ЦНИИ Министерства обороны РФ, Санкт-Петербург, Россия
ОБОСНОВАНИЕ СОСТАВА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИИ КАРЬЕРА ВЗРЫВОМ ТОПЛИВНО-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ
Обоснован внешний вид комплекта оборудования для вентиляции глубокого карьера каскадным взрывом топливно-воздушной смеси (ТВС). В комплект оборудования входят основные узлы и элементы: емкость сифонного типа, опоры для размещения зарядов ВВ, устройства управления подрывом и контроля.
The shape of the complete set of the equipment for ventilation deep career by cascade explosion of a fuel -air mix is proved. The complete set of the equipment includes the basic units and elements: capacity of siphon type, a support for accommodation of charges ВВ, devices of management of undermining and the device of the control.
1. Проблема вентиляции глубоких карьеров. Одной из острых проблем в горном деле является обеспечение санитарных норм воздуха в карьерах и разрезах [3]. Особенно актуально это для глубоких карьеров при интенсивной разработке в условиях инверсии атмосферы.
Искусственное проветривание карьеров предполагает применение механических, тепловых или комбинированных средств [1]. При этом реализуется нагнетательный, всасывающий или комбинированный способы с каскадной схемой размещения средств вентиляции.
2. Вентиляция глубоких карьеров
каскадным взрывом ТВС. Принципиально особым способом вентиляции глубоких карьеров является каскадный взрыв топлив-но-воздушной смеси. Способ включает каскадное погоризонтное размещение вентиляционных установок, обеспечивающих перемешивание свежего и отработанного воздуха. В качестве вентиляционных установок
могут использоваться устройства, создающие топливно-воздушные смеси. Перемешивание свежего и отработанного воздуха осуществляется струйным течением, которое формируется при каскадном взрыве ТВС, начиная с верхнего горизонта.
Количество каскадов, масса топлива, подаваемого в топливно-воздушную смесь на каждом горизонте, и разновременность подрыва между каскадами определяются расчетно-экспериментальным путем.
Экспериментальные данные и выполненные на их основе теоретические расчеты [2] показывают, что каскадный взрыв ТВС массой до 5 т бензина в карьере объемом ~109 м3 снижает концентрацию вредных примесей на 30 %.
3. Обоснование состава оборудования. Основными требованиями к оборудованию являются:
• эффективность распыления топлива;
• простота технологии;
• доступная стоимость.
152 -
ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.180
Схема комплекта оборудования
1 - емкость сифонного типа; 2 - опора с телескопической штангой для размещения заряда ВВ; 3 - блок подрыва;
4 - пульт управления подрывом
В процессе экспериментальной отработки был определен внешний вид оборудования (см. рисунок).
Установка работает следующим образом. Емкости, опоры и блоки размещают на выбранных уступах карьера для реализации каскадной схемы. Пульт управления устанавливают на безопасном удалении, где разрешено пребывание оператора.
После заправки топлива в емкости и размещения в них порохового заряда для создания давления, установки инициирующего заряда ВВ на опоре с пульта на блоки подается программируемый сигнал подры-
ва. Сначала срабатывают пороховые заряды в емкостях, затем внутренним давлением распыляется топливо. Облако распыленного топлива подрывается инициирующим зарядом взрывчатого вещества с опоры.
Емкости изготавливаются из стальных труб толщиной до 20 мм, опоры из труб диаметром 10-50 мм. Стоимость комплекта из 20 емкостей и опор составит 300 тыс.руб. Пульты управления подрыва могут стоить до 50 тыс.руб. В целом стоимость комплекта для многоразового использования в течение 5-10 лет не превышает 500 тыс.руб.
На комплект оборудования для вентиляции глубокого карьера указанным способом получено положительное решение Роспатента (№ 2006109824 от 29.05.2006 г.)
ЛИТЕРАТУРА
1. Битколов Н.З. Аэрология карьеров / Н.З.Битколов, И.И.Медведев. М.: Недра, 1992.
2. Бригадин И.В. Экспериментально-теоретическое обоснование вентиляции глубокого карьера каскадным взрывом ТВС / И.В.Бригадин, М.А.Затевахин, С.Н.Кузьмин // Физические проблемы разрушения горных пород. М., 2005.
3. Певзнер М.Е. Экология горного производства // Горные науки и промышленность. 1989.
- 153
Санкт-Петербург. 2009
