CC BY
19
и.в.зорина Обоснование параметров технологии горных ========± работ в изолированной инертной среде с
учетом экологического фактора
При подземной добыче угля загрязнение атмосферы происходит угольной и породной пылью, метаном, ядовитыми газами, теплом. Это приводит к ряду негативных проявлений, представляющих угрозу глобального экологического кризиса.
Задача охраны воздушного бассейна решается в основном в двух направлениях: сокращение количества и мощности источников загрязнения и улавливание загрязнений. Но, очевидно, этих мер недостаточно. Создаваемая в Московском государственном горном университете в рамках на-учно-технической программы «Недра России» технология ведения горных работ в изолированном от общешахтной атмосферы пространстве, заполненном метановой газовой средой, дает возможность в несколько раз сократить выбросы вредных веществ в атмосферу за счет их улавливания в шахте и планомерной утилизации.
Сущности технологии сводится к следующему: создание требуемого состава газовой среды в изолированном пространстве за определенный период времени, на-дежное поддержание параметров среды в течении всего времени эксплуатации технологии, разгазирование выработок изолированной части шахты за определенный период времени.
Экологические последствия применения технологии существенно зависят от ее параметров. Принципиально новым, ключевым элементом при реализации технологии является процесс управления пра-метрами газовой среды как в изолированной части выработок шахты, так и в проветриваемых выработках шахты.
Особые проблемы с точки зрения экологии возникают при разгазировании выработок эксплуатационного блока. При разгазировании необходимо обеспечить отсутствие превышений ПДК вредных веществ либо в проветриваемых выработках
шахты, либо в пределах санитарной зоны вентиляционной скважины.
Так как экологические последствия в основном определяются периодом разга-зирования и технологическими параметрами, то для оптимизации последних необходимо установить зависимости максимальной приземной концентрации вредных веществ (пыли и метана) от технологических параметров (длины очистного забоя, длины столба, расхода пылегазовоз-дуганой смеси, числа выемочных участков) и установить их оптимальные значения.
Для провеления расчетов исследуемые величины рассматривались в следующих диапазонах:
• длина очистного забоя 100-200 м
• длина столба 1000-2500 м
• расход Г1ГВС 200-1000 м3/мин
• число выемочных участков 1 - 4.
На ЭВМ был выполнен ряд расчетов. На основе полученных численных значении установлены зависимости максимальной приземной концентрации метана и пыли от исследуемых величин (рисунок 1,2).
♦ОО НО ко До 1ЙО ¿00
■1500 2000 ¿500
6 ъ .
— д.. 2 1 ч
1.1 п
п,«.
Рис.1 Зависимости максимальной приземной концетнра-ции пыли от параметров технологии горных работ.
С.:
Рис.2 Зависимости максимальной приземной концентрации метана от параметров технологии горных работ.
Анализ полученных зависимостей показывает следующее: максимальная приземная концентрация метана и пыли
уменьшается с уменьшением длины очистного забоя, с уменьшением длины столба, с увеличением расхода очистного забоя, с уменьшением длины столба, с увеличением расхода ПГСВ, с уменьшением числа выемочных участков. Для обеспечения безопасности людей необходимо, чтобы за пределами санитарно-защитной зоны значения концентрации вредных веществ не превышали предельно-допустимых значений. Это требование выполняется при следующих значениях исследуемых величин, установленных в результате проведенных расчетов:
• длина очистного забоя 100-150 м
• длина столба 1000-1500 м
• расход ПГВС 700-1000 м^/мин
• число выемочных участков 1 - 2.
© И.В.Зорина
