CC BY
27
ШК 70-летию КАФЕДРЫ «АЭРОЛОГИЯ ; И . ОХРАНА ; ТРУДА»
К.З. Ушаков, А.Э. Филин, Ю.Г. Фомина,
В.В. Скатов, Р.Г. Казаев
РАЗРУШЕНИЕ СКОПЛЕНИЙ МЕТАНА МЕТОДОМ ПУЛЬСИРУЮЩЕЙ ВЕНТИЛЯЦИИ В УСЛОВИЯХ ШАХТЫ «ЗАПОЛЯРНАЯ» ОАО «ВОРКУТАУГОЛЬ»
^ К.З. Ушаков, А.Э. Филин, Ю.Г. Фомина, В.В. Скатов, Р.Г. Казаев, 2000
УДК 622.41133
О
беспечение безопасных условий труда по газовому фактору на угольных шахтах является приоритетной задачей для целого ряда служб и отделов. Производство специальных съемок, сложные камеральные работы, привлечение материальных средств и использование мощнейших и сложных механизмов и систем порой не в состоянии обеспечить необходимые условия для работы на участках, где сталкиваются со скоплениями метана. Методика борьбы со скоплениями метана и пульсатор, создающий режим пульсирующей вентиляции, разработанный и предложенный в МГГУ, показали не только дееспособность предложенного при решении подобного рода задач в сложной газовой обстановке, но и далеко идущие перспективы в области обеспечения метанобезопасности на угольных шахтах.
В условиях шахты «Заполярная» ОАО «Воркута-уголь» проводились очередные испытания экспериментальной установки пульсатора в шахтных условиях и исследования влияния пульсирующей вентиляции на скопления метана в выработанном пространстве. При проведении эксперимента ставилась основная задача - изучить влияние пульсирующей вентиляции на газовую динамику в зоне выработанного пространства.
При производстве замеров расхода воздуха и концентрации метана использовались приборы последнего
поколения - анемометры АПР-2 и ме-танометры типа АГШ-03 и МХ-2000.
Предварительно проводились замеры концентраций метана у изолирующей золоблочной стенки, отделяющей выработанное пространство от вентиляционного штрека с целью определения мест с наибольшей концентрацией метана и наблюдение за ее динамикой при создании пульсирующей вентиляции в выработке. В результате были установлены фиксированные точки замера содержания метана у и за золоблочной стенкой на участке протяженностью 200 метров от пульсатора. Данная протяженность обусловлена необходимостью определения радиуса эффективного действия пульсатора.
По результатам шахтных испытаний были сделаны следующие выводы:
• содержание метана в точках замеров у золоблочной стенки после включения пульсатора и создании пульсирующей вентиляции в выработке с исходящей из лавы вентиляционной струей изменяется. Динамика изменения имеет выраженную закономерность. В целом концентрация метана снижается относительно первоначальных ее значений, замеренных до включения установки. Наблюдаемое в первые минуты работы пульсатора увеличение концентрации метана в точках замеров обусловлено временным фактором распространения процесса пульсирующей вентиляции по выработке и описано теоретически;
• ярко выраженной зависимости процесса разрушения скопления метана от частоты генерации пульсаций при проведении данных шахтных испытаний не установлено: шахтные испытания проводились с частотой генерации пульсаций 4 и 8 Гц, а попытка увеличения частоты генерации пульсаций привела к выходу из строя электродвигателя привода барабана пульсатора, после чего эксперимент был прекращен;
• так как динамика изменения наблюдалась на протяжении всего исследуемого участка, то радиус эффективного действия пульсатора при проведении данного эксперимента соответственно составляет не менее 200 метров;
• полученные при проведении шахтных исследований результаты дают возможность подтвердить эффективность применения пульсирующей вентиляции как способа ликвидации скоплений метана повышенной концентрации в выработках шахт.
Конструкция пульсатора показала себя работоспособной и в состоянии принципиально решать вопросы борьбы со скоплениями метана, однако дальнейшие проведения научно-исследовательских работ по пульсирующей вентиляции требует доработки конструктивных решений, которые позволят:
• исключить возможность фрикционного искрения (увеличение зазора между корпусом пульсатора и вращающимся барабаном до размеров, при которых будет исключена возможность фрикционного искрения, обеспечив при этом минимальные потери расхода воздуха в установке);
• обеспечить работу пульсатора в более широком частотном диапазоне (увеличить мощность электропривода или использовать другие технические решения, позволяющие произвести механический, аэродинамический, либо иной способ отбора мощности от вентилятора местного проветривания с возможностью управления частотными и аэродинамическими параметрами системы «Вентилятор-пульсатор» и т.д.);
• предусмотреть радиальные ребра жесткости, исключающие возможность радиальной деформации барабана на высоких оборотах.
/------------------------------------------------------------------------------7
Ушаков Ким Захарович —профессор, доктор технических наук, советник кафедры «Аэрология и охрана труда», Московский государственный горный университет.
Филин Александр Эдуардович — доцент, кафедра «Аэрология и охрана труда», Московский государственный горный университет.
Фомина Ю.Г. — ассистент, кафедра математики, Московский государственный горный университет.
Скатов В.В. ОАО «Воркукт оль».
Казаев Р.Г. и. инженер ш. «Заполярная» ОАО «Воркл тут.и,».
_______________________________________________________________/
ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ЦНИЭИуголь)
ТРУДАЕВА Татьяна Александровна Экономическое обоснование целесообразности создания углеэнергетических компаний и механизма обеспечения баланса интересов предприятий-участников 08.00.05 к.э.н.
ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
РОСТОВЦЕВ Игорь Евгеньевич Метод расчета обделок тоннелей большого поперечного сечения, сооружаемых при поэтапном раскрытии сечения 05.15.04 к.т.н.
ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А. М. Горького
КОРОТАЕВ Владимир Николаевич Научно-методические основы и технические решения по снижению экологической нагрузки при управлении движением твердых бытовых отходов 11.00.11 д.т.н.
РЫБИН Александр Аркадьевич Технические и технологические основы повышения экологической эффективности эксплуатации шахтных энергетических установок 11.00.11 д.т.н.
КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЁЛКИН Иван Сергеевич Совершенствование методов низконапорного увлажнения угольных пластов 05.15.11 к.т.н.
САМУСЕВ Павел Александрович Развитие фотолинейного метода определения гранулометрического состава угля при открытой разработке месторождений 05.15.11 к.т.н.
