CC BY
38
© В.А. Малашкина, И.А. Пчелкина, 2005
УДК 622.81.47
В.А. Малашкина, И.А. Пчелкина
ЗНАЧИМОСТЬ СОЗДАНИЯ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЕГАЗАЦИОННЫХ УСТАНОВОК УГОЛЬНЫХ ШАХТ
~П настоящее время в мире развита добыча полезных иско-X-# паемых, одним из которых является уголь. В связи с увеличением глубины разработки угольных месторождений увеличивается выделение метана в горные выработки. Система вентиляции не обеспечивает полное удаление большого объема метана, поэтому на шахтах наряду с системой вентиляции применяется система дегазации.
Дегазация - совокупность мероприятий, обеспечивающих отсос, сбор и вывод метана или метановоздушной смеси из подземных
горных выработок на земную поверхность или к потребителю.
Процесс дегазации осуществляется при помощи дегазационной установки (рисунок), которая состоит из дегазационных скважин 1, водоотделителей 2, разветвленного подземного вакуумного газопровода 3, вакуум - насосной станции (ВНС) 4, нагнетательного газопровода 5 и потребителя шахтного метана 6.
Процесс дегазации
оказывает влияние на все этапы технологического процесса добычи угля, поэтому очень важно поддерживать непрерывную и надежную работу дегазационных установок, а это, в свою очередь, невозможно без оценки качества работы дегазационных систем.
Оценивая эффективность работы дегазационной системы можно увидеть, насколько результативна работа этой системы, насколько высок уровень ее подготовки и использования.
Определить качество работы дегазационной системы можно с помощью методики оценки эффективности использования дегазационной установки.
Также с помощью этой методики можно своевременно определять неполадки в работе отдельных элементов системы дегазации и находить способы для их устранения.
Так как работа каждого из составных элементов дегазационной установки оказывает влияние на ее работу в целом, то очень важным является определение эффективности работы каждого из этих элементов.
Проблемам дегазации угольных шахт и повышению эффективности дегазации посвящены работы различных ученых, но вопрос улучшения дегазации именно за счет повышения эффективности работы дегазационной установки изучен мало.
Например, Юхман Н. Л. (ИГД им. А.А. Скочинского) для повышения эффективности дегазации при проходке горных выработок разработал способ [1], повышающий газовыделение в скважины барьерной дегазации за счет бурения перекрещивающихся скважин или скважин, расположенных в вертикальной плоскости, а также разработал метод расчета рациональных параметров дегазации угольного массива барьерными скважинами, который заключается в определении протяженности зоны дегазации вблизи скважины; в определении ширины недегазированной зоны между стенкой проводимой выработки на уровне ее забоя и границей зоны дегазации от ближайшей к этой выработке дегазационной скважины; в определении оптимального угла заложения барьерной скважины и в определении показателя а для исследуемого пласта.
Также существует метод диагностического контроля дегазационной сети [2], разработанный Левченко Е. М. (ИГД им. А.А. Скочинского). Как свидетельствуют различные наблюдения, в дегазационной системе наиболее часто наблюдаются повреждения трубопроводов. На шахтах поиск таких повреждений производится путем
визуального осмотра трубопроводной сети. Левченко Е.М. предлагает осуществлять дистанционный диагностический контроль состояния дегазационных трубопроводов, что позволяет получать информацию о месте и размерах повреждения более оперативно.
Метод диагностического контроля состояния дегазационной сети возможен на основе применения малоинерционных датчиков для измерения расхода и давления метано - воздушной смеси в дегазационных трубопроводах.
Размещение датчиков осуществляется на прямолинейных участках трубопроводов, вблизи стыка участкового трубопровода с магистральным. Для опроса датчиков и передачи информации на поверхность создана система контроля параметров дегазации на базе аппаратуры АКМД.
В настоящее время существует методика оценка эффективности дегазационных установок угольных шахт [3], разработанная проф. Малашкиной В. А. (МГГУ).
Эффективность использования дегазационной установки угольной шахты предлагается оценивать с помощью обобщающего показателя Е, включающего оценку работы основных элементов ее технологической схемы:
Е = ЕС + ЕПГ + ЕВНС + ЕНГ
где ЕС, ЕПГ, ЕВНС, ЕНГ - показатели (коэффициенты) эффективности использования соответственно скважин, подземного вакуумного газопровода, вакуум - насосной станции, наземного напорного газопровода.
Для объективной оценки эффективности дегазационной установки необходимо определять значимость каждого показателя, характеризующего эффективность использования ее основных элементов. Кроме того, для объективной оценки эффективности дегазационной установки необходимо сравнить полученный действительный обобщающий показатель Е с его максимально возможным значением Еь определяемым для каждого конкретно рассматриваемого случая.
Как видно из первых двух методик, при разработке способов повышения эффективности дегазации не учитываются показатели работоспособности отдельных элементов дегазационной установки, внимание направлено на бурение скважин для повышения газовы-деления, и предложен метод диагностического контроля дегазаци-
онной сети. Таким образом, эти методики не снимают вопроса о разработке оценки эффективности дегазационных установок.
Третья методика учитывает эти показатели, но в действующем «Руководстве по дегазации шахт» не содержится сведений по оценке эффективности использования дегазационных подземных газопроводов и не предусмотрено этой методики.
Следовательно, можно сказать, что на угольных шахтах не проводят оценку эффективности дегазационных установок по единой общепринятой методике, от этого качество их работы снижается и нет возможности оперативно находить неполадки в работе отдельных элементов системы дегазации. В настоящее время состояние дегазационных установок угольных шахт и дегазации в целом нельзя назвать удовлетворительным.
Таким образом, можно сделать вывод, что общепринятая методика оценки эффективности использования дегазационных установок отсутствует, что дает почву для дальнейших исследований и разработка методики оценки эффективности использования дегазационных установок является важной научной задачей.
------------------------------------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Юхман Н.Л. Повышение эффективности дегазации при проведении горных выработок // Внезапные выбросы угля и газа, рудничная аэрология: Научн. сообщ. / ИГД им. А.А. Скочинского. - М., 1990. - с. 92 - 96.
2. Левченко Е.М. Метод диагностического контроля дегазационной сети / ИГД им. А. А. Скочинского. - М., 1987.
3. Малашкина В.А. Дегазационные установки. Учебное пособие. - М.: Изд-во МГГУ, 2000 - 190 с.
— Коротко об авторах ---------------------------------------------------
Малашкина В.А. - доктор технических наук, профессор,
Пчелкина И.А. - ассистент,
кафедра «Аэрология и охрана труда», Московский государственный горный университет.
