Підвищення ефективності провітрювання залізорудних шахт після масових вибухів - Автореферат

Сукупність цих чинників обумовлює актуальність досліджень, спрямованих на вивчення процесу виходу вибухових газів із заваленого простору в гірничі виробки, що прилягають до нього, і розробку способів та засобів управління провітрюванням, що забезпечують підвищення рівня безпеки праці на залізорудних шахтах після проведення масових вибухів. Метою роботи є встановлення закономірностей процесу виходу вибухових газів із заваленого простору в гірничі виробки, що примикають до нього, і розробка на їх основі способів та засобів управління провітрюванням, що підвищують безпеку робіт після проведення масових вибухів. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі: - виконати аналіз і дослідити фактори, що впливають на характер протікання аерогазодинамічних процесів у обрушеній гірській масі і винос токсичних газів у гірничі виробки, що примикають до заваленого простору; розробити способи та засоби управління процесом виносу вибухових газів з обрушеної гірської маси у гірничі виробки, що примикають до заваленого простору, які підвищують безпеку робіт після проведення масових вибухів. Для досягнення поставлених задач у роботі використані аналітичний та експериментальний методи - для дослідження аерогазодинамічних процесів, що протікають у заваленому просторі і прилеглих до нього гірничих виробках; методи математичного моделювання - для розробки моделей розподілу шкідливих газів у заваленому просторі і гірничих виробках при масових вибухах та процесів переносу газу при провітрюванні; методи фізичного моделювання - для дослідження аерогазодинамічних характеристик заваленого простору на моделі; методи математичної статистики - при обробці експериментальних результатів і оцінці вірогідності отриманих математичних моделей; дослідно-промислову апробацію - для перевірки розроблених способів і засобів управління процесом виносу вибухових газів із завалених просторів у прилеглі гірничі виробки.У першому розділі виконано аналіз вентиляційних режимів, стану провітрювання в залізорудних шахтах після масових вибухів, стану досліджень аерогазодинамічних процесів, що протікають у товщині відбитої руди і завалених просторах після масових вибухів, особливостей виникнення небезпечних умов у гірничих виробках що примикають до завалених просторів блоків рудних шахт, а також методів і засобів управління провітрюванням залізорудних шахт. Аналіз показав, що у вентиляційних системах шахт Кривбасу мають місце значні зовнішні і внутрішні витоки повітря, що обумовлює суттєві непродуктивні витрати на провітрювання та істотно погіршує стан рудникової атмосфери, особливо в гірничих виробках, що примикають до завалених просторів. Причини виникнення таких явищ донині остаточно не встановлені, що в значній мірі обумовлено недостатньою вивченістю аерогазодинамічних процесів, що протікають в заваленому просторі акумулюючих камер після масових вибухів. У результаті аналізу схем розподілу шкідливих газів у завалених просторах було встановлено, що процеси накопичення шкідливих газів після відбивання руди масовими вибухами істотно залежать від системи розробки, оскільки вона визначає початкові умови переносу токсичних газів із заваленого простору в гірничі виробки, що примикають до нього. Останні чотири рівняння гідродинаміки математично описують рух газової суміші через поровий простір обваленої руди: рівняння нерозривності у векторній формі (4) виражає закон збереження маси рухливої фази; рівняння руху елементу газу віднесена до одиниці обєму (5) ліва частина якого представляє величину прискорення здобутого одиницею маси, а права частина - це сили, що діють на цю масу; рівняння стану газу (6) з урахуванням постійної зміни складу рухливої газоподібної фази в процесі динаміки сорбції; рівняння балансу і поширення тепла в рухливій фазі (7).Програмою досліджень передбачалося вивчення динамічних вихідних характеристик процесу при витисненні оксиду вуглецю з порового простору руди чистим атмосферним повітрям при первинній продувці до повного витіснення оксиду вуглецю, а потім при поновленні подачі атмосферного повітря через робочу камеру після витримки досліджуваного обсягу руди в часі без подачі атмосферного повітря. Аналіз результатів досліджень показав, що криві виходу оксиду вуглецю досить добре погоджуються з фізичними уявленнями про газодинамічні процеси у поровому просторі руди при витісненні оксиду вуглецю атмосферним повітрям, що викладені у теоретичній частині роботи. Криві показують, що зміна концентрації оксиду вуглецю в результаті витіснення його повітрям відбувається спочатку з позитивним знаком похідної, до максимуму, а потім похідна змінює знак і концентрація знижується. 3), у всіх випадках після повного витиснення оксиду вуглецю з наступною витримкою в часі без подачі атмосферного повітря в робочу камеру, при поновленні подачі атмосферного повітря на вхід робочої камери спостерігаються "сплески" концентрації оксиду вуглецю на виході з робочої камери. При заповненні робочої камери оксидом вуглецю одна частина його

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ