Розробка способу підвищення вибухобезпеки на сполученнях лав з вентиляційними виробками при стовповій системі відпрацювання - Автореферат

Державний Макіївський науково-дослідний інститут з безпеки робіт у гірничій промисловості РОЗРОБКА СПОСОБУ ПІДВИЩЕННЯ ВИБУХОБЕЗПЕКИ НА СПОЛУЧЕННЯХ ЛАВ З ВЕНТИЛЯЦІЙНИМИ ВИРОБКАМИ ПРИ СТОВПОВІЙ СИСТЕМІ ВідпрацюванняНауковий керівник: доктор технічних наук, професор, член-кореспондент НАН України Алєксєєв Анатолій Дмитрович, Інститут фізики гірничих процесів НАН України (м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук Колесов Орест Андрійович, ДП “Донецький експертно-технічний центр” Державного комітету України з промислової безпеки, охорони праці та гірничого нагляду, начальник відділу нормативних документів (м. Донецьк). кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Лебедєв Валентин Гнатович, Науково-дослідний інститут гірничорятувальної справи та пожежної безпеки “Респіратор” Міністерства вугільної промисловості України (м. Захист відбудеться «11 » липня 2008 р. о 1300 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 12.834.01 при Державному Макіївському науково-дослідному інституті з безпеки робіт у гірничій промисловості Міністерства вугільної промисловості України за адресою: 86108, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державного Макіївського науково-дослідного інституту з безпеки робіт у гірничій промисловості Міністерства вугільної промисловості України за адресою: 86108, м.Майже 90% усіх лав, які відпрацьовують за стовповою системою розробки з погашенням (або самопогашенням) вентиляційних виробок услід за посуванням очисних вибоїв, провітрюють за зворотноструминною схемою провітрювання. “Правил безпеки...” про обмеження швидкості руху повітря у лаві 4 м/с,); низька ефективність дегазації; ускладнення газової обстановки на сполученні лави й у тупику погашення вентиляційної виробки, нижчі значення порівняно із суцільною системою витоків повітря, що обумовлюють високі концентрації метану й зосереджений винос його на невеликих ділянках вентиляційної виробки і т.д. У разі застосування стовпової системи розробки з погашенням вентиляційної виробки ускладнюється газовий режим виїмкових дільниць; у звязку з цим не тільки обмежується їх продуктивність за видобутком вугілля, але й підвищується ймовірність загазування виробок, утворення місцевих скупчень метану головним чином у тупиковій частині вентиляційних виробок, що найчастіше призводить до серйозних аварій і людських жертв. Місцеві та шарові скупчення метану часто поширюються (особливо у разі зниження витрати повітря на дільницях) на сполучення лави з вентиляційною виробкою і далі по ній на відстань до 10-50 м (біля протилежної від лави стінки виробки). У роботі використано комплексний метод досліджень, що містить: аналіз і узагальнення науково-технічних досягнень у сфері боротьби з місцевими скупченнями метану на сполученні лав з вентиляційними виробками й у тупиках погашення, теоретичні дослідження з застосуванням чисельних методів аналізу аеродинамічних процесів, чисельні методи розвязання систем рівнянь математичної фізики, математичне моделювання процесів розподілу потоків суміші метану і повітря в площинах поперечного та поздовжнього перерізів тупикової частини вентиляційної виробки, розроблення і розрахунки потрібних параметрів нового способу і визначення сфери його застосування, лабораторні випробування експериментального зразка вентилятор-ежекторної установки, дослідження з побудовою моделі процесу впливу розробленого способу на аеродинамічні показники виїмкових дільниць.Формування місцевих і шарових скупчень метану в тупику погашення вентиляційного штреку визначається значною мірою швидкістю руху повітря в лаві, величиною привибійної зони й витоками повітря через вироблений простір. Метан з виробленого простору надходить у тупик погашення вентиляційної виробки, а за наявності біля вентиляційної виробки ізолятора (чурбакової стінки, бутокострів тощо) - і у верхню частину лави. Існуючі способи відведення метану з тупика погашення вентиляційної виробки мають ряд істотних недоліків, що повязано з необхідністю відведення метану за межі виїмкової дільниці, або видалення його у вентиляційну виробку без попереднього розведення. Для вирішення поставленої задачі треба було: дослідити умови утворення місцевих скупчень метану в тупиках погашення і на сполученнях вентиляційних виробок з очисними вибоями й існуючі способи та засоби запобігання загазуванням, спалахам і вибухам метану в тупиках вентиляційних виробок; дослідити аерогазодинаміку тупикової частини вентиляційної виробки чисельними методами розвязання систем рівнянь математичної фізики; визначити вплив вентилятор-ежекторної установки на аеродинамічні параметри виїмкових дільниць; розробити програмні комплекси і технічні рішення для розрахунку та проектування розроблених засобів дегазації. В другому розділі розглядається математична модель розподілу потоків суміші метану та повітря у виробленому просторі й у площинах поздовжнього і поперечного перерізу тупикової частини вентиляційної виробки, що погашається.

Основний зміст роботи