Науково обґрунтоване рішення питань нейтралізації витоків повітря через ізольовану пожежну ділянку в умовах порушених бічних порід та безціликовій виїмці вугілля. Нейтралізація теплової депресії пожежі і метанового напору за допомогою додаткової виробки.
Аннотация к работе
АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук РОЗРОБКА СПОСОБУ СКОРОЧЕННЯ НАДХОДЖЕННЯ ПОВІТРЯ В ІЗОЛЬОВАНІ ПОЖЕЖНІ ДІЛЯНКИ ПРИ БЕЗЦІЛИКОВІЙ ВИЇМЦІ ВУГІЛЛЯ І ПОРУШЕНИХ БІЧНИХ ПОРОДАХЗахист відбудеться “_5_”__червня__2003 р. у _12_ годин на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.080.07 у Національному гірничому університеті за адресою: 49027, м.Дніпропетровськ, пр.К.Маркса, 19 (тел.47-24-11). З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного гірничого університету (49027, м.Дніпропетровськ, пр.К.Маркса, 19) У дисертації дане науково обґрунтоване рішення наступних питань: нейтралізації витоків повітря через ізольовану пожежну ділянку в умовах порушених бічних порід або безціликовій виїмці вугілля шляхом застосування компенсаційного способу вентиляційного впливу на осередок пожежі; забезпечення безпеки робіт у період подачі компенсаційного потоку, що полягає в створенні камери, що демпфірує, і отворів (шпурів) в ізолюючій перемичці, що не порушують її стійкість до вибуху; нейтралізації теплової депресії пожежі і метанового напору за допомогою додаткової виробки (або трубопроводу), що утворює замкнутий контур. Диссертация посвящена разработке компенсационного способа сокращения утечек воздуха через изолированные пожарные участки и обоснованию безопасных методов поддержания и контроля указанных параметров в аварийных условиях. В работе представлен обзор существующих и разрабатываемых способов вентиляционных методов воздействия на очаг пожара при изоляции пожарного участка и сделан вывод, что данные методы борьбы с утечками воздуха через изолированные пожарные участки малоэффективны при бесцеликовой выемке угля или при нарушенных боковых породах.Щорічно в Україні методом ізоляції гасяться пожежі на 4...8 шахтах. Тривалість ліквідації пожежі цим методом залежить від кількості повітря, що надходить до осередку пожежі. При значних витоках повітря пожежа може тривати роками. Так, наприклад, пожежа на шахті “Бутівка-Донецька” триває 8 років, на шахтах “Молодогвардійська”та ім.50-річчя СРСР - 7 років, на шахті ім.Баракова - 14 років, тощо. Ідея роботи полягає в розкритті особливостей формування і взаємодії зустрічних аеродинамічних потоків в ізольованій ділянці, що дозволяє вибором оптимальних параметрів компенсаційного потоку зменшити надходження повітря до осередку пожежі й одночасно запобігти утворенню вибухонебезпечних ситуацій, тобто створити безпечні умови для роботи гірничорятувальників, і розробці на цій основі ефективного способу зниження надходження повітря до осередку пожежі, і, як наслідок, у скороченні термінів гасіння пожеж методом їхньої ізоляції.Питома вага складних розвинених пожеж, що гасяться методом їхньої ізоляції або комбінованим методом, складає приблизно 10 %, однак ці пожежі дають до 95 % усіх збитків від аварій (через утрату гірничих виробок і вуглевидобувної техніки, консервації запасів вугілля, зниження видобутку вугілля тощо). Однак у даний час він не застосовується на практиці за наступними причинами: при формуванні в ізольованому просторі компенсаційного потоку, спрямованого зустрічно до основного, існує імовірність перекидання струменя в районі осередка пожежі (перекомпенсації витоків повітря). У звязку з тим, що в даний час 90 % ізольованих пожежних ділянок обмежені порушеними породами, а також через широке розповсюдження безціликової виїмки вугілля, потрібно дослідити компенсаційний метод зниження надходження повітря до осередку пожежі і вивчити особливості його застосування в різних гірничотехнічних умовах. Через те, що обсяги ізольованих пожежних ділянок досить значні (до кількох сотень тисяч м3), а витоки повітря порівняно невеликі і зменшуються по мірі зміни тиску повітря в ізольованому просторі, тривалість перехідних процесів може бути досить значна. При дослідженні перехідних аеродинамічних процесів використовувалася спрощена модель ізольованої пожежної ділянки і класичні рівняння гідро-і аеродинаміки (рівняння руху Навье-Стокса для стисненого газу і нестисненої рідини, рівняння нерозривності, рівняння стану ідеального газу, рівняння сили аеродинамічного тертя для ламінарного режиму руху газу).У роботі дане рішення актуальної науково-технічної задачі, що полягає в розкритті фізико-технічних особливостей впливу допоміжного вентилятора на ізольовану пожежну ділянку для розробки ефективних способів боротьби з витоками повітря через нього при безціликовій виїмці вугілля та порушених бічних породах. Основні наукові і прикладні результати, висновки і рекомендації полягають у наступному: Установлено, що існуючі методи боротьби з витоками повітря через ізольовані пожежні ділянки малоефективні при безціликовій виїмці вугілля або при порушених бічних породах. Після включення допоміжного (компенсаційного) вентилятора спостерігається перехідний аеродинамічний процес, тривалість якого залежить від об?єму ізольованої ділянки, зміни в ньому вентиляційного тиску й опору ізолюючих перемичок.