Обеспечение уcтойчивого и надежного проветривания нагорных рудников (на примере рудника "Многовершинный")

© Л.Н. Алыменко, 2003

YAK 622.4

Л.Н. Алыменко

ОБЕСПЕЧЕНИЕ YСТОЙЧИВОГО И НАЛЕЖНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ НАГОРНЫХ Р"ЛНИКОВ

Обеспечение устойчивого и надежного проветривания для создания безопасных условий ведения горных работ и комфортных условий труда рабочих - одни из важнейших задач вентиляции. Система и схема проветривания шахт и рудников определяются горно-геологичес-кими условиями залегания полезного ископаемого, способом вскрытия, подготовки и системой отработки. Однако, на вентиляцию нагорных рудников, кроме перечисленного выше, существенное влияние оказывает естественная тяга.

На примере нагорного рудника "Многовершинный" рассмотрим влияние естественной тяги, в комплексе с основными факторами, определяющими систему и схему вентиляции, и выявим условия, позволяющие обеспечить устойчивое и надежное проветривание подобных нагорных рудников.

В отработке находятся два рудных тела "Промежуточное" и "Южное". Проветривание нагнетательное, осуществляется ГВУ (ВОД - 16), расположенной на дневной поверхности у устья штольни № 8. По мере развития горных работ предполагается прохождение капитальных вскрывающих выработок на всю длину месторождения (более 15 км). При этом должна осуществляться постоянная реконструкция вентиляционной сети, ввод новой ГВУ на штольне № 11 бис и реконструкция ГВУ на штольне № 8.

Рис. 1. Схема ППВУ: 1 - вентилятор; 2 - сопло вентилятора; 3 - камера смешения, состоящая из цилиндрической части, конфузора на входе и диффузора на выходе; 4 - остов (рама) вагонетки; 5 - парусная перемычка с местом для прохода людей и проезда техники

По результатам ВДС, проведенных в 2000-2002 гг. было выявлено, что производительность ГВУ составляет около 52 % от общего дебита воздуха, подаваемого в рудник, или 71,5 % от необходимого расчетного количества воздуха. Остальные 48 % количества воздуха поступает в рудник за счет естественной тяги. Внутрирудничные утечки воздуха составляют 66,3 % от производительности ГВУ или 34,3 % от общего дебита воздуха по руднику. Это вызвано отсутствием или плохим качеством вентиляционных перемычек которые разрушаются под действием взрывной волны от массовых взрывов. Регулирование и реверсирование воздушной струи во всем руднике с помощью ГВУ не удается. Это вызвано тем, что ГВУ расположена на диагональном соединении. Поэтому изменение параметров ее работы оказывает влияние только на часть вентиляционной сети рудника.

В сложившейся ситуации были предложены следующие технические решения:

1. Отказаться от вскрытия одними и теми же капитальными выработками всех рудных тел. Необходимо осуществлять обособленное вскрытие, подготовку и отработку оного - двух рудных

тел с последующим погашением горных выработок.

2. Проветривание горных выработок при обособленном вскрытии будет секционным, независимым мобильными вентиляторными установками.

3. Вентиляционные перемычки необходимо изготавливать с оконными (дверными) проемами, которые должны перекрываться шорой так, чтобы при массовых взрывах шора отклонялась, ослабляя действие взрывной волны. А при реверсе шора прижималась бы к окладу окна (двери) и препятствовала утечке воздуха. Шоры можно изготавливать из вентиляционного рукава.

Реализация первого и третьего технических решений не вызывает затруднений. А второе техническое решение будет эффективным при условии обеспечении требуемых норм с минимальными экономическими затратами. Такое решение было найдено. В качестве ГВУ было предложено использовать вентиляторные установки комбинированного типа. Они работают с использованием эжекционного эффекта и их камеры смешения расположены в перемычках, полностью перекрывающих все поперечное сечение горной выработки. На производстве они получили название передвижные подземные вентиляторные установки (ППВУ), рис. 1.

На основании разработанных технических решений была произведена реконструкция вентиляционной сети рудника. Предложено штольню № 8 сделать нейтральной в отношении проветривания. ППВУ были изготовлены и смонтированы в соответствии с «Проектом ...» на штольнях № 11 (на базе СВМ-6) и 11

~Я~ РаССтояния (200 - 300) мм Производительность, Лс

А Расстояния (400 - 600) мм

О Характеристика вентиляционной сети рудника - Яруд

Характеристика вентиляционой сети на котобрую работают две ППВУ -О Характеристика утечек - Яу

бис (на базе ВМ-8) потому что покрывающие горные породы трещиноваты и необходимо применять нагнетательную систему вентиляции; направление движения воздуха за счет естественной тяги 8 месяцев в году от штолен № 11 и 11 бис к штольне № 14; при параллельной работе двух вентиляторных установок обеспечивается обособленное независимое проветривание двух рудных тел. После монтажа были проведены пуско-наладочные испытания ППУ, построены их аэродинамические характеристики, приведенные к стандартным атмосферным условиям, (рис. 2).

Предложенные технические решения вошли в «Указания по проветриванию нагорных рудников месторождения «Многовершинное» / согласованные Приамурским округом Госгортехнадзора России 03.05.01 г. В период с 2001-2002 гг. были проведены две ВДС рудника: в теплый (август - сентябрь 2001 г.) и холодный (март 2002 г.) периоды. Результаты ВДС подтверждают правильность сделанных технических решений. Движение воздуха по руднику показано на рис. 3.

По расчету Оруд = 30,13 м3/с. С учетом нормативных утечек воздуха: внутрирудничных

Рис. 2. Аэродинамические характеристики двух ППВУ, работающих параллельно

Рис. 3. Схема вентиляции рудника

- 34,65 м3/с и поверхностных (10 %) - 38,12 м3/с.

По данным ВДС было произведено сравнение стоимости потребляемой электроэнергии ГВУ (ВОД-16) и двух ППВУ. Оказалось, что годовая экономия стоимости электроэнергии при использовании ППВУ -

1.416.054,53 рубля.

На основании проведенных исследований можно утверждать:

- обеспечить устойчивое и надежное проветривание нагорных рудников можно только при учете влияния естественной тяги на работу ГВУ и распределение воздуха по руднику;

- вздухоподающими и вен-тилционными выработками необходимо делать наиболее низкие и высокие (соответственно) выходы на дневную поверхность;

- промежуточные (по высоте) выходы горных выработок на дневную поверхность следует делать нейтральными в отношении проветривания рудника;

- использование в качестве ГВУ вентиляторных установок комбинированного типа позволит осуществить эффективное распределение воздуха по вентиляционной сет (снижаются утечки воздуха, повышается депрессия у мест ведения горных работ, снижение себестоимости продукции по статье «вентиляция горных работ»).

Подобную вентиляторную установку комбинированного типа (на базе ВМЭ-12) спроектировали и запустили в работу на нагорном руднике «Дукат» п. Омсукчан осенью 2002 г. Положительный опыт применения ППВУ имеется и на других горных предприятиях.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Алыменко Даниил Николаевич - доцент, кандидат технических наук, ПГТУ, г. Березники, Пермской обл.

Файл: АЛЫМЕНКО

Каталог: G:YQo работе в универе\2003г\Папки 2003\GIAB7_03

Шаблон:

C:\Users\Таня\AppData\Roaming\Microsoft\Шаблoны\

Normal.dotm

Заголовок: ОЕПЕЧЕНИЕ УТОЙИВОГО И НАДЕЖНОГО ПРО-

ВЕТРОИАНИЯ НАГОРНЫХ РУДНИКОВ

Содержание:

Автор: master

Ключевые слова:

Заметки:

Дата создания: 04.06.2003 11:27:00

Число сохранений: б

Дата сохранения: 08.11.2008 22:52:00 Сохранил: Таня

Полное время правки: 2 мин.

Дата печати: 08.11.2008 23:52:00

При последней печати страниц: 2

слов: 993

знаков: 5 664