Снижение запыленности воздуха в исходящих потоках очистных забоев с применением жалюзийных решеток

Разработка автоматизированных средств измерения и контроля интенсивности пылеотложения на основе прецизионных весов является важнейшей задачей.

Использование датчиков, обеспечивающих непрерывный контроль интенсивности пылеотложения, даст возможность проведения оперативных и своевременных мероприятий по обеспыливанию воздуха и предупреждению взрывов угольной пыли.

Кроме того, непрерывный контроль и отображение процесса пылеотложения, а также наличие архивных данных позволит выявлять факторы, влияющие на интенсивность пылеотложения и оценивать эффективность мероприятий направленных на снижение интенсивности пылеотложения в выработках угольных шахт.

- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Правила безопасности в угольных шахтах. Книга 3. Инструкция по борьбе с пылью и пылевзрывозащите. - Липецк: Липецкое издательство, 1999. - 109 с.

2. Петрухин П.М., Нецепляев М.И. Комплекс мероприятий по пылевзрывозащите угольных шахт: Обзор/ЦНИЭИуголь. - М., 1982.

3. Клименко А.П. Методы и приборы для измерения концентрации пыли. - М.: Химия, 1978.

|— Коротко об авторах-

Поздняков Г.А. - доктор технических наук,

Закутский Е.Л. - инженер,

ФГУП ННЦ ГП - ИГД им. А.А. Скочинского.

УДК 622.4:622.814 А.Д. Витько

СНИЖЕНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА В ИСХОДЯЩИХ ПОТОКАХ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЖАЛЮЗИЙНЫХ РЕШЕТОК

настоящее время в очистных забоях Кузнецкого бас-

163

сейна осуществляется ряд мероприятий по снижению запыленности воздуха: предварительное увлажнение угольного массива, вентиляция, орошение на комбайне, водяные и ту-манообразующие завесы, тканевые лабиринты, обмывка выработок, осланцевание и др. Все эти способы обеспечивают технически достижимые уровни запыленности, граничащие с взрывоопасными концентрациями пыли.

Уровень травматизма и профессиональной заболеваемости в Кузбассе в течение последних нескольких десятков лет остается превышающим средний показатель по Российской Федерации в 2 раза. В Кузбассе ежегодно происходит в среднем до 11 случаев вспышек газа и пыли, в том числе взрывов. По масштабам разрушений и числу жертв взрывы угольной пыли представляют большую опасность и нередко носят катастрофический характер.

В соответствии с планируемым увеличением добычи угля произойдет резкий рост интенсивности пылевыделения. Это в значительной степени усугубит и без того сложное положение по пылевому фактору в шахтах. Таким образом, разработка способов и средств пылевзрывозащиты, которые могут обеспечить на новом техническом уровне эффективное снижение запыленности вентиляционных потоков и, тем самым, повысить безопасность ведения горных работ, являются актуальными.

Для обеспыливания исходящих вентиляционных потоков предлагается применение пылеподавляющего устройства жалюзийного типа.

Принцип действия пылеподавляющего устройства основан на инерционном осаждении пыли и использовании эффекта соударения аэрозоля со смоченными плоскостями жа-люзийной решетки для связывания частиц пыли водой. Высокая эффективность обеспыливания воздушного потока обеспечивается процессом соударения аэрозоля со смоченными плоскостями жалюзийной решетки.

При разработке способа было поставлено 2 условия:

1. Исходящая вентиляционная струя должна в полном объеме эжектироваться и очищаться в факелах форсунок;

2. Потери статического давления вентиляционной струи при прохождении через жалюзийную решетку должны быть

164

компенсированы напором, развиваемым свободно установленными оросителями.

Пылеподавляющее устройство жалюзийного типа представляет собой перемычку с окном в выработке сечением 9,8 м2, сечение окна 7,6 м2 (площадь поперечного сечения окна должна быть более или равна % площади поперечного сечения выработки). Общий вид пылеподавляющего устройства представлен на рис. 1). Каркас перемычки изготавливается из труб (диаметром 2 дюйма), в котором располагаются две двери, представляющие собой жалюзийные решетки. Жалюзи изготовлены из листовой стали 2-3 мм. Линейные размеры жалюзи: длина 1800 мм, ширина 100 мм, расстояние между жалюзями 50 мм. Пластины жалюзи с обеих сторон затачиваются под конус для снижения местного сопротивления. Рекомендуемый угол поворота пластин 45°. На жалюзийные решетки со стороны лавы крепятся каркасы с закрепленными на нем оросителями.

Оросительная система представляют собой конструкцию трапециевидного типа, к которой жестко крепятся форсунки КФ 5-75 на расстоянии 0,9 м по ширине и высоте друг от друга. Расстояние от форсунок до орошаемой плоскости 1,0 м. К каждой форсунке подведен отдельный высоконапорный шланг диаметром 25 мм. Оросительная система соединяется с пожарным краном пожарно-оросительного трубопровода (гайкой Богданова) в виде тройника. Тройник выполнен из труб диаметром 100 мм, к двум концам которого крепятся 8 форсунок (по четыре форсунки к каждому концу тройника).

Рабочее давление воды на форсунках 0,9-1,0 МПа. Форсунка КФ 5-75 имеет следующие технические характеристики:

диаметр сопла 3,1 мм; расход воды при давлении 0,4 МПа - 10 л, при давлении 1,0 МПа - 15 л; форма факела - сплошной конус; угол раствора факела - 75°, длина активной зоны факела при указанных давлениях воды 1,0 и 1,8 м соответственно.

165

Рис. 1. Пылеподавляющее устройство с жалюзийной решеткой: 1 -

жалюзи; 2 - двери; 3 - рама перемычки; 4 - каркас оросителя; 5 - форсунки; 6 - пожарно-оросительный трубопровод

По мере подвигания лавы перемычка переносится. Расстояние между жалюзийными дверями в открытом положении составляет 1,8 м, что обеспечивает проход людей и позволяет пропускать вагонетки по рельсам, расположенным в выработке, с соблюдением всех технических норм и требований Правил безопасности в угольных шахтах.

166

Рекомендации по использованию плеподавляющего устройства жалюзийного типа:

- применение пылеподавляющего устройства жалюзий-ного типа позволяет использовать его на всех выработках с исходящей струей воздуха, не использующих ленточные конвейеры;

- количество форсунок типа КФ5-75 определяется количеством воздуха, проходящего по выработке, и площадью поперечного сечения окна в перемычке;

- выбор схемы расположения форсунок по площади решетки определяется из схемы воздействия факелов свободно расположенных форсунок с учетом их объемного пересечения таким образом, чтобы площадь пересечения факелов была максимальной.

На основе экспериментальных испытаний было показано, что применение пылеосадительного устройства жалю-зийного типа позволяет обеспечить эффективность пылеочи-стки исходящих воздушных потоков до 86-90%, что позволит сократить объем осланцевания выработок в 4-8 раз. Кроме того, применение пылеосадительного устройства в исходящих струях очистных забоев позволит получить социальный эффект, обусловленный значительным снижением запыленности выработок, и, как следствие, более низкий уровень заболеваемости горнорабочих пневмокониозами.

- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ерохин С.Ю., Дремов В.И. Способ аэрогидродинамического обеспыливания очистного забоя. Каталог научно-технических разработок. - М.: МГГУ, 1999.

2. Калинушкин М.П. Вентиляционные установки. - М.: Высшая школа, изд. 7-е, 1979.

3. Нецепляев М.И., Любимова А.И., Петрухин П.М. Борьба со взрывами угольной пыли в шахтах. - М., Недра, 1992.

Коротко об авторах

Витько А.Д. - горный инженер, кандидат технических наук, филиал «Шахта Осинниковская».

167