Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка методов контроля и снижения поверхностных утечек воздуха на рудниках

ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Разработка методов контроля и снижения поверхностных утечек воздуха на рудниках"

На правах рукописи

00500169' с^Усл

Камспскнх Антон Алексеевич

РАЗРАБОТ КА МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ И СНИЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ УТЕЧЕК ВОЗДУХА НА РУДНИКАХ

Специальность 25.00.20 Геомеханнка, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинампка и горная теплофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О НОЯ 2011

Пермь - 2011

005001691

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Горный институт Уральского отделения РАН

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Алыменко Н.И.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Фаннбург Г.З.

кандидат технических наук, Круглов Ю.В.

Ведущая организация:

Группа предприятии «Запад-но-Уральскпй машиностроительный концерн»

Защита состоится «25» ноября 2011 г. в 16-00 часов на заседании диссертационного совета Д 004.026.01 при ГИ УрО РАН по адресу: 614007, г. Пермь, ул. Сибирская 78а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УРАН Горный институт Уральского отделения РАН

Автореферат разослан «22» октября 2011 г.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 614007, г. Пермь, ул. Сибирская, 78-а. Факс: (342) 216-75-02; e-mail: bba@mi-perm.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогическнх наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Рост производственных мощностей современных горнодобывающих предприятий вызывает потребность в подаче в рабочие зоны все большего количества свежего воздуха, что, в свою очередь, обусловливает необходимость повышения производительности вентнляторных установок главного проветривання (ВУГП) и неизбежный рост затрат на их строительство н эксплуатацию.

Анализ публикаций показал, что проветрнванне большинства рудников осуществляется всасывающим способом с помощью ВУГП, расположенной на дневной поверхности, а вентиляцнонные стволы используются для подъема полезных ископаемых, людей и грузов. Вследствие недостаточной герметичности поверхностных комплексов вентиляционных стволов (ПКВС) одновременно с ростом производительности н размеров ВУГП происходит рост утечек воздуха (достигающих в некоторых случаях до 60% от производительности ВУГП), что существенно снижает эффективность проветривания.

Таким образом, уменьшение поверхностных утечек является одним пз основных направлении в комплексе мероприятии по снижению затрат горнодобывающего предприятия на проветрнванне. В настоящее время этот вопрос исследован недостаточно. Основная часть поверхностных утечек воздуха происходит через устье вентнлящюнных стволов при использовании стволов в качестве скиповых, скппо-клетевых или клетевых.

В связи с этим, для рудшшов актуальной задачей является разработка технических решений для управления поверхностными утечками воздуха при совмещении с автоматическим непрерывным контролем пх величины. Это позволяет оперативно увеличивать аэродинамическое сопротивление устья вентиляционного ствола н тем самым эффективно сокращать поверхностные утечки воздуха.

Цель работы - разработка методов непрерывного автоматического контроля величины поверхностных утечек воздуха II управления ими с помощью воздушной завесы путем изменения структуры воздушных потоков в устьях вентиляционных стволов.

Основная идея диссертационной работы состоит в автоматическом непрерывном контроле и эффективном сокращешш поверхностных утечек воздуха через устье вентиляционного ствола с помощью воздушной завесы.

Основные задачи работы: - исследование эффективности существующих методов контроля поверхностных утечек воздух на рудниках;

- разработка метода автоматического непрерывного контроля величины поверхностных утечек воздуха на рудниках, основанного на контроле производительности ВУГП п количества воздуха, поступающего в рудник;

- определение оптимальных и надежных схем размещения датчиков в каналах ВУГП, н в подземных горных выработках на исходящих струях рудника в составе системы автоматического непрерывного контроля величины поверхностных утечек воздуха;

- разработка технических решений, обеспечивающих уменьшение поверхностных утечек воздуха через устье вентнляцнонного ствола с помощью воздушной завесы путем изменения структуры воздушного потока;

- разработка метода управления поверхностными утечкамп воздуха через устье вентиляционных стволов на основе использования воздушной завесы с прнменеипем системы автоматического непрерывного контроля величины поверхностных утечек воздуха.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Схема размещения датчиков измерения аэродинамических параметров в вентиляционных каналах вентиляторной установки главного проветривания и в подземных горных выработках на исходящих струях рудника, обеспечивающая надежный контроль величины поверхностных утечек воздуха через устье вентнляцнонного ствола.

2. Система регистрации количества поступающего в рудник воздуха, включающая использование датчиков динамического давления в вентиляционных каналах вентиляторной установки главного проветривания и ультразвуковых датчиков скорости в подземных горных выработках на исходящих струях рудника, позволяющая осуществлять непрерывный мониторинг утечек воздуха.

3. Метод эффективного управления поверхностными утечкамп воздуха, заключающийся в совмещении автоматического непрерывного контроля их величины с использованием воздушной завесы в устье вентиляционного ствола для оперативного регулирования его аэродинамического сопротивления.

Научная новизна:

- экспериментально установлено, что при автоматическом непрерывном определении расхода воздуха в каналах вентиляторных установок главного проветрпванпя надежность ц точность измерений выше при использовании датчиков динамического давления с осредняющен напорной трубкой;

- предложен алгоритм расчета величины поверхностных утечек воздуха через устье вентиляционного ствола;

- с помощью математического моделирования определены аэродинамические характеристики встречной воздушной завесы, разделенной про-

дольной перегородкой, при ее размещении в устье вентиляционного ствола;

- разработаны техническое решение и эффективный метод управлеши поверхностными утечками воздуха через устье вентиляционных стволов при непрерывном автоматическом контроле их величины на основе использования встречной двухсторонпей сопряженной воздушной завесы для оперативного регулирования аэродинамического сопротивления устья вентиляционного ствола.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается использованием сертифицированного оборудования, строгой постановкой задач математического моделирования, использованием апробированных методик измерения, большим объемом наблюдений, выполненных в натурных условиях.

Практическое зпачеппе работы заключается в управлении поверхностными утечками воздуха через устье вентиляционного ствола при помощи двухсторонней встречной воздушной завесы, размещенной выше сопряжения вентиляционного канала со стволом совместно с автоматическим непрерывным контролем величины поверхностных утечек воздуха.

Реализация результатов работы. Разработанные методы и результаты экспериментальных исследований по оптимизации метода измерения аэродинамических параметров вентиляторных установок главного проветрпва-ния легли в основу рабочего проекта «Техническое измерение расхода и давления на ГВУ», выполненного ЗАО «Компания СЗМА» для БКПРУ-4 ОАО «Уралкалпп» (2008 г.).

Разработана методика проведения аэродинамических пспытанпй датчиков Emerson Rosemount 3095MFA mass probar flowmeter (Rosemount 3095MFA) на главной вентиляторной установке рудника БКПРУ-4 ОАО «Уралкалпп».

Методы контроля поверхностных утечек воздуха используются в учебном процессе для студентов специальности «Физические процессы горного производства» Пермского государственного национального исследовательского университета по дисциплине «Контроль процессов горного производства».

Лпчпый вклад автора заключается:

- в разработке метода автоматического непрерывного контроля величины поверхностных утечек воздуха на рудниках;

- в проведении шахтных экспериментальных работ по изучению мест установки датчиков контроля скорости воздушного потока в горных выработках на исходящих струях рудника;

- в проведении шахтных экспериментальных работ по изучению мест установки в вентиляционных каналах ВУГП датчиков контроля основных

аэродинамических параметров вентиляторной установки главного проветривания;

- в разработке эффективного метода управления поверхностными утечками воздуха через устье вентиляционных стволов при непрерывном автоматическом контроле их величины совместно с использованием воздушной завесы, которая обеспечивает оперативное регулирование аэродинамического сопротивления устья вентиляционного ствола.

Апробация результатов диссертационной работы. Научные положения и основные результаты исследовании докладывались и обсуждались на научном международном симпозиуме «Неделя горняка-2009» (г. Москва, 2009 г.), на научных сессиях Горного института УрО РАН (г. Пермь. 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 гг.), на 2-м, 3-м, 4-м, 5-м и б-м Международном северном социально-экологическом конгрессе, 4-й, 5-й, 6-й, 7-и п 8-й Межрегиональных научно-практических конференциях «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы п решения» (г. Воркута, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 гг.), на региональных научно-практических конференциях «Геология и полезные ископаемые Западного Урата» (г. Пермь, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 гг.), на 3-й региональной конференции «Молодежная наука Верхнекамья» (г. Березники, 2006 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 работы, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа изложена на 143 страницах, содержит 33 рисунка и 23 таблицы. Список использованной литературы состоит из 130 наименований.

Автор выражает глубокую признательность н благодарность

чл.-корр. РАН [Красноштейну А.Е.|, д.т.н. Алыменко Н.И., д.т.н. Андрейко С.С., д.т.н. Казакову Б.П. п другим сотрудникам Горного ннсппута Уральского отделения РАН за помощь при проведении исследований и написании дпссерташш. Проведенные эксперименты и внедрение результатов нс-следованшг были бы невозможны без содействия руководителей п ведущих специалистов предприятия ОАО «Уралкалнй».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Схема размещения датчиков измерения аэродинамических параметров в вентиляционных каналах вентиляторной установки главного проветривания и в подземных горных выработках на исходящих струях рудника, обеспечивающая наделсный контроль величины поверхностных утечек воздуха через устье вентиляционного ствола.

Исследованию различных проблем проветривания калийных руднн-

ков посвящены работы Медведева И.И., Красноштейна А.Е., Мохирева H.H., Файнбурга Г.З., Алыменко Н.И., Смета-шгаа М.М., Казакова Б.П., Левина Л.Ю., КругловаЮ.В. и др. Первые методы расчета количества воздуха предложены Комаровым В.Б., Мустелем П.И., Ворониным В.Н.

Исследования, представленные в диссертационной работе, проведены в вентиляционных каналах и горных выработках рудников БКПРУ-2, БКПРУ-4 ОАО «Уралкалнй» СКРУ-1 ОАО «Сильвинит», а также в горных выработках шахты «Порецкая» ОАО «ГиПор», рудника «Каральвеем» ОАО «Каральвеем», рудннка «Купол» ОАО «Чукотская Гор-но-геологнческая компания».

Прямые измерения величины поверхностных утечек воздуха, проходящих через устье вентиляционного ствола, выполнить корректно невозможно, вследствие влняння на структуру воздушного потока движущихся клетей и скипов. Армпровка ствола также влияет на структуру воздушного потока в стволе.

Таким образом, основным параметром, который необходим для контроля величины поверхностных утечек Qh является расход воздуха в каналах ВУГП Qt и выработках, примыкающих к вентиляционному стволу £?ш. Для контроля утечек воздуха требуется проводить прямые измерения производительности ВУГП по значению средней скорости или динамического давления в сечении S4, а также в сечениях горных выработок, на исходящих струях рудннка примыкающих к вентиляционному стволу - Sb S2, S3, (рис.1).

Для непрерывного контроля п оценки величины утечек воздуха целесообразно использовать массовый или объемный расход воздуха, приведенный к нормальным атмосферным условиям. Для этого разработан алгоритм расчета основных аэродинамических параметров проветривания руд-шпса, который является частью системы автоматического непрерывного контроля величины поверхностных утечек воздуха, поступающих в рудник. Данный алгоритм описывает последовательность депстшш, в результате которых рассчитываются аэродинамические, энергетические и экономические параметры проветривания рудника, такие как, количество свежего воздуха поступающего в рудник, количество утечек, параметры работы ВУГП, а также другие не менее важные параметры проветриваши рудни-

Рис. 1. Места сечении для замеров средней скорости воздушного потока

ка. Замеренные аэродинамические параметры приводятся к нормальным атмосферным условиям. В результате замеров н расчетов параметров провет-рпванпя рудника производится статистическая обработка полученных данных. После расчета необходимые параметры контроля вентиляционной сета рудника выводятся в графическом удобном для восприятия виде. Данные параметры необходимы для контроля количества свежего воздуха, поступающего в рудник для проветривания рабочих зон, количества поверхностных утечек воздуха поступающих через надшахтное здание п через устье вентиляционного ствола, а также для контроля аэродинамических параметров ВУГП.

В результате проведенных исследований разработан метод автоматического непрерывного контроля основных

I (Л-Ду)

Рис. 2. Блок-схема измерительного комплекса для контроля величины поверхностных утечек воздуха: 1 - датчики для замера основных аэродинамических параметров вентиляционной сети рудника, 2 - контроллер, 3 - сервер базы данных,

4 - монитор в диспетчерской рудника,

5 - рабочие станции специалистов н руководителей рудника, б - источник бесперебойного питания

аэродинамических параметров вентиляционной сети рудника для всасывающего способа проветривания. С помощью метода непрерывного контроля основных аэродошамическпх параметров проветривания рудника осуществляется непрерывная автоматическая регистрация результатов замеров, необходимых параметров проветривания, пх обработка, вывод величин поверхностных утечек воздуха п других важных параметров на монитор. С помощью разработанного метода повышается надежность контроля количества воздуха поступающего в рудник, осуществляется экономический п энергетический контроль над проветриванием рудника. Система непрерывного контроля осповных аэродинамических параметров проветривания рудника может быть автономной пли являться функциональной подсистемой в общей автоматической системе управления технологическими процессами (АСУТП) рудника (рнс. 2).

С целью осуществления достоверной непрерывной регпстращш аэродш1ампческнх параметров необходимо выбрать типы датчиков для

контроля основных аэродинамических параметров и выбрать места установки в вентиляционных каналах ВУГП, а также в сечениях горных выработок, на исходящих струях рудника примыкающих к вентиляционному стволу, в которых регистрируемые значения будут достоверны.

2. Система регистрации количества поступающего в рудник воздуха, включающая использование датчиков динамического давления в вентиляционных каналах вентиляторной установки главного проветривания и ультразвуковых датчиков скорости в подземных горных выработках на исходящих струях рудника, позволяющая осуществлять непрерывный мониторинг утечек воздуха.

Для определения мест установки датчиков контроля аэродинамических параметров проведены исследования на рудниках БКПРУ-2 и БКПРУ-4 ОАО «Урал-калий» по разработанной методике.

В методике определен перечень измеряемых аэродинамических параметров, таких как динамическое давление, атмосферное давление, температура, скорость воздушного потока и др. Определен перечень используемых стандартных средств измерений, формы протоколов испытании, порядок проведения замеров и обработки результатов согласно ГОСТ 10921-90.

Проведен анализ результатов исследования известных типов датчиков, анемометров п расходомеров, выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью, которые более других подходят для использования в измерительном комплексе для непрерывного автоматического контроля величины аэродинамических параметров вентиляционной сети рудника и мест их установки в горных выработках и в вентиляционном канале ВУГП в нормальном и реверсивном режиме функцпошфования ВУГП. Изучены и установлены возможности постоянного измерения расхода воздуха в сечении каната на основании данных ультразвукового датчика скорости или дштмического давления.

Экспериментальные работы в руднике БКПРУ-4 ОАО «Уралкашш» были выполнены для апробации предложенной измерительной схемы, необходимой для непрерывного автоматического контроля величины поверхностных утечек воздуха, а также для определения места в сечениях вентиляционных каналах для непрерывной автоматической регпстращш

Рис.3. Схема расположения сечений для замеров аэродинамических параметров

производительности ВУГП и ее аэродинамических параметров. Замеры динамического давления и скорости воздушного потока выполнялись в пяти выбранных сечениях вентиляционных каналов ВУГП расположенных на вентиляционном стволе №4 (рис.3).

После проведенных замеров осуществлена статистическая обработка результатов исследования. Отклонения от среднего значения дшшмическо-го давления в сечении №1 составили 4,7%, т.е. давление изменяется незначительно, а отклонения скорости воздушного потока в этом же сечении от среднего значения достигают 7,9%, т.е. поток на данном участке канала достаточно равномерный. Отклонения динамического давления от среднего значения в сечении №2 составили 3,5%, а в сечении №5 - 4,5%, т.е. давление также изменяется незначительно. Отклонения скорости от среднего значения в сечении №2 достигают 15,6%, т.е. поток на данном участке канала достаточно равномерный. Отклонения скорости от среднего значения в сечении №5 достигают 47,7%.

Анализ результатов исследований по определению типа и места установки датчика контроля производительности ВУГП показал, что по измерению скорости воздушного потока в сечениях №1, №2 и №5 скоростные поля в измеряемых сечениях имеют большое отклонение скорости воздушного потока в разных точках сечения от средней скорости во всем сечешш. Разница между максимальным и минимальным значением может достигать 8,00 м/с. Это приводит к невозможности установки одного ультразвукового датчика скорости (СДСВ-01) в выбранных сечениях, т.к. при смене скорости вращения рабочего колеса скоростной поток будет изменяться в местах установки датчиков. Динамическое давление в сечениях №1, №2 и №5 изменяется незначительно - разница максимального и минимального значения в измеряемых сечениях составляет 9,8 Па. На основании вышеизложенного следует, что датчик измерения скорости воздушного потока, основанный на перепаде давления ROSEMOUNT 3095MFA, будет наиболее достоверным. Все результаты исследования статистически проанализированы согласно разработанной методике расчета аэродинамических параметров. Измерения давления в сеченнп №1, №2, №5 можно проводить датчиком с осредняющен напорной трубкой, которую можно устанавливать вертикально и горизонтально в связи с тем, что средняя скорость по вертикали и горизонтали одинакова.

Основываясь на полученных результатах исследовании, определены места установки датчиков аэродинамических параметров ROSEMOUN 3095MFA с осредняющен напорной трубкой Annubar. Установлено, что для измерения производительности вентилятора Qn осредняющне напорные трубки Annubar датчиков ROSEMOUNT 3095MFA нужно устанавливать на расстоянии 9,0-9,5 м от осп вентиляторов в подводящих вентиляционных каналах в сечениях №1-4 (рнс.З). Предложенное решение

позволит контролировать основные аэродинамические параметры работы ВУГП, как в нормальном режиме, так и в реверсивном режиме и выполнять регламентные работы по обслуживанию датчиков на резервном вентиляторе без снижения производительности и остановки работающего вентилятора ВУГП. Также возможна установка осредняющих напорных трубок АщшЬаг в вентиляционном канале в 17,0 м от осп ствола для контроля параметров работы ВУГП в режиме нормальной работы и 13,5 м от оси ствола для реверсивного режима работы ВУГП. В этом случае обслуживание датчиков возможно только при снижении производительности вентиляторов ВУГП пли их полной остановке.

В трубке АшшЬаг, которая устанавливается непосредственно в вентиляционном канале, не протекает электрический ток, а измерительный блок устанавливается в помещении ВУГП в удобном для обслуживания месте.

После установки датчиков необходимо проводить метрологические исследования их характеристик, путем измерения аэродинамических параметров, согласно разработанной методике.

В процессе испытания измеряются аэродинамические параметры, которые приведены в исходных данных разработанного алгоритма расчета параметров проветривания рудника.

Для изучения возможности определения расхода воздуха путем прямого измерения скорости в сечениях горных выработок, по которым сбрасывается отработанный воздух рудника в вентиляционный ствол №3, и выбора мест установки датчиков контроля скорости воздушного потока в этих сечениях, проведена экспериментальная работа в руднике БКПРУ-2 ОАО «Уралкалий»

Анализ и обработка результатов измерения расхода воздуха путем непосредственного измерения скорости воздушного потока в сечениях подводящих горных выработок к вентиляционному стволу показа! (рнс.4), что датчики можно устанавливать в любых точках выбранных сечений не ближе 30 см от стенки выработки. Ультразвуковые датчики скорости воздушного потока необходимо устанавливать в сечениях, подводящих к вентиляционному стволу горных выработок на расстоянии до сопряжения со стволом не ближе 10-15 метров. Далее, после выбора сече-

123456789 10 Ширила ямраЛлткн

Рис,4. Поле скоростей в сечении 8]

шш п места для установки датчиков вычисляется поправочный коэффициент п корреляционная зависимость для того, чтобы датчики скорости отображали достоверную информацию при разных скоростных режимах. В результате при разных скоростных режимах необходимо применять соответствующий поправочный коэффициент, использование которого позволяет вычислить расход воздуха в месте установки датчика скорости при различных режимах работы ВУГП, в том числе и при реверснровагаш воздушной струи. Ультразвуковые датчики скорости необходимо устанавливать в верхней части выработки, т.к. в этом случае измерительная аппаратура не мешает технологическому процессу, движению автотранспорта, проходу люден п т.д., вследствие чего повышается надежность регистрации параметров скорости воздушного потока.

Таким образом, для измерения параметров работы вентиляторов ВУГП в вентиляционных каналах выбраны датчики давления 1ЮЗЕМ01ЛМ 3095МРА, а для измерения скорости воздушного потока в сечениях подводящпх горных выработок к вентиляционному стволу, выбраны акустические датчики скорости воздушного потока СДСВ-01.

Выбор типов датчиков п места их установки в вентиляционных каналах ВУГП и в подводящих горных выработках к вентиляционному стволу обеспечивает достоверную и надежную регистрацию контролируемых аэродинамических параметров вентпляцноннон сети рудника.

Для повышения эффективности проветривания рудника необходимо разработать техническое решение для снижения величины утечек воздуха через устье вентиляционного ствола, осуществляя автоматический непрерывный контроль величины поверхностных утечек воздуха при расположении ВУГП на дневной поверхности.

3. Метод эффективного управления поверхностными утечками воздуха, заключающийся с совмещении автоматического непрерывного контроля их величины с использованием воздушной завесы в устье вентиляционного ствола для оперативного регулирования его аэродинамического сопротивления.

Использование вентиляционного ствола для шахтного подъема обусловливает возннкновенне поверхностных утечек через надшахтное здание и его устье. В результате проведенных исследований по изучению снижения величины поверхностных утечек воздуха через устье вентиляционного ствола предложена двухсторонняя встречная воздушная завеса запирающего типа.

Далее проведена исследовательская работа по реализации воздушной завесы в устье вентнляционного ствола для регулирования величины поверхностных утечек воздуха в нормальном и реверсивном режиме работы ВУГП.

Рнс. 5. Воздушная завеса в устье ствола №3 рудника БКПРУ-2 ОАО «Уралка-лий»

Для детальной проработки с учетом всех геометрических особенностей вентиляционного ствола и предлагаемой конструкции воздушной завесы выполнено трехмерное моделирование и численный эксперимент с помощью методов вычислительной гидрогазодинампки. Математическое моделирование проведено в программном комплексе Sol¿dWorks Р^игешшЫюи. В тестовой модели рассмотрен вариант конструкции и размещения воздушной завесы в устье вентиляционного ствола №3 рудника БКПРУ-2 ОАО «Уралкалий». Использована двухсторонняя сопряженная встречная воздушная завеса (рис. 5). Воздухо-раздаточные короба 1 крепятся на полках 2 на отметке -4,4 метра в устье вентиляционного ствола. Вентиляторы завесы устанавливаются также на полках 2, а воздухозабор осуществляется ниже

отметки -4,4 м. Для повышения эф-ос фективности действия завесы поток

утечек воздуха предложено разделить на два потока с помощью продольной перегородки 3, устанавливаемой на центральные расстрелы начиная с отметки -5 м. Перегородка имеет высоту, не позволяющую взаимодействовать потокам воздуха в области действия каждой половины завесы. Высота перегородки 3 определяется скоростью и наклоном струи завесы, а также шириной сечения ствола в свету (рис.6). Кроме того, по периметру сечения в свету также устанавливаются продольные перегородки 4, что обеспечивает более эффективное воздействие струи завесы на основной поток утечек воздуха. Воздухораздаточный короб 1 представляет собой клиновидный воздуховод со щелью, расположенной вдоль его фронтальной стенки. Струя воздушной завесы выбрасы-

Рис. 6. Схема воздушных потоков в устье ствола при использовании завесы: 1 - трубопровод, 2 - вентилятор завесы

Рис. 7. Результат математического моделирования воздушных потоков в устье вентиляционного ствола №3 рудника БКПРУ-2

вается с одинаковой скоростью по всему сечению щели воздуховыдаю-щего короба.

В результате изменения структуры воздушных потоков воздуха в месте действия воздушной завесы увеличивается аэродинамическое сопротивление участка ствола от нулевой отметки до сопряжения с вентиляционным каналом и снижается депрессия на надшахтном здании, что, соответственно, способствует уменьшению величины поверхностных утечек.

Исследования проведены на трехмерной математической модели с различным количеством ячеек. Основываясь на полученных результатах исследования, которые приведены в диссертационной работе, расчеты необходимо проводить на расчетной сетке с количеством ячеек не менее 3 ООО ООО, т.к. при этом результаты получаются с наименьшим отклонением от среднего значения.

В результате проведенного математического моделирования без воздушной завесы в устье ствола №3 рудника БКПРУ-2 (рис.7) утечки воздуха составляли 60,43 м3/с. производительность ГВУ - 444,36 м3/с, количество воздуха поступающего в рудник - 383,37 м3/с. После установки в математический модели воздушной завесы в устье вентиляционного ствола на отметке -4,4 м был произведен численный расчет и получены данные, представленные на рис. 8. При таком же объеме свежего воздуха, поступающего в рудник (Е) -383,37 м3/с, утечки воздуха через устье вентиляционного ствола стали составлять 26,27 м3/с, а производительность

Рнс. 8. Результат .математического моделирования двухсторонней встречной воздушной завесы с продольной перегородкой, установленной в устье вентиляционного ствола №3 рудника БКПРУ-2

ГВУ — 409,46 м^с. Струн воздушной завесы перекрывают сечение ствола в свету, где установлена воздушная завеса. Создаются два рециркуляционных контура п обеспечивается дополнительное аэродинамическое сопротивление в устье вентиляционного ствола за счет действия воздушной завесы.

Также было выполнено численное моделирование реверсивного режима работы ВУГП. Анализ результатов исследования показал, что при реверсивном режиме работы ВУГП необходимо выполнять остановку вентиляторов воздушной завесы илп гамеюггь угол выброса воздушной струи из воздуховыдающего короба таким образом, что направление струи было навстречу основному воздушному потоку под утлом 45°, т.е. необходимо изменить угол на 90°.

Осуществляя автоматический непрерывный контроль основных аэродинамических параметров проветривания рудника, совместно с воздушной завесой необходимо регулировать вентиляторы воздушной завесы исходя из оптимального сокращения поверхностных утечек воздуха и снижения стоимости одного кубометра свежего воздуха, подаваемого в рудник.

Для каждого конкретного случая требуется провести поиск оптимального режима работы вентиляторов воздушной завесы и ВУГП исходя го следующего:

- количество воздуха, подаваемое в рудник, не должно быть меньше расчетного количества воздуха, необходимого для проветривания рудника;

- затраты на воздушную завесу не должны превышать затраты на поверхностные утечки воздуха;

- стоимость одного кубометра свежего воздуха, подаваемого в рудник, должна быть минимальной.

Автоматическое регулирование вентиляторов воздушной завесы необходимо осуществлять по следующему алгоритму:

Если количество утечек воздуха через устье вентиляционного ствола возросло, необходимо увеличить производительность вентиляторов воздушной завесы, а если вентиляторы завесы работают на максимальную производительность и количество воздуха, подаваемое в рудник меньше расчетного, то необходимы кардинальные мероприятия по выявлению причин резкого увеличения утечек воздуха через надшахтное здание.

Если происходит снижение поверхностных утечек воздуха, необходимо отрегулировать производительность вентиляторов воздушной завесы, исходя нз оптимального сокращения утечек воздуха.

Расчет экономических показателей выполнен по формуле:

"а-я, а-

1000 «

'7,

где

С1 - стоимость 1 кВт-час электроэнергии, руб;

а.6.-производительность вентилятора до установки воздушной завесы и после установки, м3/с;

Я,, Нш— статический напор вентилятора до установки воздушной завесы и после установки, м3/с;

г/ „ - статический к.п.д. вентилятора до установки воздушной завесы и после установки, м3/с;

к.п.д. электродвигателя; Г - время работы вентилятора в год, час.

Рис.9. Аэродинамические характеристики

В результате расчета при стоимости электроэнергии 2 рубля за 1 кВт-час п с учетом потребления электроэнергии двух двигателей ВМЭ-6.1, работающих в составе воздушной завесы, экономия в год составит около 654 500 рублей.

На рисунке 9 приведены характеристики вентилятора, характеристики сети рудника, рабочие точки без действия воздушной завесы (рабочая точка А) и при оптимальном сокращении поверхностных утечек с помощью воздушной завесы (рабочая точка С).

Таким образом, применение воздушной завесы предлагаемой конструкции п ее совместное использование с системой непрерывного автоматического контроля основных аэродинамических параметров проветрпвагам рудника обеспечивает эффективное сокращение величины поверхностных утечек воздуха через устье вентиляционного ствола путем регулирования производительности вентиляторов воздушной завесы в зависимости от величины поверхностных утечек воздуха, поступающих в рудник.

Для решения вопроса об использовании воздушной завесы на конкретных рудниках п шахтах требуются дополнительные исследования и проектные разработки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе содержится решение научно-практической задачи регулировашш величины поверхностных утечек воздуха при автоматическом непрерывном контроле их величины.

Основные теоретические положешы, конкретные научные результаты, выводы и пракпгческпе рекомендацдш сводятся к следующему:

1. Разработан метод автоматического непрерывного контроля величины поверхпостных утечек воздуха через устье вентиляционных стволов, обеспечивающий эффективное оперативное управление поступлением необходимого количества воздуха в рудник.

2. Разработана методика проведения аэродинамических нспыташш датчиков ROSEMOUNT 3095MFA на главной вентиляторной установке рудника БКПРУ-4 ОАО «Уралкалнй».

3. Показано, что на калийных рудниках в качестве датчиков динамическою давления целесообразно использовать датчики EMERSON ROSEMOUNT 3095MFA MASS PROBAR® FLOWMETER (ROSEMOUNT 3095MFA) с осред-шнощей трубкой AuHubai.

4. Разработано техническое решение по применению воздушной завесы в устье вентиляционного ствола.

5. Экспериментально установлено, что при автоматическом непрерывном определении расхода воздуха в каналах вентиляторных установок главного проветривания, надежность и точность измерении выше прн использовании датчиков динамического давлешш с осредняющен напорной трубкой.

6. Предложен алгоритм расчета величины поверхностных утечек воздуха через устье вентиляционного ствола.

7. С помощью математического моделирования определены аэродина-мнческне характеристики встречной воздушной завесы, разделенной продольной перегородкой прн ее размещении в устье вентиляционного ствола.

8. Разработаны техническое решение и эффективный метод управления поверхностными утечками воздуха через устье вентиляционных стволов прн непрерывном автоматическом контроле их величины на основе использования встречной двухсторонней сопряженной воздушной завесы для оперативного ре-гулировання аэродинамического сопротивления устья вентиляционного ствола.

9. Проведено исследование применения воздушной завесы прн реверсивной работе ВУГП п показано, что вентиляторы воздушной завесы необходимо отключить, нли направить струн воздушной завесы навстречу воздушному потоку утечек воздуха под углом 45°.

Основные положения и научные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Алыменко Н.И. О контроле поверхностных утечек воздуха / Н.И. Алыменко, A.A. Каменских II Горный информ.-аналит. бюллетень. - 2009. -№ 1. - С. 5-7.

2. Каменских A.A. Воздушная завеса в устье вентиляционного ствола / A.A. Каменских // Горный ннформ.-аналпт. бюллетень. - 2009. - № 9. - С.91-96.

3. Каменских A.A. Моделирование воздушной завесы в устье вентиляционного ствола / A.A. Каменских Н Воздушная завеса и общерудннчная естественная тяга: Отдельная статья. Горного информ.-аналит. бюллетеня. - М., 2011.Xo5.-C.5-ll.

4. Каменских A.A. Воздушно-депрессионная съемка шахты «Порецкая» / A.A. Каменских // Молодежная наука Верхнекамья: материалы 3-й регион, конф. /ПГТУ, Березник. фнл. - Березники, 2006. - С. 81-84.

5. Каменских A.A. Контроль проветривания рудников / A.A. Каменских // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: сб. ст. по материалам регион. науч.-практ. конф. / ПГУ. - Пермь, 2006. - С. 215-216.

6. Каменских A.A. Подземная вентиляторная установка главного проветривания шахты «Порецкая» / A.A. Каменских // Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения: тр. 4-й Межрегион. науч.-практ. конф. (2-й Меж-дунар. Сев. соц.-эколог. конгр.). -Воркута, 2006. -Т. 1.-С. 213-217.

7. Каменских A.A. Проветривание шахты «Порецкая» / A.A. Каменских // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2005 г. - Пермь, 2006. - С. 151-153.

8. Каменских A.A. Система контроля проветривания рудников / A.A. Каменских /I Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения: тр. 5-й Межрегион, науч.-практ. конф. (3-й Междунар. Сев. соц.-эколог. конгр.). -Воркута, 2007. - Т. 1. - С. 181-183.

9. Каменскнх A.A. Выбор датчиков для контроля подачи в рудник свежего воздуха / A.A. Каменских. // Горное эхо. - 2007. - № 4 (30). - С. 40-42.

10. Каменских A.A. Непрерывный контроль основных параметров проветривания рудников / A.A. Каменских // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2006 г. -Пермь, 2007.-С. 154-156.

11. Каменских A.A. Непрерывный контроль поступления в рудники свежего воздуха / A.A. Каменских // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: материалы регион, науч.-практ. конф. / ПГУ [и др.]. - Пермь, 2007. - С. 304-307.

12. Каменских A.A. Эффективность поступления свежего воздуха в рудник / A.A. Каменских // Геолопи и полезные ископаемые Западного Урала: материалы регион, науч.-практ. конф. / ПГУ. - Пермь, 2008. - С. 324-327.

13. Каменских A.A. Эффективность проветривания рудников / A.A. Каменских // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы

ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2007 г. - Пермь, 2008 - С 224-226.

14. Каменскнх A.A. Эффективный контроль проветривания рудников / A.A. Каменских // Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения: тр. 6-й Межрегпон. науч.-практ. конф. (4-й Междунар. Сев. соц,-эконом. контр.). - Воркута, 2008. - Т. 2. - С. 251-254.

15. Каменских A.A. Оптимальная величина поверхностных утечек / A.A. Каменских // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: материалы регион. науч.-практ. копф. / ПГУ [и др.]. - Пермь, 2009. - С. 373-375.

16. Камеиских A.A. Метод уменьшения величины поверхностных утечек / A.A. Каменских // Народное хозяйство республики Ко\ш. - 2009 - Т. 18 № 1 -С. 19-20.

17. Каменских A.A. Методика испытаний датчиков контроля аэродинамических параметров/ A.A. Каменских // Стратегия н процессы освоения георесурсов: материалы ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2008 г. -Пермь, 2009. - С. 240-242.

18. Каменских A.A. Выбор места установки датчика контроля расхода воздуха в горной выработке / А.А Каменских // Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы ц решения: тр. 8-й Межрегаон. науч.-практ. конф. (6-й Междунар. Сев. соц.-эконом. контр.) - Воркута, 2010. - Т. 1. - С. 135-137.

19. Каменских A.A. Выбор места установки датчиков контроля расхода воздуха / A.A. Каменских // Стратегия и процессы освоеши георесурсов: материалы ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2009 г. - Пермь 2010.-С. 230-232.

20. Каменских A.A. Уменьшение дебита утечек воздуха через устье вентиляционного ствола / А.А Каменских // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: материалы регион, науч.-практ. конф. / ПГУ. - Пермь 2010 -С. 328-330.

21. Каменских A.A. Эффективность проветривания рудников / A.A. Камеиских // Стратегия и процессы освоеши георесурсов: материалы ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2010 г.. - Пермь, 2011. - С. 224-226.

22. Алымешсо Н.И. Результаты исследования системы вентиляции рудника БКПРУ-2 в холодное время года / Н.И. Апыменко, A.B. Николаев, A.A. Каменских, А.П. Трошш // Вестник Пермского университета. Геология / ППШУ. -Пермь, 2011. - №3. - С. 89-96.

Сдано в печать 18.10.2011 г. Формат 60x84/16. Тираж 100 экз.

Отпечатано сектором НТИ ГИ УрО РАН 614007, г. Пермь, ул. Сибирская, 78а

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Каменских, Антон Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. УТЕЧКИ ВОЗДУХА НА РУДНИКАХ И ШАХТАХ.

1.1. Распределение утечек воздуха в рудниках и их классификация.

1.2. Выбор сопряжения вентиляционного канала со стволом.

1.3. Анализ данных о величинах внешних утечек воздуха в вентиляционных системах рудников и шахт.

1.4. Оценка расходов электроэнергии на внешние утечки.

1.5. Технические решения, применяемые для снижения внешних утечек.

1.6. Существующие способы контроля внешних утечек.

1.7. Цель и задачи исследования.

Глава 2 МЕТОД НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ УТЕЧЕК ВОЗДУХА.

2.1. Параметры, необходимые для контроля величины поверхностных утечек.

2.2. Измерительный комплекс и схема размещения датчиков.

2.3. Выбор датчиков скорости, давления и температуры.

2.4. Выводы к главе 2.

Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ УТЕЧЕК ВОЗДУХА.

3.1. Методика испытаний датчиков контроля аэродинамических параметров.

3.2. Определение мест установки датчиков давления и скорости.

3.3 Выбор места установки датчиков контроля скорости воздушного потока в горных выработках на исходящих струях рудника.

3.4. Общие рекомендации по выбору типа датчиков и месту их установки.

3.5. Выводы к главе 3.

Глава 4 НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ УМЕНЬШЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ УТЕЧЕК ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ УСТЬЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СТВОЛОВ.

4.1. Структура воздушных потоков в устье вентиляционного ствола.

4.2. Об оптимальной величине поверхностных утечек.

4.3. Метод воздушной завесы.

4.4. Трехмерное численное моделирование двухсторонней встречной воздушной завесы в устье вентиляционного ствола.

4.4.1. Разработка тестовой модели двухсторонней встречной воздушной завесы установленной в устье вентиляционного ствола

4.4.2. Результаты математического моделирования воздушной завесы, установленной в устье вентиляционного ствола.

4.5. Выводы к главе 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка методов контроля и снижения поверхностных утечек воздуха на рудниках"

Актуальность темы диссертации» Рост производственных мощностей современных горнодобывающих предприятий вызывает потребность в подаче в рабочие зоны все большего количества свежего воздуха, что, в свою очередь, вызывает необходимость повышения производительности вентиляторных установок главного проветривания (ВУГП) и неизбежный рост затрат на их строительство и эксплуатацию.

Анализ публикаций показал, что проветривание большинства рудников осуществляется всасывающим способом с помощью ВУГП, расположенной на дневной поверхности, а вентиляционные стволы используются для подъема полезных ископаемых, людей и грузов. Вследствие недостаточной герметичности поверхностных комплексов вентиляционных стволов (ПКВС) одновременно с ростом производительности и размеров ВУГП происходит рост утечек воздуха (достигающих в некоторых случаях до 60% от производительности ВУГП), что существенно снижает эффективность проветривания.

Таким образом, уменьшение поверхностных утечек является одним из основных направлений в комплексе мероприятий по снижению затрат горнодобывающего предприятия на проветривание. В настоящее время этот вопрос исследован недостаточно. Основная часть поверхностных утечек воздуха происходит через устье вентиляционных стволов, при использовании стволов в качестве скиповых, скипо-клетевых или клетевых.

В связи с этим, для рудников актуальной задачей является разработка технических решений для управления поверхностными утечками воздуха при совмещении с автоматическим непрерывным контролем их величины. Это позволяет оперативно увеличивать аэродинамическое сопротивление устья вентиляционного ствола и тем самым эффективно сокращать поверхностные утечки воздуха.

Цель работы — разработка методов непрерывного автоматического контроля величины поверхностных утечек воздуха и управления ими с помощью воздушной завесы путем изменения структуры воздушных потоков в устьях вентиляционных стволов.

Основная идея диссертационной работы состоит в автоматическом непрерывном контроле и эффективном сокращении поверхностных утечек воздуха через устье вентиляционного ствола с помощью воздушной завесы.

Основные задачи работы: исследование существующих методов контроля поверхностных утечек воздух на рудниках; разработка метода автоматического непрерывного контроля величины поверхностных утечек воздуха на рудниках, основанного на контроле производительности ВУГГТ и количества воздуха, поступающего в рудник; определение оптимальных и надежных схем размещения датчиков в каналах ВУГП, и в подземных горных выработках на исходящих струях рудника в составе системы автоматического непрерывного контроля величины поверхностных утечек воздуха; разработка технических решений, обеспечивающих уменьшение поверхностных утечек воздуха через устье вентиляционного ствола с помощью воздушной завесы путем изменения структуры воздушного потока; разработка метода управления поверхностными утечками воздуха через устье вентиляционных стволов на основе использования воздушной завесы с применением системы автоматического непрерывного контроля величины поверхностных утечек воздуха.

Научные положения, выносимые на защиту;

1. Схема размещения датчиков измерения аэродинамических параметров в вентиляционных каналах вентиляторной установке главного проветривания и в подземных горных выработках на исходящих струях рудника, обеспечивающая надежный контроль величины поверхностных вентиляционного ствола.

Достоверность научных положений, выводов it рекомендаций обеспечивается: использованием сертифицированного оборудования, строгой постановкой задач математического моделирования, использованием апробированных методик измерения, а также подтверждается большим объемом наблюдений, выполненных в натурных условиях.

Практическое значение работы заключается в управлении поверхностными утечками воздуха через устье вентиляционного ствола при помощи двухсторонней встречной воздушной завесы, размещенной выше сопряжения вентиляционного канала со стволом совместно с автоматическим непрерывным контролем величины поверхностных утечек воздуха.

Реализация результатов работы. Разработанные методы и результаты экспериментальных исследований по оптимизации метода измерения аэродинамических параметров вентиляторных установок главного проветривания легли в основу рабочего проекта «Техническое измерение расхода и давления на ГВУ», выполненного ЗАО «Компания СЗМА» для БКПРУ-4 ОАО «Уралкалий», 2008 г.

Разработана методика проведения аэродинамических испытаний датчиков Emerson Rosemount 3095MFA mass probar flowmeter (Rosemount 3095MFА) на главной вентиляторной установке рудника БКПРУ-4 ОАО «Уралкалий».

Методы контроля поверхностных утечек воздуха используются в учебном процессе для студентов специальности «Физические процессы горного производства» - дисциплина «Контроль процессов горного производства» Пермского государственного национального исследовательского университета.

Личный вклад автора заключается: - в разработке метода автоматического непрерывного контроля величины поверхностных утечек воздуха на рудниках; в проведении шахтных экспериментальных работ по изучению мест установки датчиков контроля скорости воздушного потока в горных выработках на исходящих струях рудника; в проведении шахтных экспериментальных работ по изучению мест установки в вентиляционных каналах ВУГГТ датчиков контроля основных аэродинамических параметров вентиляторной установки главного проветривания; в разработке эффективного метода управления поверхностными утечками воздуха через устье вентиляционных стволов при непрерывном автоматическом контроле их величины совместно с использованием воздушной завесы, которая обеспечивает оперативное регулирование аэродинамического сопротивления устья вентиляционного ствола.

Апробация результатов диссертационной работы. Научные положения и основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научном международном симпозиуме «Неделя горняка-2009» (г. Москва, 2009 г.), на научных сессиях Горного института УрО РАН (г. Пермь, 2006,2007, 2008,2009, 2010 и 2011 гг.), на 2-м, 3-м, 4-м, 5-м и 6-м Международном северном социально-экологическом конгрессе, 4-й, 5-й, 6-й, 7-й и 8-й Межрегиональной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения» (г. Воркута, 2006, 2007, 2008, 2009 и 2010 гг.), на региональных научно-практических конференциях «Геология и полезные ископаемые Западного Урала» (г. Пермь, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 и 2011 гг.), на 3-й региональной конференции «Молодежная наука Верхнекамья» (г. Березники 2006 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 работы, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Работа изложена на 143 страницах, содержит 33 рисунка и

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Каменских, Антон Алексеевич

3.5. Выводы к главе 3

1. Разработана методика проведения аэродинамических испытаний датчиков ЯОЗЕМОХЖТ 3095МБА на главной вентиляторной установке рудника БКПРУ-4 ОАО «Уралкалий».

2. Экспериментально установлено, что при автоматическом непрерывном определении расхода воздуха в каналах вентиляторных установок главного проветривания, надежность и точность измерений выше при использовании датчиков динамического давления с осредняющей напорной трубкой.

3. Показано, что в качестве датчиков динамического давления целесообразно использовать датчики EMERSON ROSEMOUNT 3095MFA MASS PROBAR® FLOWMETER (ROSEMOUNT 3095MFA) с осредняющей трубкой Annubar.

4. Установлено, что датчики EMERSON ROSEMOUNT 3095MFA MASS PROBAR® FLOWMETER (ROSEMOUNT 3095MFA) с осредняющей трубкой Annubar необходимо устанавливать вертикально или горизонтально.

5. Разработаны рекомендации по оптимальному размещению датчиков, обеспечивающему непрерывное автоматическое измерение расхода воздуха в вентиляционных каналах без снижения производительности ВУГП.

6. Доказано, что при автоматическом определении расхода воздуха в горных выработках на исходящих струях рудника, надежность и точность измерений выше при установке датчиков измерения скорости воздушного потока СДСВ-1.

Глава 4

НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ УМЕНЬШЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ УТЕЧЕК ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ УСТЬЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СТВОЛОВ

На рудниках вентиляционный ствол используется для технических операций, т.е. это или скиповой, или клетевой, или скипо-клетевой вентиляционный ствол (табл. 1.2) [119]. Устьем ствола называется участок ствола от его выхода на поверхность до сопряжения с вентиляционным каналом [114]. Глубина устья устанавливается проектом.

Использование вентиляционного ствола для шахтного подъема обусловливает возникновение поверхностных утечек через его устье и надшахтное здание. Для уменьшения утечек применяют различные методы, краткий перечень которых приведен в разделе 1.4 настоящей диссертационной работы. Все методы снижения поверхностных утечек через устье вентиляционных стволов можно разделить на две группы. В первом случае, технические решения и мероприятия направлены на улучшение герметизации элементов конструкций надшахтных зданий, включая автоматическое сохранение уровня руды и породы в накопительном бункере. Во втором, - использование различных методов, направленных на повышение аэродинамического сопротивления устья ствола, т.е. участка между его выходом на поверхность и сопряжением с вентиляционным каналом. Это, в первую очередь, применение воздушной завесы и оптимизация структуры воздушного потока с помощью различных перегородок, сглаживающих экранов и покрытий стенок вентиляционного канала. Первая группа методов, которая применяется достаточно широко, как правило, связана с проведением часто выполняемых сравнительно дорогостоящих ремонтно-строительных работ внутри надшахтного здания. Вторая группа методов еще не получила широкого распространения. В настоящей главе представлено подробное описание строения вентиляционного ствола вблизи его устья, основные требования к элементам его конструкции, приведены результаты анализа характерных значений скоростей воздушных потоков в различных частях ствола и результаты исследования возможности использования на рудниках и в шахтах некоторых методов второй группы [39, 45].

4.1. Структура воздушных потоков в устье вентиляционного ствола

Общая схема вентиляционного ствола вблизи устья с основными геометрическими параметрами, характеризующими его конфигурацию, приведена на рис. 4.1. вентиляционный канал

Рис. 4.1. Схема вентиляционного ствола вблизи устья

Вентиляционные стволы, как правило, имеют вертикальную выработку. Диаметры поперечного сечения ствола D в отечественной горнодобывающей промышленности принимают равными от 4 до 8 м и кратными 0,5 м. В угольной промышленности установлен унифицированный ряд сечений стволов с диаметрами 6, 7 и 8 м [96, 114, 115]. Ствол с

93 прилегающим к нему вентиляционным каналом образуют так называемый тройник

Вентиляционный канал представляет собой выработку, соединяющую всас или нагнетание ВУГП с вентиляционным стволом. Поскольку через канал проходит большое количество воздуха, то, несмотря на его малое аэродинамическое сопротивление, в нем теряется значительная часть давления, развиваемого вентилятором. По данным ВДС, проведенным на ряде рудников и шахт, потери давления в канале могут достигать 40% депрессии вентилятора [89]. В связи с этим при заданной производительности ВУГП к конструкции каналов предъявляются следующие требования: поперечный размер канала должен быть достаточно большой, чтобы скорость воздуха в канале не превышала 15 м/с (п.115 ПБ 03-553-03 [33]); площадь поперечного сечения канала должна быть оптимальной и соответствовать минимуму суммарных приведенных годовых затрат на его обслуживание [20, 95, 118]; площадь поперечного сечения канала, как правило, должна быть одинаковой по всей его длине; сопряжение канала с вентиляционным стволом должно быть выполнено в виде наклонных проходов или поворотов с внутренней скошенной кромкой; угол поворота из ствола в канал а должен быть максимально возможным, но не более 70°, т.к. его величина оказывает на суммарные затраты по обслуживанию канала такое же влияние, как и площадь поперечного сечения.

Минимум суммарных затрат соответствует условию [20, 98]: 60°-70°.

Это обусловлено тем, что при уменьшении а от 90 до а* длина канала увеличивается незначительно, а местное аэродинамическое сопротивление

94 существенно снижается. При дальнейшем уменьшении угла а длина канала возрастает, а сопротивление снижается незначительно.

В качестве примера на рис. 4.2 приведена схема устья вентиляционного ствола № 4 и значения его геометрических параметров для БКПРУ-4 ОАО «Уралкалий» [103].

При анализе структуры воздушных потоков в области устья скипово-вентиляционных стволов в каждом конкретном случае необходимо учитывать особенности конструкции устройств шахтного подъема. В скипово-вентиляционных стволах, как правило, используются парные 2-х скиповые подъемные установки, т.е. при загрузке одного скипа одновременно происходит разгрузка другого. На ряде рудников и шахт также используется клетевой подъем. Кроме того, возможно применение 2-х подъемных установок с двумя скипами. Монтаж элементов подъемных установок внутри вентиляционного ствола обусловливает необходимость его армировки, которая может быть жесткой или гибкой [87]. В отечественной горнодобывающей промышленности наибольшее распространение получила жесткая металлическая армировка с горизонтальными элементами (расстрелы балочного типа) и вертикальными металлическими или деревянными элементами (проводники), обеспечивающими плавное движение скипов и клетей. Общая доля такой армировки среди рудников и шахт составляет 75% [115]. В случае гибкой армировки в качестве проводников используются канаты. К армировке относят также лестничные отделения для аварийного выхода людей из ствола и опорные конструкции для труб и кабелей различного назначения. Шаг армировки, т.е. расстояние между ярусами армировки, зависит от типа проводников и может быть равен от 2 до 6 м. Схема армировки каждого ствола определяется типом и

Обобщенная схема армировки ствола для 2-х скипового подъема изображена на рис. 4.3 а, а для парного 2-х скипового - на рис. 4.3 б. Таким образом, в скипово-вентиляционных стволах величина сечения в свету, определяемого размерами свободного пространства для перемещения скипов, может быть разной и зависит от варианта подъема и используемых подъемных сосудов. Статическое аэродинамическое сопротивление ствола, т.е. сопротивление при неподвижных скипах, в основном определяется сечением в свету, поскольку остальная часть сечения ствола заполнена лестничными отделениями и различными опорными конструкциями для трубопроводов и кабелей. Перемещение скипов в стволе оказывает поршневое воздействие на воздушный поток в стволе. В связи с этим для дальнейшего анализа их влияния на воздушный поток рассмотрим характер движения скипов, значения скоростей и периодичность их перемещения в стволе.

При проектировании скипового шахтного подъема в вентиляционном стволе исходя из производственной мощности рудника и с учетом требований грузоподъемности подъемных сосудов определяется 2-х или парный 2-х скиповый вариант подъема [114]. Далее, рассчитывается трехпериодная трапецеидальная диаграмма скорости и ускорений на основе исходных данных о пути подъема, планируемой продолжительности подъема, паузы между подъемными операциями [31]. Очевидно, что на различных рудниках эти данные могут существенно различаться. Согласно ПБ 03-553-03 [33], скорость движения скипов в вентиляционных стволах определяется проектом, т.е. ограничений нет. Как показывают оценки [31], для 2-х скипового подъема при глубине ствола 300 м, планируемой продолжительности подъемной операции 45 секунд и продолжительности разгрузочно-загрузочной операции 50 секунд максимальная скорость скипа должна быть не менее 7,5 м/с. По всей видимости, данный порядок скорости движения скипов, т.е. около 10 м/с, является характерным для большинства рудников и шахт с глубиной ствола до 500 м при периодичности их перемещения около 2-5 мин.

Оценим средние скорости воздушных потоков в устье вентиляционного ствола, обусловленные поверхностными утечками (рис. 4.1). Для этого воспользуемся данными о расходах воздуха по калийным рудникам из табл. 1.2. Для расчета используем геометрические параметры ствола № 3 БКПРУ-2 [7, 77, 86]. Результаты оценки величин скоростей согласно обозначениям на рис. 4.2 приведены в табл. 4.2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе содержится решение научно-практической задачи регулирования величины поверхностных утечек воздуха при автоматическом непрерывном контроле их величины.

Основные теоретические положения, конкретные научные результаты, выводы и практические рекомендации сводятся к следующему:

1. Разработан метод автоматического непрерывного контроля величины поверхностных утечек воздуха через устье вентиляционных стволов, обеспечивающий эффективное оперативное управление поступлением необходимого количества воздуха в рудник.

2. Разработана методика проведения аэродинамических испытаний датчиков ROSEMOUNT 3095MFA на главной вентиляторной установке рудника БКПРУ-4 ОАО «Уралкалий».

3. Показано, что на калийных рудниках в качестве датчиков динамического давления целесообразно использовать датчики EMERSON ROSEMOUNT 3095MFA MASS PROBAR® FLOWMETER (ROSEMOUNT 3095MFA) с осредняющей трубкой Annubar.

4. Разработано техническое решение по применению воздушной завесы в устье вентиляционного ствола.

5. Экспериментально установлено, что при автоматическом непрерывном определении расхода воздуха в каналах вентиляторных установок главного проветривания, надежность и точность измерений выше при использовании датчиков динамического давления с осредняющей напорной трубкой.

6. Предложен алгоритм расчета величины поверхностных утечек воздуха через устье вентиляционного ствола.

7. С помощью математического моделирования определены аэродинамические характеристики встречной воздушной завесы, разделенной продольной перегородкой при ее размещении в устье вентиляционного ствола.

8. Разработаны техническое решение и эффективный метод управления поверхностными утечками воздуха через устье вентиляционных стволов при непрерывном автоматическом контроле их величины на основе использования встречной двухсторонней сопряженной воздушной завесы для оперативного регулирования аэродинамического сопротивления устья вентиляционного ствола.

9. Проведено исследование применения воздушной завесы при реверсивной работе ВУГП и показано, что вентиляторы воздушной завесы необходимо отключить, или направить струи воздушной завесы навстречу воздушному потоку утечек воздуха под углом 45°.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Каменских, Антон Алексеевич, Пермь

1. Абрамов Ф.А. Автоматизация проветривания шахт (теоретические основы и технические средства) / Ф.А. Абрамов, В.А. Бойко. Киев: Наукова Думка, 1967.-311 с.

2. Абрамов Ф.А. Воздухораспределение в вентиляционных сетях шахт / Ф.А. Абрамов, Р.Б. Тян, В.Я. Потемкин. Киев: Наукова Думка, 1971. - 135 с.

3. Абрамов Ф.А. Методы и алгоритмы централизованного контроля и управления проветриванием шахт / Ф.А. Абрамов, Р.Б. Тян. — Киев: Наукова Думка, 1973. 184 с.

4. Абрамов Ф.А. Моделирование вентиляционных сетей шахт / Ф.А. Абрамов, В.А. Бойко, H.A. Фролов. М.: Госгортехиздат, 1961. - 220 с.

5. Абрамов Ф.А. Расчет вентиляционных сетей шахт и рудников / Ф.А. Абрамов, Р.Б. Тян, В.Я. Потемкин. М.: Недра, 1978. - 231 с.

6. Абрамов Ф.А. Рудничная аэрогазодинамика / Ф.А. Абрамов. М.: Недра, 1972.-272 с.

7. Алыменко Н.И. Вентиляторные установки и их применение / Н.И. Алыменко, В.В. Минин; отв. ред. А.Е. Красноштейн.; ГИ УрО РАН. -Екатеринбург, 1999. 224 е.: ил.

8. Алыменко Н.И. Влияние подсосов воздуха на экономичность работы вентиляторных установок главного проветривания / Н.И. Алыменко // Повышение эффективности технологических процессов на калийных рудниках. Л., 1980. - С.94-101.

9. Алыменко Н.И. Воздушно-депрессионная съемка рудник «Каральвеем» / Алыменко Н.И., Каменских A.A. // Народное хозяйство республики Коми. 2009. - Т. 18. № 1. - С. 75-79.

10. Алыменко Н.И. Исследование закономерностей подсосов (утечек) воздуха через надшахтное здание и вентиляционные (реверсивные) каналы / Н.И. Алыменко // Изв. Вузов. Горн. журн. 1980. - № 7. - С.95-100.

11. Алыменко Н.И. О влиянии подсосов (утечек) воздуха с поверхности на вентиляционные параметры рудника / Н.И. Алыменко // Калийная промышленность. — 1981. № 3. - С. 14-16.

12. Алыменко Н.И. О контроле поверхностных утечек воздуха / Н.И. Алыменко, A.A. Каменских // Горн, информ.-аналит. бюл. 2009. - № 1. - С. 5-7.

13. Алыменко Н.И. Результаты исследования системы вентиляции рудника БКПРУ-2 в холодное время года / Н.И. Алыменко, A.B. Николаев, A.A. Каменских, А.П. Тронин // Вестник Пермского университета. Геология / ПГНИУ. Пермь, 2011. - №3. - С. 89-96.

14. Алыменко Н.И. Снижение внешних утечек воздуха на рудниках и шахтах / Н.И. Алыменко, В.В. Минин, JI.M. Папулов // Горн. журн. 1994. -№ 6. - С. 46-47.

15. Алыменко Н.И. Чукотка. Рудник «Каральвеем» / Н.И. Алыменко, A.A. Каменских // Горное эхо. 2009. - № 1. - С. 26-31.

16. Алышуль А.Д. Гидравлические сопротивления / А.Д. Альтшуль. -М.: Недра, 1970.-218 с.

17. Аэродинамическое сопротивление горных выработок / Ф.А. Абрамов и др.. М.: Недра, - 1964. - 186 с.

18. Аэрология горных предприятий / К.З. Ушаков и др.. М.: Недра, 1987.-421 с.

19. Бабак Г.А. Анализ вентиляционных режимов устройств вентиляторных установок главного проветривания угольных и сланцевых шахт / Г.А. Бабак, В.П. Тарусин. М.:Недра, 1979. - 37 с.

20. Бабак Г.А. Элементы шахтных вентиляторных установок главного проветривания / Г.А. Бабак, Е.М. Левин, В.В. Пак. М.: Недра, 1972. - 264 с.

21. Батурин B.B. Основы промышленной вентиляции / В.В. Батурин. -М: Профиздат, 1965. 606 с.

22. Бодягин М.Н. Рудничная вентиляция / М.Н. Бодягин. М.: Недра, 1967.-319 с.

23. Браславский Ф.С. Герметизация скипового вентиляционного ствола при высокой депрессии / Ф.С. Браславский. М.: Углтехиздат, 1954. - 121 с.

24. Бухгольц В.П. Датчики и реле автоматического контроля в горной промышленности / В.П. Бухгольц. М.: Недра,1971. - 224 с.

25. Вассерман А.Д. Методы оценки вентиляционных систем рудников /

26. A.Д. Вассерман, С.П. Алехичев, Е.Г. Максимов. Л.: Наука, 1973. - 112 с.

27. Вередин В.П. Воздушный клапан для снижения энергии на шахте /

28. B.П. Вередин, В.И. Мясковой, В,Я. Олейник // Уголь Украины. -1985. №2. -С. 30.

29. Воздушно-депрессионная съемка рудника «Каральвеем» ОАО «Рудник «Каральвеем»: отчет по договору № PK 104/10 от 30 окт. 2008 г. / ГИ УрО РАН; рук. Н.И. Алыменко; исполн.: A.A. Каменских, Е.М. Тимофеева. Пермь, 2009. - 52 с.

30. Воздупгао-депрессионная съемка рудника «Купол» ЗАО «Чукотская горно-геологическая компания»: отчет о НИР / ГИ УрО РАН; рук. Н.И. Алыменко; исполн.: Каменских A.A., Караваев В.Г. Пермь, 2010. - 76 с.

31. Воздушно-депрессионная съемка шахты «Порецкая» ОАО «ГиПор»: отчет о НИР / рук. Н.И. Алыменко; исполн.: Алыменко Д.Н. и др.. Пермь; Порецкое, 2005. - 53 с.

32. ГОСТ 10921-90. Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний. Введ. 1990-01-01. - М., 1991. - 33 с.

33. Дроздова Л.Г. Стационарные машины и установки : учеб. пособие / Л.Г. Дроздова. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - 157 с.

34. Евсеев A.B. Совершенствование аэродинамических схем главных вентиляторных установок (ГВУ) / Евсеев A.B., Тимухин С.А. // Вентиляция игазодинамические явления в шахтах: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. -Новосибирск, 1981. С.41-47.

35. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом: ПБ 03-553-03 / Госгортехнадзор России отв. разраб.: А.Е. Красноштейн и др.. -М.: Пром. безопасность, 2003. — 200 с.

36. Жесгков Г.Б. Численное исследование турбулентных течений в криволинейных каналах при наличии открытых зон / Г.Б. Жестков. М.: ЦИАМ, 1985. - № 1144. - С. 56-60.

37. Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величии / А.Н. Зайдель. Л.: Наука, 1974. - 108 с.

38. Зольников H.A. О месторасположении главной вентиляторной установки шахт и рудников / H.A. Зольников, С.Н. Цыганков, Р.Г. Шваб // Горн. журн. 2007. - №11. - С.73-74.

39. Ивановский И.Г. Шахтные вентиляторы: учеб. пособие / И.Г. Ивановский Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2003. - 196 с.

40. Инструкция по системе аэрогазового контроля в угольных шахтах: РД 05-429-02: утв. постановлением Госгортехнадзора РФ от 21.09.01, № 43. — М.: НТЦ «Пром. безопасность, 2002. 67 с.

41. Каменских A.A. Воздушная завеса в устье вентиляционного ствола / A.A. Каменских // Горн, информ.-аналит. бюл. 2009. - № 9. - С.91-96.

42. Каменских A.A. Воздушно-депрессионная съемка шахты «Порецкая» / A.A. Каменских // Молодежная наука Верхнекамья: материалы 3-й регион, конф, /ПГТУ, Березник. фил. Березники, 2006. - С. 81-84.

43. Каменских A.A. Выбор датчиков для контроля подачи в рудник свежего воздуха / A.A. Каменских // Горное эхо. 2007. - № 4 (30). - С. 4042.

44. Каменских A.A. Выбор места установки датчиков контроля расхода воздуха / A.A. Каменских // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2009 г. -Пермь, 2010. С. 230-232.

45. Каменских A.A. Контроль проветривания рудников / A.A. Каменских // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: сб. ст. по материалам регион, науч.-практ. конф. / ПГУ и др.. Пермь, 2006. -С. 215-216.

46. Каменских A.A. Метод уменьшения величины поверхностных утечек / A.A. Каменских // Народное хозяйство республики Коми. — 2009. -Т. 18. № 1.-С. 19-20.

47. Каменских A.A. Методика испытаний датчиков контроля аэродинамических параметров // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2008 г. Пермь, 2009. - С. 240-242.

48. Каменских A.A. Моделирование воздушной завесы в устье вентиляционного ствола / A.A. Каменских // Воздушная завеса и общерудничная естественная тяга: Отдельная статья. Горного информ.-аналит. бюллетеня. — М., 2011. № 5. С.5-11.

49. Каменских A.A. Непрерывный контроль основных параметров проветривания рудников / A.A. Каменских // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2006 г. Пермь, 2007. - С. 154-156.

50. Каменских A.A. Непрерывный контроль поступления в рудники свежего воздуха / A.A. Каменских // Геология и полезные ископаемые

51. Западного Урала: материалы регион, науч.-практ. конф. / ПГУ и др.. -Пермь, 2007. С. 304-307.

52. Каменских A.A. Оптимальная величина поверхностных утечек // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: материалы регион, науч.-практ. конф. / ПГУ и др.. Пермь, 2009. - С. 373-375.

53. Каменских A.A. Проветривание шахты «Порецкая» / A.A. Каменских // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2005 г. Пермь, 2006. -С. 151-153.

54. Каменских A.A. Система контроля проветривания рудников / A.A. Каменских // Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения: тр. 5-й Межрегион, науч.-практ. конф. Воркута, 2007. - Т. 1. - С. 181-183. - (3-й Междунар. Сев. соц.-эколог. конгр.).

55. Каменских A.A. Уменьшение дебита утечек воздуха через устье вентиляционного ствола / A.A. Каменских // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: материалы регион, науч.-практ. конф. / ПГУ. Пермь, 2010.-С. 328-330.

56. Каменских A.A. Эффективность поступления свежего воздуха в рудник / A.A. Каменских // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: материалы регион, науч.-практ. конф. / ПГУ. Пермь, 2008. — С. 324327.

57. Каменских A.A. Эффективность проветривания рудников, / A.A. Каменских // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы Всерос. науч. конф. / ГИ УрО РАН. Пермь, 2008. - С. 224-226.

58. Каменских A.A. Математическое моделирование воздушной завесы в устье вентиляционного ствола / A.A. Каменских // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы ежегод. науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2010 г. Пермь, 2011. - С. 273-275.

59. Карпов Е.Ф. Автоматическая газовая защита и контроль рудничной атмосферы / Е.Ф. Карпов, И.Э. Биренберг, Б.И. Басовский. — М.: Недра, 1984. -285 с.

60. Карпов Е.Ф. Контроль проветривания и дегазации в шахтах : справ, пособие / Е.Ф. Карпов, Б.И. Басовский. М.: 1991. - 128 с.

61. Катыс Г.П. Системы автоматического контроля полей скоростей и расходов / Г.П. Катыс. М.: Наука, 1965. - 464 с.

62. Кашибадзе В.В. Аэродинамическое сопротивление горных выработок/ В.В. Кашибадзе. М.: Недра, 1983. - 152 с.

63. Керстен И.О. Аэродинамические испытания шахтных вентиляторных установок: справ, пособие. М.: Недра, 1986. - 286 с.

64. Керстен И.О. Измерение расхода воздуха и воды на шахтах : справ. -М.: Недра, 1993.-138 с.

65. Климов Б.Г. Герметизация скиповых вентиляционных стволов / Б.Г. Климов, Ж.Н. Касылкасов // Горное дело. 1980, - Вып. 1. - С.217-221.

66. Константинов Ю.М. Гидравлика / Ю.М. Константинов. Киев: Выща шк., 1988. - 388 с.

67. Конт-Белло Ж. Турбулентное течение в канале с параллельными стенками / Ж. Конт-Белло. М.: Мир, 1968. - 175 с.

68. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. — М.: Наука, 1973. — 832 с.

69. Коэффициенты полезного действия главных вентиляторных установок Уральских рудников // Труды Института охраны труда ВЦСПС. -М., 1968, Вып. 55. - С. 20-24.

70. Ксенофонтова А.И. Вентиляционное сопротивление горных выработок / А.И. Ксенофонтова, В.Д. Карпухин, A.A. Харев. М.: Углетехиздат, 1950. - 263 с.

71. Ландау Л.Д. Теоретическая физика : учеб. пособие для студентов физ. спец. ун-тов: в 10 т. т. 6. Гидродинамика/ Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. -3-е изд., перераб. М.: Наука, 1986. - 736 е.: ил.

72. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. — М.: Дрофа, 2003.-841 с.

73. Мариновский Э.С. О снижении подсосов воздуха в шахтных вентиляторных установках главного проветривания / Э.С. Мариновский // Уголь Украины. 1962. -№ 6. - С. 18-21.

74. Масляев А.Е. О допустимой, величине действующей депрессии // Труды ВостНИИ. М., 1972. - Т. 17. - С. 177-189.

75. Машковцев И.Л. Аэрология и охрана труда на шахтах и в карьерах : учеб. пособие / И.Л. Машковцев, Г.А. Балыхин. М.: Изд-во УДН, 1986. -312 с.

76. Медведев И.И. Аэрология калийных рудников / И.И. Медведев, А.Е. Красноштейн; УрО АН СССР. Свердловск, 1990. - 251 е.: ил.

77. Медведев И.И. К вопросу определения допустимых утечек воздуха через вентиляционные сооружения / И.И. Медведев // Изв. вузов. Горн. журн.- 1958. -№7. С.32-38.

78. Медведев И.И. Проветривание калийных рудников / И.И. Медведев. -М.: Недра, 1970.-204 с.

79. Местер И.М. Автоматизация контроля и регулирования рудничного проветривания / И.М. Местер, И.Н. Засухин. — М.: Недра, 1974. —240 с.

80. Мещеряков A.A. Обеспечение шахт анемометрами нового поколения одно из направлений повышения безопасности труда / A.A. Мещеряков, Д.А. Мещеряков // Безопасность труда в промышленности.- 1996. -№5. С.32-33.

81. Милетич А.Ф. Исследование воздушных завес, как средства борьбы с утечками в надшахтных зданиях Никопольских марганцевых шахт // Труды, по сантехнике Волгоградского Института инженеров городского хозяйства. -Волгоград, 1972. Вып. 4. - С.454-458.

82. Милетич А.Ф. Контроль проветривания шахт методом депрессионных съемок / А.Ф. Милетич. М.: Углетехиздат, 1958. - 144 с.

83. Милетич А.Ф. Рудничная и промышленная аэрология / А.Ф. Милетич, И.М. Яровой, В.А. Бойко. М.: Недра, 1972. - 311 с.

84. Милетич А.Ф. Утечки воздуха и их расчет при проветривании шахт / А.Ф. Милетич. М.: Недра, 1968. - 147 с.

85. Минин В.В. Методика расчета эффективности борьбы с поверхностными подсосами в устье вентиляционного ствола / В.В. Минин,

86. Н.И. Алыменко // Аэрология калийных рудников: материалы регион, семинара / ГИ УрО АН СССР. Свердловск, 1989. - С. 12-13.

87. Михеев И.И. Пути повышения герметизации надшахтных зданий и сооружений : обзор / И.И. Михеев, Е.Д. Косенков, Б.Ф. Белецкий; М-во угол, пром-ти СССР, ЦНИИ экономики и НТИ угол, пром-ти М., 1971. - 56 с.

88. Мохирев H.H. Проветривание подземных горнодобывающих предприятий / H.H. Мохирев. Пермь: ПГТУ, 2001. - 280 с.

89. Мохирев H.H. Совершенствование вентиляции калийных рудников / H.H. Мохирев // Изв. вузов. Горн. журн. 1989. -№ 9. - С.47-50.

90. Мустель П.И. Рудничная аэрология / П.И. Мустель. — М.: Недра, 1970.-216 с.

91. Мясников A.A. Вентиляционные сооружения в угольных шахтах / A.A. Мясников, Ю.А. Миллер, Н.Е. Комаров. М.: Недра, 1983. - 270 с.

92. Нестеренко A.B. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования, воздуха / A.B. Нестеренко. М.: Высш. шк., 1971. -460 с.

93. Нормы безопасности на проектирование и эксплуатацию канатных проводников многоканатных подъемных установок: утв. Госгортехнадзором СССР 22.02.82. М., 1982. - 98 с.

94. Носырев Б.А. Проектирование вентиляционных каналов главных вентиляторных установок / Б.А. Носырев, C.B. Белов // Горн. журн. 1981. -№ 10. - С.37-39.

95. Об использовании воздухоподающих стволов для других вспомогательных функций / Ельчинский А.И. и др. // Горн. журн. 1967. -№9.-С. 31-32.

96. Пак В.В. О наклоне шахтного вентиляционного канала / В.В. Пак // Изв. вузов. Горн. журн. 1970. -№ 6. - С. 12-14.

97. Пак В.В. Рациональное сопряжение вентиляционного канала с шахтным стволом / В.В. Пак //Вопросы горной механики. — 1969. № 23. -С. 34-38.

98. Патрушев М.Г. Утечки воздуха на глубоких шахтах Донбасса / М.Г. Патрушев, В.Л. Кондратов. Донецк: Донбасс, 1972. — 100 с.

99. Повышение эффективности вентиляции шахт / B.C. Ващенко и др.. М: Недра, 1977. - 206 с.

100. Правила безопасности в угольных шахтах: ПБ 05-618-03. — М.: НТЦ «Пром. безопасность», 2007. 294 с.

101. Провести экспериментальные работы и определить место установки датчиков давления и скорости на ГВУ рудника БКПРУ-4 ОАО «Уралкалий»: отчет о НИР / рук. Н.И. Алыменко; исполн.

102. A. А. Каменских; ГИ УрО РАН. Пермь; Березники, 2008. - 39 с.

103. Пучков JI.A. Автоматизированные системы управления в горнодобывающей промышленности : учебник для вузов / Л. А. Пучков, Н.И. Федунец, Д.К. Потресов. М.: Недра, 1987.-285 с.

104. Пучков Л.А. Методы и алгоритмы автоматического управления проветриванием угольных шахт / К/F/ Пучков, К/F/ Бахвалов. М.: Недра, 1992. - 399 с.

105. Пучков Л.А. Метрологическое обеспечение анемометрии в горнодобывающей промышленности / Л.А. Пучков, С.З. Шкундин,

106. B.В. Соболев // Безопасность труда в промышленности. 1996. - №3. - С.21-25.

107. Рудничная вентиляция : справ. / Н.Ф. Граценков, и др.; под ред. К.З. Ушакова. 2 изд. перераб. и доп. - М.: Недра, 1988. - 440 с.

108. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт . -М.: Недра, 1975.-238 с.

109. Сахновский B.J1. Интенсификация проветривания глубоких подземных рудников / В.Л. Сахновский, А.Е. Умнов, В.М. Куроченко. М.: Недра, 1992. - 143 с.

110. Скочинский A.A. Рудничная вентиляция / A.A. Скочинский,

111. B.Б. Комаров. M.: Углетехиздат, 1959. - 632 с.

112. Совершенствование разработки и вентиляции рудников /

113. C.И. Луговский и др.. М.: Недра, 1968. - 302 с.

114. Состояние проветривания шахт Урала / К.Н. Коренной и др. // Изв.вузов. Горн. журн. 2006. - №4. - С.47-50.

115. Стационарные установки шахт / под общ. ред. Б.Ф. Братченко. — М.: Недра, 1977.-243 с.

116. Строительство стволов шахт и рудников : справ. / под ред.: О.С. Докунина, Н.С. Болотских. М.: Недра, 1991. - 516 с.

117. Сыркин П.С. Шахтное и подземное строительство. 4.1. Оснащение вертикальных стволов : учеб. пособие / П.С. Сыркин, И.А. Мартыненко, А.Ю. Прокопов. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - 300 с.

118. Сычев А.Т. К расчету воздушных завес / А.Т. Сычев // Водоснабжение и санитарная техника. 1974. - №2. - С.22-24.

119. Татарчук Г.Т. Уточненная методика расчета воздушных завес / Г.Т. Татарчук // Отопление и вентиляция промышленных и сельскохозяйственных зданий. М., 1966. - № 16. - С.66-72.

120. Тимухин С.А. Определение оптимальной скорости воздуха в каналах главных вентиляторных установок / С.А. Тимухин, C.B. Белов // Изв. вузов. Горн. журн. 1981. - №7. - С.89-91.

121. Устинов П.М. Использование скиповых стволов для проветривания шахт // Труды Карагандинского НИИ. — М.: Недра, 1984. -Вып. 16. С.

122. Ушаков К.З. Рудничная аэрология / КЗ. Ушаков, А.С. Бурчаков, И.И. Медведев. М.: Недра, 1978. - 440 с.

123. Хинце И.О. Турбулентность ее механизм и теория / И.О. Хинце. — М.: Наука, 1963.-681 с.

124. Цой С. Автоматическое управление вентиляционными системами шахт / С. Цой. Алма-Ата: Наука, 1975. — 335 с.

125. Шахтные вентиляторные установки главного проветривания : справ. / Бабак Г.А. и др.. М.: Недра, 1982. - 296 с.

126. Шашмурин Ю.А. Фильтрационные утечки рудничного воздуха / Ю.А. Шашмурин. М.: Недра, 1983. - 130 с.

127. Шепелев И.А. Основы расчета воздушных завес, приточных струй и пористых фильтров / И. А. Шепелев. М.: Стройиздат, 1950. - 150 с.

128. Шепелев С.Ф. Использование воздушных завес при проветривании подземных выработок. М., 1963. - 27 с.

129. Шепелев С.Ф. Современный комплекс различных воздухо-регулирующих устройств / С.Ф. Шепелев. — Алма-Ата: Наука, 1971. — 154 с.

130. Щербань А.И. Исследование атмосферных условий в шахтах Донбасса. Киев: АН УССР, 1950. - 235 с.

131. Эльтерман В.М. Воздушные завесы / В.М. Эльтерман. М.: Машиностроение, 1966. - 164 с.

132. Mac Farlane D. Ventilation Engineering. Belfast, 1965. - 324 p.