Средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах
Запропоновано індивідуальні і колективні засоби протитеплового захисту гірників при роботі в глибоких шахтах. Наведено короткі технічні характеристики і галузь їх застосування. Створення і впровадження їх на гірничих виробництвах дозволить підвищити безпеку робіт, уникнути професійних захворювань і...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54167 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах / С.А. Алексеенко, И.А. Шайхлисламова, А.А. Гаврилко, И.Ф. Марийчук // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 103. — С. 9-18. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-54167 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Алексеенко, С.А. Шайхлисламова, И.А. Гаврилко, А.А. Марийчук, И.Ф. 2014-01-30T15:17:33Z 2014-01-30T15:17:33Z 2012 Средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах / С.А. Алексеенко, И.А. Шайхлисламова, А.А. Гаврилко, И.Ф. Марийчук // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 103. — С. 9-18. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54167 622.413.4 Запропоновано індивідуальні і колективні засоби протитеплового захисту гірників при роботі в глибоких шахтах. Наведено короткі технічні характеристики і галузь їх застосування. Створення і впровадження їх на гірничих виробництвах дозволить підвищити безпеку робіт, уникнути професійних захворювань і теплових уражень гірників та підвищити їх працездатність без істотних капітальних витрат. Individual and collective thermal protection devices for miners working in the deep mines. Brief specifications and industries for their use are given. The creation and implementation of them in the mining industry will allow increasing work safety, avoiding occupational diseases and thermal injury of miners as well as enhancing their work capacity and efficiency without significant capital expenditure. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах Thermal protection devices for miners in the deep mines Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах |
| spellingShingle |
Средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах Алексеенко, С.А. Шайхлисламова, И.А. Гаврилко, А.А. Марийчук, И.Ф. |
| title_short |
Средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах |
| title_full |
Средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах |
| title_fullStr |
Средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах |
| title_full_unstemmed |
Средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах |
| title_sort |
средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах |
| author |
Алексеенко, С.А. Шайхлисламова, И.А. Гаврилко, А.А. Марийчук, И.Ф. |
| author_facet |
Алексеенко, С.А. Шайхлисламова, И.А. Гаврилко, А.А. Марийчук, И.Ф. |
| publishDate |
2012 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геотехническая механика |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Thermal protection devices for miners in the deep mines |
| description |
Запропоновано індивідуальні і колективні засоби протитеплового захисту гірників при
роботі в глибоких шахтах. Наведено короткі технічні характеристики і галузь їх застосування. Створення і впровадження їх на гірничих виробництвах дозволить підвищити безпеку робіт, уникнути професійних захворювань і теплових уражень гірників та підвищити їх працездатність без істотних капітальних витрат.
Individual and collective thermal protection devices for miners working in the deep mines.
Brief specifications and industries for their use are given. The creation and implementation of them in the mining industry will allow increasing work safety, avoiding occupational diseases and thermal injury of miners as well as enhancing their work capacity and efficiency without significant capital expenditure.
|
| issn |
1607-4556 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54167 |
| citation_txt |
Средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах / С.А. Алексеенко, И.А. Шайхлисламова, А.А. Гаврилко, И.Ф. Марийчук // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 103. — С. 9-18. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT alekseenkosa sredstvaprotivoteplovoizaŝitygornorabočihvglubokihšahtah AT šaihlislamovaia sredstvaprotivoteplovoizaŝitygornorabočihvglubokihšahtah AT gavrilkoaa sredstvaprotivoteplovoizaŝitygornorabočihvglubokihšahtah AT mariičukif sredstvaprotivoteplovoizaŝitygornorabočihvglubokihšahtah AT alekseenkosa thermalprotectiondevicesforminersinthedeepmines AT šaihlislamovaia thermalprotectiondevicesforminersinthedeepmines AT gavrilkoaa thermalprotectiondevicesforminersinthedeepmines AT mariičukif thermalprotectiondevicesforminersinthedeepmines |
| first_indexed |
2025-11-25T22:51:32Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:51:32Z |
| _version_ |
1850574949160321024 |
| fulltext |
"Геотехническая механика" 9
По продолжительности работы эти 16 скважин распределяются следую-
щим образом:
- работа больше 7- ми лет - 2 скважины;
- от 4 до 5-ти лет - 2 скважины;
- от 1,5-2-х лет - 2 скважины;
- менее 3 месяцев - 1 скважина.
Средний срок службы скважин составил 3,9 года
По объему добытого газа распределение скважин таково:
- 55,3 млн м
3
- 1 скважина;
- 36,2 млн м
3
- 1 скважина;
- 22,3 млн м
3
- 1 скважина;
- 12,2 млн м
3
- 2 скважины;
- 2,4 млн м
3
- 1 скважина;
- 0,68 млн м
3
- 1 скважина;
Средняя добыча из одной скважины составляет 5,1 млн м
3
/год, или
13,9 тыс. м
3
/сут.
Таким образом, в результате проведения работ по ПГДВ средний срок
службы скважин увеличился в 4,7 раза, а их дебит в 3,0 раза, что в свою оче-
редь расширяет область утилизации метана.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пат. №47577 Україна, МПК (2010) Е 21 В 43/26 Спосіб пневмогідродинамічної обробки продуктивно-
го горизонту свердловини / А.Ф. Булат, Є.Г. Єфремов, В.В Чередніков [та ін.] / Україна / u200909241; заявл.
08.09.2009; опубл. 10.02.2010, Бюл. № 3.
2. Компанець, О.І. Прогнозування зон скупчення вільного метану у непорушеному вуглепородному ма-
сиві// О.І. Компанець, В.А. Анциферов, Л. М. Крижановська/ Уголь Украины, №1, 2007.- 30 -31с.
3. Гидродинамическое воздействие – основное направление разработки нетрадиционных способов до-
бычи угля и газа, предотвращения внезапных выбросов и дегазации угольных пластов / К.К. Софийский, В.Г.
Александров, Е.А. Воробьев, В.Н. Жмыхов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. – Днепропет-
ровск. Полиграфист. – 1998. – Вып.10. – с. 179-183.
4. Булат, А.Ф. Дегазация углепородного массива на шахте А.Ф.Засядько скважинами пробуренными с
поверхности / А.Ф. Булат, В.В. Лукинов, Е.Л. Звягильский [и др.] // Геотехническая механика: Межвед. сб.
науч. тр. – Днепропетровск, 2002. – Вып. 37. – С. 49-57.
УДК 622.413.4
С.А. Алексеенко, к.т.н., доц.,
И.А. Шайхлисламова к.т.н., доц.
(ГВУЗ «Национальный горный университет»),
А.А. Гаврилко, к.т.н., доц.,
(НУЛП «Львовская политехника»),
И.Ф. Марийчук, к.т.н., ст. науч. сотр.
(НИИГД «РЕСПИРАТОР»)
СРЕДСТВА ПРОТИВОТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ГОРНОРАБОЧИХ
В ГЛУБОКИХ ШАХТАХ
Запропоновано індивідуальні і колективні засоби протитеплового захисту гірників при
роботі в глибоких шахтах. Наведено короткі технічні характеристики і галузь їх застосу-
вання. Створення і впровадження їх на гірничих виробництвах дозволить підвищити без-
Выпуск № 103 10
пеку робіт, уникнути професійних захворювань і теплових уражень гірників та підвищити
їх працездатність без істотних капітальних витрат.
THERMAL PROTECTION DEVICES FOR MINERS
IN THE DEEP MINES
Individual and collective thermal protection devices for miners working in the deep mines.
Brief specifications and industries for their use are given. The creation and implementation of
them in the mining industry will allow increasing work safety, avoiding occupational diseases
and thermal injury of miners as well as enhancing their work capacity and efficiency without sig-
nificant capital expenditure.
По состоянию на июнь 2011 года более чем в 50 шахтах Донбасса темпе-
ратурные условия в действующих горных выработках без применения мер по
их нормализации не удовлетворяли требованиям Правил безопасности (ПБ) и
ДСП 3.3.1.095-2002 1.
Температура воздуха на рабочих местах в действующих лавах и тупико-
вых подготовительных выработках достигает
35-40
о
С и более при относи-
тельной влажности, близкой к 100 %. Труд горнорабочих в таких условиях
изнурителен, малопроизводителен и отрицательно сказывается на безопасно-
сти работ, сопровождается возникновением профзаболеваний и тепловых
ударов.
Известно, что одним из важнейших факторов окружающей среды, влияю-
щей на организм человека, является физическое состояние атмосферы, кото-
рое характеризуется метеорологическими параметрами: температурой и
влажностью воздуха, его подвижностью, тепловой радиацией (излучением).
Лучистый теплообмен горнорабочих зависит от температуры окружающего
горного массива, «геометрии» лучистых потоков, температуры кожи и на-
ружных поверхностей одежды. Высокая излучательная способность горных
выработок глубоких шахт объясняется не только повышенной температурой
стенок, но и максимальным значением углового коэффициента излучения,
поскольку выработки являются замкнутыми излучающими системами. Более
высоким температурам шахтного воздуха, как правило, соответствует боль-
шая излучательная способность выработок, что существенно ухудшает тепло-
вые условия, поскольку интенсифицируется перегреванием организма чело-
века. Источниками инфракрасного излучения в выработках также являются
свежеотбитые от массива порода и уголь, имеющие температуру выше, чем
средняя температура окружающих поверхностей. Максимальную излучатель-
ную способность (500 Вт/м
2
и более) имеют очистные и подготовительные
забои с наличием свежеобнаженных поверхностей горного массива 2.
Если допустимая температура воздуха превышает 26
о
С, то согласно ПБ
должны применяться мероприятия, направленные на предупреждение перегре-
вания организма работающих: горнотехнические (вентиляция, сокращение пу-
тей поступления воздуха, увеличение сечения выработок и т.д.); искусственное
охлаждение (кондиционирование) воздуха; средства индивидуальной и кол-
лективной противотепловой защиты. Применение первых двух мероприятий
"Геотехническая механика" 11
для глубоких шахт связано с большими капитальными затратами, вызванны-
ми необходимостью проведения дополнительных стволов, различных венти-
ляционных выработок, приобретения дорогостоящего оборудования, мате-
риалов и комплектующих изделий. При этом, как показывают результаты
расчетов 3, увеличение расхода воздуха вдвое при его скорости от 1,0 до
6,0 м/с, глубине выработки от 840 до 1130 м и длине группового откаточного
штрека 1000 м приводит к снижению температуры не более чем на 4
о
С, что
зачастую является недостаточным. В связи с этим, для обеспечения безопас-
ной работы горнорабочих в этих условиях целесообразным является приме-
нение третьего мероприятия – средств индивидуальной и коллективной про-
тивотепловой защиты.
Общие технические требования к средствам индивидуальной противотеп-
ловой защиты горнорабочих в глубоких шахтах определены нормативным
документом СОУ 010-10.1.00174102-015-2010 4.
Средства противотепловой защиты горнорабочих в глубоких угольных
шахтах включают в себя средства индивидуальной и коллективной защиты.
Большой вклад в разработку, создание и внедрение средств индивидуальной
противотепловой защиты горнорабочих и горноспасателей, пожарных МЧС с ис-
пользованием водоледяных аккумуляторов холода внесли ученые Землянский
И.Я., Рыбалко А.П., Карпекин В.В., Клименко Ю.В., Вольский В.А., Марийчук
И.Ф., Гаврилко А.А., Мычко А.А., Очкуренко В.И., Колосниченко М.В., Че-
редниченко В.К и др.
В семидесятых годах прошлого столетия ученые МакНИИ разработали
для горнорабочих с ограниченной рабочей зоной неавтономные средства ин-
дивидуальной противотепловой защиты «Комфорт» с использованием сжато-
го воздуха и вихревого генератора холода [5]. Сжатый воздух от шахтной
пневмосети подается в устройство для очистки воздуха от масла, влаги и ме-
ханических примесей, поступает по шлангу в вихревую трубу, после которой
направляется в перфорированный полиэтиленовый трубопровод пододежного
пространства, создавая микроклимат для туловища и органов дыхания при
температуре окружающей среды до 40
о
С. Опытная партия средств была вне-
дрена на шахтеим. К.Е. Ворошилова ПО «Артемуголь», однако дальнейшего
применения они не получили, а в работе [6] МакНИИ сделан вывод о необхо-
димости разработки для горнорабочих автономных средств защиты с исполь-
зованием водоледяных аккумуляторов холода.
В 1995 г. в НИИГД «Респиратор» была разработана противопылетепловая
куртка КПШ-40 с капюшоном и водоледяной системой охлаждения, анало-
гичной куртке ТК-50 для горноспасателей, которая позволяет защитить гор-
норабочего от воздействия температуры до 40
о
С и запыленности окружаю-
щей среды до 200 мг/м
3
. Однако, куртки КПШ-40 массой около 7 кг в услови-
ях шахты можно эффективно применять, в основном, при проведении и по-
гашении выработок, а поэтому также не нашли промышленного внедрения.
За рубежом работы по созданию ПСИЗ для горнорабочих ведутся в Гер-
мании, Чехии, Англии, Бельгии, ЮАР, однако о промышленном их примене-
Выпуск № 103 12
нии информация отсутствует.
В состав средств индивидуальной противотепловой защиты горнорабочих
в глубоких шахтах входят жилеты с водоледяными охлаждающими элемен-
тами – ОЭ, теплоизолирующие контейнеры, пакеты химические охлаждаю-
щие – ПХО, морозильные установки.
Охлаждающий жилет – ОЖГ (рис. 1) представляет собой трехслойную
конструкцию, выполненную из следующих слоев: наружный – воздухонепро-
ницаемой прорезиненной ткани, средний – объемного теплоизолирующего
материала (синтепона), внутренний – прочной комбинированной ткани. Два
последних слоя скреплены вместе пришитыми решетчатыми полиэтиленовы-
ми карманами для ОЭ.
Рис.1 – Охлаждающий жилет горнорабочих (ОЖГ)
ОЖГ предназначен для защиты горнорабочих от воздействия температуры
воздуха окружающей среды от 27 до 40
0
С. Время его защитного действия
при этих температурах, влажности воздуха около 100 %, скорости движения
от 1 до 5 м/с, энергозатратах горнорабочих 320 Вт составляет от 120 до 40
мин. Масса снаряженного жилета не более 3,2 кг, срок службы не менее 3 лет.
Теплоизолирующий контейнер – К-2 (рис. 2) выполнен в виде сумки, со-
стоящей из следующих слоев: наружный – прочного эластичного материала
(винилискожи), среднего – двух пенополиуретановых пластин, между кото-
рыми находится воздушная прослойка, внутреннего – прорезиненной ткани, а
также аналогичной ткани (съемной), расположенной в верхней части запол-
ненного ОЭ контейнера, ручки плечевых ремней с возможностью переносить
его в руках, на плечах и спине.
К-2 предназначен для доставки, хранения и переоснащения жилета ОЭ.
Количество ОЭ в контейнере 60 шт., время их хранения в замороженном виде
при начальной температуре минус 10
0
С и температуре воздуха окружающей
среды 30
0
С не менее 600 мин. Масса снаряженного контейнера не более
12,7 кг, срок службы не менее 3 лет.
Для аналогичного назначения можно использовать передвижной изоли-
рующий контейнер – ПВТ (рис. 3), позволяющего перемещать его по колее
600 или 900 мм. Масса ПВТ не более 490 кг, количество помещаемых в нем
"Геотехническая механика" 13
К-2 с ОЭ 10 шт., а ОЭ – не менее 1000 шт., срок службы – не менее 10 лет.
Рис. 2 – Переносной теплоизолирующий контейнер К–2
Рис. 3 – Передвижной теплоизолирующий контейнер ПВТ (вагонетка-термос)
Ранее в качестве водоледяного аккумулятора холода противотепловой
одежды горноспасателей использовался охлаждающий элемент ОЭ-2, выпол-
ненный в виде четырехсекцинной ампулы, сваренной из полиэтиленовой
пленки, секции которой не полностью заполненные водой.
ОЭ-2 предназначены для активного теплосъема организма человека в про-
тивотепловой одежде. Толщина пленки 0,2 ·10
-3
м, температура заморажива-
ния от минус 20
0
С до минус 60
0
С, количество применений соответственно от
60 до 5 раз, масса не более 0,173 кг, габаритные размеры 212х105х20 мм.
В настоящее время разработан водоледяной охлаждающий элемент – ОЭ-3
(рис. 4), конструкция которого аналогична ОЭ-2. Однако он выполнен из по-
Выпуск № 103 14
ливинилхлоридной пленки толщиной 0,4 ·10
-3
м, секции элемента полностью
заполнены водой, что стало возможным в связи с более высокими прочност-
ными характеристиками пленки. При указанных температурах заморажива-
ния ОЭ-3 количество их применений составляет от 330 до 200 раз при массе
0,200 кг.
Рис. 4 – Водоледяной охлаждающий
элемент ОЭ–3
Рис. 5 – Пакет химический охлаждаю-
щий ПХО
Для оказания доврачебной помощи горнорабочим за счет местного охлаж-
дения тканей организма, профилактики и купирования теплового удара в ус-
ловиях тепловой нагрузки, а также снижения болевого синдрома при механи-
ческих и термических травмах, разработан и внедряется на шахтах пакет хи-
мический охлаждающий – ПХО (рис. 5).
ПХО состоит из наружной оболочки с фиксирующей лентой, малой с во-
дой и большой емкостей с химическими ингредиентами (нитратом аммония,
и карбамидом), теплоизолирующей прослойки, расположенной между наруж-
ной оболочкой и емкостями. Время охлаждающего действия пакета при тем-
пературе воздуха окружающей среды 303 К (плюс 30
0
С) не менее 30 мин.,
время приведения в действие не более 10 с., время восстановления теплового
состояния пострадавших до допустимых норм при использовании 6 пакетов в
наиболее чувствительных к теплосъему участках тела не более 20 мин. Масса
пакета не более 0,35кг, габаритные размеры 220х150х32 мм, срок службы не
менее 1 года.
Для замораживания охлаждающих элементов ОЭ-3 – используются серий-
но выпускаемые в Украине морозильные установки, обеспечивающие их не-
обходимое количество в течение суток для жилетов горнорабочих при веде-
нии работ в условиях нагревающего микроклимата.
Идея разработать, создать и внедрить в рабочих забоях глубоких шахт
коллективные средства протитепловой защиты горнорабочих принадлежит
кафедре аэрологии и охраны труда (АОТ) Национального горного универси-
тета.
В Днепропетровском горном институте (ныне НГУ) еще в шестидесятые
годы прошлого столетия на кафедре АОТ проф. Дугановым, доц. Муравейни-
ком В.И. и научными сотрудниками Олейником И.П., Стрижкой П.Н. были
"Геотехническая механика" 15
разработаны устройства для защиты рабочих от перегрева в горных выработ-
ках глубоких шахт 7, 8.
На основе этих разработанных устройств был создан экспериментальный
образец радиационного кондиционера «Луч». В 1972 году на шахте 1–2 «Гор-
ская» были проведены производственные испытания и исследования экспе-
риментального образца радиационного кондиционера «Луч» конструкции
ДГИ. Кондиционер был выполнен в виде экрана, который перемещался по
монорельсу в призабойной части откаточного штрека и охлаждался циркуля-
ционной водой. Источником холода служил лед в вагонетке-термосе (рис.6).
Рис.6 – Схема шахтного радиационного кондиционера «Луч»
конструкции ДГИ
Длина экрана равна минимальной длине рабочей призабойной зоны. Раз-
меры секций экрана: ширина 830 мм, высота 2100 мм, толщина 36 мм. Высота
от головки рельса до экрана по центру выработки составляет 2250-2620 мм. В
качестве холодоносителя применяется вода и рассол, расход холода 1500-
9000 ккал/ч. Площадь рабочей поверхности секции 2,2 м
2
, вес секции 45 кг.
Загромождение сечения выработки составляет всего 10-12%.
Расположение радиационного кондиционера «Луч» в горной выработке
показано на рис.7.
Рис.7 – Расположение кондиционера «Луч» в горной выработке
Экспериментальные исследования показали, что радиационный конди-
ционер «Луч» уменьшал излучательную способность призабойного простран-
ства на 60 Вт/м
2
и снижал радиационную температуру на 12С (с 31,2С до
Выпуск № 103 16
19,2С). Радиационный нагрев организма горнорабочих в этих условиях сни-
зился на 100–120 Вт, что резко улучшило их тепловое состояние. Данный эф-
фект радиационного охлаждения можно сравнить с охлаждающим действием
вентиляционной струи, если охладить воздух на 10С. Экономический эффект
от применения кондиционера «Луч» составил 13 тыс.руб/год (в ценах 1972
года) на один подготовительный забой. Однако предложенный ДГИ конди-
ционер «Луч» применения на шахтах Донбасса не нашел из-за сравнительно
небольшой глубины шахт. По мере увеличения глубины разработки месторо-
ждений, температуры горных пород и шахтного воздуха в забоях эффектив-
ность кондиционера «Луч» будет значительно возрастать.
Таким образом, нормализация микроклимата в горячих забоях подготови-
тельных выработок может быть обеспечена радиационными кондиционерами
конструкции ДГИ (НГУ).
Кроме того, радиационное охлаждение рекомендуется использовать для
организации зон отдыха и передвижных устройств тепловой разгрузки (ре-
лаксации) горнорабочих вблизи забоев, в которых наблюдаются особо тяже-
лые тепловые условия.
Устройство 7 явилось прототипом для разработки НГУ в 2003 г. нового
технического решения установки для защиты горнорабочих от перегревания в
очистных и подготовительных забоях «Релаксатор» [9]. В 2004 г. на установ-
ку «Релаксатор» Укрпатентом был выдан декларационный патент 70653 А, а
25.06.2007 г. получен патент на данное изобретение.
Установка для защиты рабочих от перегрева «Релаксатор» (рис.8) включает:
камеру 1, систему воздушного душирования, выполненную в виде трубы с отвер-
стиями 2, пневматическую турбину 3, каплеуловитель 4 с поддоном 5 и отверсти-
ем 6 для выхода осушенного воздуха и другие элементы. Пневматическая турби-
на 3, каплеуловитель 4 и поддон 5 расположены в верхней части камеры 1. Каме-
ра имеет двойные стенки: боковые, переднюю – 7, заднюю – 8, крышу 9 и пол 10,
в которых расположены каналы 11. Внешние поверхности камеры имеют тепло-
вую изоляцию 12.
Каналы боковых стенок, передней 7 и крыши 9 соединены с каплеуловителем
4 и воздухопроводом 13 системами душирования 2. Воздухопровод 13 имеет пат-
рубки 14 с регуляторами 15 для регулирования выпуска воздуха в зону отдыха
работников 16. В передней стенке 7 камеры 1 установлены герметичные двери 17.
В каналах задней стенки 8 установлены отражающие пластины 18 для направле-
ния конденсата на внутреннюю стенку камеры. Причем каналы задней стенки 8
соединены только с поддоном 5 каплеуловителя 4, а также – с каналами пола 10,
который в передней части камеры имеет отверстия 19 и крышку 20 для их герме-
тизации. Пневматическая турбина 3 соединена с трубопроводом 21 внешнего ис-
точника сжатого воздуха. Воздушный выхлоп 22 турбины 3 (выход отработанно-
го воздуха в турбине) соединен с каплеуловителем 4. В камере 1 установлен ав-
тономный источник 23 (например, баллон) сжатого воздуха, который с помощью
патрубков высокого давления 24 и 25, регуляторов 26,27,28 соединен с пневмати-
ческой турбиной 3 и воздухопроводом 13 системы душирования 2. Камера 1 ус-
"Геотехническая механика" 17
тановлена на шасси 29 с возможностью ее передвижения. В камере 1 установле-
ны также сидения 31 и отделения 30 для хранения изолирующих самоспасателей,
респираторов и медицинской аппаратуры для оказания первой помощи постра-
давшим.
Рис.8 – Схема установки для защиты горнорабочих от перегрева «Релаксатор».
Вспомогательный автономный источник 23 сжатого воздуха используют в
особых экстремальных условиях: при отсутствии внешнего источника сжатого
воздуха, при необходимости увеличения затрат воздуха в системе душирования,
при использовании камеры в роли временного убежища в аварийных ситуациях в
горных выработках.
Следовательно, охлаждение тела горнорабочих, находящихся в климатиче-
ской камере 1 в зоне отдыха 16, осуществляется комплексно: путем конвекции
при обдуве тела воздухом с температурой ниже температуры поверхности тела;
путем выпаривания пота с поверхности тела рабочих при обдуве тела сухим
воздухом; путем радиационного (лучистого) теплообмена между холодными
внутренними поверхностями камеры и телом работников (радиационное охлаж-
дение).
Таким образом, мобильная установка «Релаксатор» конструкции НГУ,
может обеспечивать не только тепловую релаксацию горнорабочих в обыч-
ных условиях, но и оперативную защиту горнорабочих, застигнутых аварией
на добычных участках, в том числе – защиту от атмосферы, непригодной для
дыхания, и защиту от тепловых ударов.
Разработанные позднее учеными и специалистами МакНИИ в 2007 и
2008 гг. устройства для профилактики тепловых поражений 10, 11 практи-
чески ни чем не отличаются от предложенной НГУ установки «Релаксатор»,
за исключением конструктивных особенностей и поэтому носят декларатив-
Выпуск № 103 18
ный характер. Замена в установке пневматической турбины на вихревую тру-
бу значительно снизит коэффициент полезного действия, предлагаемых
МакНИИ устройств.
Вывод. Создание и внедрение индивидуальных и коллективных противо-
тепловых средств защиты горнорабочих в глубоких шахтах позволит повы-
сить безопасность работ, снизить профзаболевания и предотвратить возник-
новение тепловых ударов без существенных затрат в сравнении с применяе-
мым в настоящее время искусственным охлаждением шахтного воздуха.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Яковенко, А.К. Искусственное охлаждение воздуха в глубоких шахтах Донбасса с применением пе-
редвижных кондиционеров КПШ 300 /А.К. Яковенко, Н.И. Майбенко, А.А. Климов, и др.//Способы и сред-
ства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах. Сб.науч.тр. МакНИИ. – 2011. – №1
(27). – С. 103-113.
2. Алексеенко, С.А. Тепловая релаксация организма горнорабочих в глубоких шахтах и рудниках / С.А. Алек-
сеенко, В.И. Бондаренко, И.А. Шайхлисламова, В.И. Муравейник // Сб. науч. тр. 10-й сессии Международного Бюро
по Горной Теплофизике ―IBMT 2005‖, 14-18 февраля 2005 г., Гливице, Польша. – С.383-388.
3. Технический проект противотепловой защиты горнорабочих ДП «Шахта им. Ф.Э. Дзержинского» ГП
«Ровенькиантрацит». Утв. НИИГД 12.12.2003. – Донецк: НИИГД, 2003. – 49 с.
4. Стандарнт СОУ 010-10.1.00174102-015-2010.Засоби індивідуального протитеплового захисту гірни-
ків. Загальні технічні вимоги і методи випробувань. Київ, Міненерговугілля України. 2011. 20 с.
5. Онасенко, А.А. Обоснование параметров средств индивидуальной противогазотепловой защиты гор-
норабочих: дис…. канд. техн. наук / А.А. Онасенко. – Донецк, 2010. – 183 с.
6. Исследовать возможность создания и эффективность шахтных автономных средств индивидуальной
противотепловой защиты с аккумуляторами холода: отчет о НИР (заключительный) / МакНИИ; рук. В.К. Че-
редниченко. 1749320000; ГР 77045677. – Макеевка, 1979. – 148 с.
7. А.с. 359416 СССР, МКИ Е 21 F 11/00. Устройство для защиты рабочих от перегрева /В.И. Муравей-
ник, Г.В. Дуганов (СССР). - 1295393/22-3; заявл. 07.01.69; опубл. 1972, Бюл. № 35.
8. А.с. 365477 СССР, МКИ Е 21 F 11/00. Устройство для защиты рабочих от перегрева /В.И. Муравей-
ник, Г.В. Дуганов, И.П. Олейник, П.Н. Стрижка (СССР). - 1295872; заявл. 07.01.69; опубл. 1973, Бюл. № 6.
9. Установка для захисту робітників від перегрівання: пат. 70653 Україна: МПК
6
Е21F3/00, Е21F11/00 /
В.І. Муравейник, С.О. Алексеєнко, І.А. Шайхлісламова, В.І. Король; заявник і патентовласник Національний
гірничий ун-т. – № 20031211992; заявл. 22.12.03; опубл. 25.06.07, Бюл. №9.
10. Пристрій для профілактики теплових уражень гірників: пат. на корисну модель 27730 Україна:
МПК
6
Е21F5/00 / О.М. Брюханов, А.К. Яковенко, А.А. Мартинов; заявник і патентовласник Держ. Макіївсь-
кий наук.-дослід. ін.-т з безпеки робіт у гірничій промисловості. – № U200707783; заявл. 10.07.07; опубл.
12.11.07, Бюл. №18.
11. Пристрій для профілактики теплових уражень гірників: пат. на корисну модель 36085 Україна,
МПК
6
Е21F15/00 / О.М. Брюханов, А.К. Яковенко, А.А. Мартинов, О.Г. Подлужний; заявник і патентовлас-
ник Держ. Макіївський наук.-дослід. ін.-т з безпеки робіт у гірничій промисловості. № U200806736; заявл.
16.05.08; опубл. 10.10.08, Бюл. №19.
УДК 622.45
Т.А. Артюшенко, асс.
(ГВУЗ ―Национальный горный университет‖)
ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
ПРОВЕТРИВАНИЯ ШАХТ ВОСТОЧНОГО ГОК
Провітрювання гірничих виробок шахт є одним із найбільш енергоємних процесів гір-
ничого виробництва. Наведено і проаналізовано показники провітрювання шахт. Встанов-
лено, що незадовільне провітрювання є наслідком недостатньо ефективного керування ви-
тратами повітря. Для підвищення ефективності, безпеки та економічності провітрювання
пропонується для розподілу повітря поміж шахтними споживачами робочих горизонтів
використовувати регулятори витрати повітря парашутного типу.
|