Проблемы и пути совершенствования проветривания шахт Восточного ГОК
Провітрювання гірничих виробок шахт є одним із найбільш енергоємних процесів гірничого виробництва. Наведено і проаналізовано показники провітрювання шахт. Встановлено, що незадовільне провітрювання є наслідком недостатньо ефективного керування витратами повітря. Для підвищення ефективності, безпеки...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геотехническая механика |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54169 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Проблемы и пути совершенствования проветривания шахт Восточного ГОК / Т.А. Артюшенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 103. — С. 18-28. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-54169 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Артюшенко, Т.А. 2014-01-30T15:31:16Z 2014-01-30T15:31:16Z 2012 Проблемы и пути совершенствования проветривания шахт Восточного ГОК / Т.А. Артюшенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 103. — С. 18-28. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54169 622.45 Провітрювання гірничих виробок шахт є одним із найбільш енергоємних процесів гірничого виробництва. Наведено і проаналізовано показники провітрювання шахт. Встановлено, що незадовільне провітрювання є наслідком недостатньо ефективного керування витратами повітря. Для підвищення ефективності, безпеки та економічності провітрювання пропонується для розподілу повітря поміж шахтними споживачами робочих горизонтів використовувати регулятори витрати повітря парашутного типу. Ventilation mining mines is one of the most power-consuming processes in mining. The indexes of mines ventilation are given and analyzed. It is revealed, that lacking ventilation is the result of the ineffective control of air consumption. Air consumption regulators of parachute type is offered to use for air distribution among mine consumers in developed horizons to improve efficiency, safety and economy of ventilation. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Проблемы и пути совершенствования проветривания шахт Восточного ГОК Problems and ways of ventilation improvement in mines of eastern mining and processing plant Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Проблемы и пути совершенствования проветривания шахт Восточного ГОК |
| spellingShingle |
Проблемы и пути совершенствования проветривания шахт Восточного ГОК Артюшенко, Т.А. |
| title_short |
Проблемы и пути совершенствования проветривания шахт Восточного ГОК |
| title_full |
Проблемы и пути совершенствования проветривания шахт Восточного ГОК |
| title_fullStr |
Проблемы и пути совершенствования проветривания шахт Восточного ГОК |
| title_full_unstemmed |
Проблемы и пути совершенствования проветривания шахт Восточного ГОК |
| title_sort |
проблемы и пути совершенствования проветривания шахт восточного гок |
| author |
Артюшенко, Т.А. |
| author_facet |
Артюшенко, Т.А. |
| publishDate |
2012 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геотехническая механика |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Problems and ways of ventilation improvement in mines of eastern mining and processing plant |
| description |
Провітрювання гірничих виробок шахт є одним із найбільш енергоємних процесів гірничого виробництва. Наведено і проаналізовано показники провітрювання шахт. Встановлено, що незадовільне провітрювання є наслідком недостатньо ефективного керування витратами повітря. Для підвищення ефективності, безпеки та економічності провітрювання пропонується для розподілу повітря поміж шахтними споживачами робочих горизонтів використовувати регулятори витрати повітря парашутного типу.
Ventilation mining mines is one of the most power-consuming processes in mining. The indexes of mines ventilation are given and analyzed. It is revealed, that lacking ventilation is the result of the ineffective control of air consumption. Air consumption regulators of parachute type is offered to use for air distribution among mine consumers in developed horizons to improve efficiency, safety and economy of ventilation.
|
| issn |
1607-4556 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54169 |
| citation_txt |
Проблемы и пути совершенствования проветривания шахт Восточного ГОК / Т.А. Артюшенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 103. — С. 18-28. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT artûšenkota problemyiputisoveršenstvovaniâprovetrivaniâšahtvostočnogogok AT artûšenkota problemsandwaysofventilationimprovementinminesofeasternminingandprocessingplant |
| first_indexed |
2025-11-25T03:41:20Z |
| last_indexed |
2025-11-25T03:41:20Z |
| _version_ |
1850502872558469120 |
| fulltext |
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.
"Геотехническая механика" 19
PROBLEMS AND WAYS OF VENTILATION IMPROVEMENT IN
MINES OF EASTERN MINING AND PROCESSING PLANT
Ventilation mining mines is one of the most power-consuming processes in mining. The in-
dexes of mines ventilation are given and analyzed. It is revealed, that lacking ventilation is the re-
sult of the ineffective control of air consumption. Air consumption regulators of parachute type is
offered to use for air distribution among mine consumers in developed horizons to improve effi-
ciency, safety and economy of ventilation.
Дальнейшее развитие Украины как суверенного государства невозможно
без совершенствования энергетической и сырьевой базы промышленного
производства.
При отсутствии в Украине достаточных запасов таких энергоносителей
как нефть и газ значительная роль в обеспечении предприятий промышленно-
го комплекса электроэнергией, будет принадлежать ядерно-энергетическому
комплексу. В последние годы доля вырабатываемой на атомных электростан-
циях электроэнергии составляет 40-50% от всей электроэнергии вырабаты-
ваемой в Украине [1]. В перспективе доля урана и угля, в качестве сырья для
выработки электроэнергии, будет возрастать, а газа – уменьшаться. Только по
разведанным запасам Украина имеет все возможности обеспечить свои по-
требности в природном уране. Учитывая это обстоятельство, одним из при-
оритетных направлений по обеспечению всех отраслей хозяйствования энер-
горесурсами, является ядерная энергетика.
Вместе с тем, добыча полезного ископаемого подземным способом требу-
ет значительных капитальных и эксплуатационных затрат. Особенностью до-
бычи уранового сырья является то, что размещение промышленных запасов
руды в горном массиве весьма неравномерно. Вследствие чего, в процессе от-
работки месторождения выемке подлежат не только группа блоков, но и от-
дельно расположенные единичные блоки. Причем, контуры вынимаемого
блока могут корректироваться в процессе подготовки к отбойке (при обури-
вании горного массива). Кроме того, для ведения горных работ в сложных
горно-геологических условиях, обеспечения экологически безопасной техно-
логии добычи руды, возможности повторной отработки бедных рудных зале-
жей, на шахтах отрасли применяют системы разработки с закладкой вырабо-
танного пространства.
Интенсивная добыча урановой руды основана на применении прогрессив-
ных технологий и современной техники. При этом технологические процессы
по отбойке, измельчению и транспортированию горной массы сопровожда-
ются выделением большого количества пыли, вредных и опасных газов. В на-
стоящее время основным способом обеспечения безопасных условий труда на
рабочих местах остается эффективная вентиляция.
Исследованиями различных авторов установлено, что почти 30 % электро-
энергии, потребляемой горным предприятием (шахтой), расходуется на про-
ветривание горных выработок шахтной вентиляционной сети и обеспечение
безопасных условий труда горнорабочих. Особенностью шахтных вентиля-
Выпуск № 103 20
ционных сетей является то, что естественное распределение воздуха по выра-
боткам не соответствует расчетному, а последовательный переход горных ра-
бот на более глубокие горизонты, наращивание производственной мощности
предприятия путем ввода в эксплуатацию дополнительных выемочных бло-
ков сопровождается увеличением протяженности горных выработок и раз-
ветвленности сети. Применение систем разработки с твердеющей закладкой
выработанного пространства обуславливает необходимость поддержания в
рабочем состоянии и проветривания выработок закладочных горизонтов. Это
приводит к снижению эффективности проветривания рабочих мест и безо-
пасности ведения горных работ.
Основная добыча урановой руды осуществляется на шахтах "Смолинская"
и "Ингульская" Восточного горно-обогатительного комбината, расположен-
ных в Кировоградской области. Месторождения урана состоят из крупных
рудных залежей размещенных в прочных вмещающих породах. Это дает воз-
можность отрабатывать запасы применяя высокопроизводительные блочные
системы разработки с подэтажной отбойкой руды. Для отработки залежи не-
большой мощности (до 20 м) применяют штрековую подготовку, при которой
подэтажные буровые штреки проходят из восстающих, пройденных по руде.
Ортовая подготовка блоков применяется при отработке залежей большей
мощности. В этом случае буровые орты проходят из полевых штреков. Подэ-
тажные выработки в обоих случаях обычно проходят из восстающих.
Перспективным направлением совершенствования схем подготовки очи-
стных блоков являются схемы предполагающие применение высокопроизво-
дительной самоходной техники и современного бурового оборудования. Для
обеспечения эффективного использования самоходной техники по доставке
материалов и оборудования на подэтажные выработки, руды и вмещающих
пород от забоев к рудоспускам, подготовка блоков предусматривает проведе-
ние наклонных спиральных съездов. В зависимости от мощности и размеще-
ния залежей, спиральные съезды могут закладываться по рудному телу или
полевыми, обслуживать одну или группу залежей.
В обоих вариантах подготовки очистных блоков к выемке руды, выработ-
ки откаточного горизонта, горизонта вторичного дробления, буровых подэ-
тажей и закладочных горизонтов образуют целую сеть выработок, соединен-
ных между собой восстающими различного назначения по которым движется
воздух, обеспечивая проветривание рабочих мест. При этом схемы проветри-
вания блоков находящихся в состоянии подготовки, отработки и закладки по-
стоянно изменяются с точки зрения топологии и сопротивления выработок. В
результате чего расходы воздуха в выработках блока будут постоянно изме-
няться, и отличаться от расчетных. Учитывая то обстоятельство, что доступ к
текущей информации о состоянии проветривания шахтных потребителей в
виду режимности предприятий был весьма ограничен, оценка эффективности
вентиляционных систем шахт выполнялась с использованием отдельных по-
казателей, по данным материалов отчетов воздушно-депрессионных съемок
выполненных взводом депрессионных съемок Криворожского ВГСО [2, 3].
"Геотехническая механика" 21
Запасы горного отвода шахты "Смолинская" вскрыты четырьмя верти-
кальными выработками. Стволы шахт "Главная" и "Вспомогательная" зало-
жены в южной части шахтного поля. В центре отрабатываемого месторожде-
ния пройден шурф "Закладочный". У северной границы рудной залежи раз-
мещается ствол шахты "Вентиляционная".
Погоризонтное вскрытие запасов произведено главными квершлагами.
Подготовка блоков к выемке осуществляется с полевых штреков и ортов-
заездов восстающими с применением наклонных съездов между горизонтами
и восстающими. Выемка запасов осуществляется путем применения камер-
ных систем разработки. Отработка блоков производится системами подэтаж-
ной отбойки руды глубокими скважинами с последующим заполнением вы-
работанного пространства твердеющей закладочной смесью.
Схема вентиляции шахты фланговая, способ проветривания - всасываю-
щий. На момент обследования вентиляционной системы [2], шахтные потре-
бители свежего воздуха размещались на всех горизонтах. Выработки гори-
зонтов 100, 160, 220 и 280 м использовались для доставки закладочного мате-
риала в отработанные блоки и выдачи отработанного воздуха к стволу шахты
"Вентиляционная" и далее на поверхность. Свежий воздух поступает в шахту
по стволам шахта "Главная", шахта "Вспомогательная" и по шурфу "Закла-
дочный". Подача воздуха в выработки нижних горизонтов производится по
стволу шахта "Слепая-2", а выдача отработанного воздуха по стволу шахта
"Слепая -1" и далее по стволу шахта "Вентиляционная". Почти третья часть
потребителей размещаются на дорабатываемых горизонтах 340 и 400 м, а
60% - на горизонтах 460 и 550 м. (рис. 1).
Расчет количества воздуха необходимого для проветривания шахтных по-
требителей разного назначения выполняется по следующим факторам: по ми-
нимально-допустимой скорости движения воздуха; разбавление до безопас-
ных концентраций газообразных продуктов взрывных работ за нормативное
время проветривания и по максимальному количеству людей занятых на под-
земных работах [2, 4, 5].
Фактические подача вентилятора главного проветривания, количество
воздуха подаваемого по стволам в шахту и в зону горных работ значительно
отличается от расчетных величин. Сравнение фактических и расчетных пока-
зателей представлено на рис. 2.
Выпуск № 103 22
Рис. 1 - Распределение забоев (потребителей воздуха) по горизонтам
шахты «Смолинская».
Как видно из рисунка 2 укрупненные показатели фактического и расчет-
ного воздухораспределения мало отличаются друг от друга в относительных
величинах (процентах). Неудовлетворительное состояние зафиксировано
только при оценке величины внешних утечек (через надшахтное здание и на
вентиляционной установке).
Рис.2- Расчетное и фактическое использование подачи вентилятора
главного проветривания шахты «Смолинская»
Фактические внутришахтные утечки почти в двое меньше расчетных. Это
объясняется тем, что проветривание шахты осуществляется по фланговой
схеме и в шахтной вентиляционной сети практически отсутствуют парал-
лельные выработки с противонаправленным движением воздуха на смежных
горизонтах.
1 1 1 1
6
8
15
12
100
220
280
340
400
460
550
160
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1 2 3 4 5 6 7 8
Проветриваемые горизонты
Ко
л
ич
ес
тв
о
за
бо
ев
, ш
т
0
100
200
300
400
500
600
Гл
уб
ин
а
ра
зр
аб
от
ки
, м
количество забоев -горизонты, м
13
7,9
79,1
17,3
4,1
78,6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1 2 3
1-утечки внешние, 2-утечки внутренние (накоротко),
3-поступает в горные работы
В
%
о
т
по
да
чи
в
ен
ти
ля
то
ра
, %
-по расчету, % -фактически, %
"Геотехническая механика" 23
Количество воздуха, фактически поступающего в горные работы и рас-
четное, тоже практически одинаково. На основании представленных данных
складывается впечатление, что проветривание шахты организовано наилуч-
шим образом. Однако это несколько иллюзионное представление.
Рассмотрим состояние проветривания шахты в несколько другом ракурсе.
Для этого сопоставим расчетные и фактические расходы воздуха по основ-
ным элементам вентиляционной системы (подача вентилятора, внешние
утечки, поступление воздуха в шахту по стволам и в горные работы). По этим
показателям фактические значения превышают расчетные в 1,61-1,53 раза.
При таком резерве свежего воздуха, поступающего в горные работы, обеспе-
ченность потребителей (забоев), по крайне мере, должна быть 100%. Однако
реальная картина не соответствует желаемой. Более детальный анализ рас-
пределения воздуха по горизонтам показывает, что из восьми проветривае-
мых горизонтов два (220 и 580), на которых размещено 13 потребителей (29%
от общего их количества), вообще не проветриваются в виду того, что на эти
горизонты воздух не поступает, а на горизонт 400 м его подается всего 28%
от потребного (см.рис.3).
Рис.3 - Обеспеченность рабочих горизонтов шахты "Смолинская" расчетным
количеством воздуха до и после его перераспределения
Исследованиями, выполненными методами математического моделирова-
ния вентиляционной системы, было установлено, что для обеспечения эффек-
тивного проветривания горных работ необходимо выполнить перераспреде-
ление воздуха, поступающего по стволам на рабочие горизонты [2]. В резуль-
тате регулирования расходов воздуха в выработках с избыточным его количе-
ством, проблема неудовлетворительного проветривания рабочих горизонтов
была практически решена. На рис.3 представлена динамика обеспеченности
проветриваемых горизонтов шахты в исходном режиме и после перераспре-
деления воздуха между ними.
Как видно из графиков, необеспеченных расчетным количеством воздуха
0
1
2
3
4
5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Проветриваемые горизонты
Ко
эф
ф
иц
ие
нт
об
ес
пе
че
нн
ос
ти
обеспеченность до регулирования
обеспеченность после регулирования
нормируемый коэффициент обеспеченности
Выпуск № 103 24
осталось всего два горизонта 160 и 550 м. Коэффициенты обеспеченности
этих горизонтов составили 0,82 и 0,86 соответственно. Обеспечить воздухом
горизонт 160 м не представляет больших трудов, так как выработки этого
вентиляционного направления размещаются ближе других к подающему
шурфу "Закладочный" и стволу ш."Вентиляционная". Подачу недостающего
до расчетного количества воздуха, необходимого для проветривания 550 го-
ризонта, можно обеспечить за счет резервов 460 горизонта, коэффициент
обеспеченности которого составляет 2,31.
Запасы шахты "Ингульская" вскрыты пятью вертикальными выработками.
Условно шахтное поле разделено на два блока шахта "Северная" и шахта
"Центральная". Выработки шахты "Северная" проветриваются по фланговой
схеме вентилятором ВРЦД-4,5 установленном на стволе шахты "Вентиляци-
онная". Шахта центральная проветривается по центральной схеме вентилято-
ром ВОД-21М, смонтированном на разведочно-эксплуатационном стволе РЭ-
4. Вентиляционные схемы шахт объединены в одну вентиляционную систему
посредством выработки соединяющей горизонты 280 м ш."Северная"и 300 м
ш."Центральная" протяженностью более 6000 м. Свежий воздух в горные ра-
боты шахты "Северная" подается по трем стволам, пройденным соответст-
венно: шахта "Северная" -401 м; шахта "Вспомогательная" -210 м; шахта
"Южная" -374 м. В шахту "Центральная" воздух поступает по стволу РЭ - 5 -
342 м, и по двум шурфам: шурф "Закладочный-1" -180 м и шурф "Закладоч-
ный-2 -90 м. Распределение забоев и потребителей воздуха по рабочим гори-
зонтам представлено в на рис.4.
Рис.4 - Распределение забоев (потребителей воздуха) по горизонтам
шахты "Ингульская"
На шахте "Северная" основные работы ведутся на гор. 210 и 280 м (11 и
25 забоев), а на шахте "Центральная" на гор. 230 и 300 м (8 и 10 забоев соот-
ветственно).
Определение расчетной подачи вентиляторов главного проветривания вы-
полнено путем увеличения количества воздуха, подаваемого к забоям, по-
этапно в разных частях вентиляционной системы. Так, для компенсации по-
1 1 2
11
8
25
10
5
90
160
210
230
280
300
350
150
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8
Проветриваемые горизонты
Ко
л
ич
ес
тв
о
за
бо
ев
, ш
т
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Гл
уб
ин
а
ра
зр
аб
от
ки
, м
Количество забоев на горизонтах
Отметки горизонтов,м
"Геотехническая механика" 25
терь воздуха в виде утечек или естественного распределения по выработкам
блока (в зоне горных работ) этот резерв принят как 10% от количества возду-
ха, необходимого для проветривания забоев. Утечки в шахтной сети от возду-
хоподающих стволов до зоны горных работ (подготовительных выработок
отдельного блока или залежи) учитываются в количестве 10% от расчетного
количества воздуха необходимого для проветривания горных работ. Резерв
воздуха учитывающий внешние утечки через надшахтное здание и на венти-
ляционной установке принят равным 15% от количества воздуха поступаю-
щего в шахту по стволам. Оценка эффективности вентиляционной системы
выполнена путем сопоставления показателей процентного использования по-
дачи вентиляторов расчетных и фактических. Результаты сравнения приведе-
ны на рис.5.
Рис.5 - Расчетное и фактическое использование подачи вентиляторов главного
проветривания шахты "Ингульская"
Из рисунка 5 видно, что фактическая доля внешних утечек почти в два
раза меньше расчетной, а внутришахтных утечек накоротко - в два раза
больше расчетных. Фактическая часть подачи вентиляторов по воздуху, по-
ступающему в горные работы и забои, практически не отличается от расчет-
ной. По величине коэффициентов обеспеченности можно сказать, что резерв
по количеству воздуха поступающего к элементам вентиляционной системы
составляет 24.7-37%. Вместе с тем при запасе воздуха поступающего в забои
(27,4%) 12 забоев из 47 обследованных не обеспечены расчетным количест-
вом воздуха.
Для выяснения причин такого состояния проветривания шахтных потре-
бителей был выполнен более детальный анализ распределения воздуха по вы-
работкам шахты. При сравнении фактических и расчетных расходов воздуха,
поступающего на рабочие горизонты, установлено, что горизонт 160 м обес-
печен расчетным количеством воздуха всего на 35%, а горизонт 350 м вообще
13
7,9
79,1
71,8
7
16
77
71,5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1 2 3 4
1-утечки внешние, 2-утечки внутренние (накоротко),
3-поступает в горные работы, 4-поступает к забоям.
В
%
о
т
по
да
чи
в
ен
ти
ля
то
ра
, %
-по расчету,% -фактически,%
Выпуск № 103 26
остался без воздуха. При разработке мероприятий, направленных на улучше-
ние проветривания шахтных потребителей, в отчете [3] была использована
математическая модель вентиляционной системы, составленная по материа-
лам воздушно-депрессионной съемки. На модели была решена задача пере-
распределения воздушных потоков поступающих на рабочие горизонты. В
виду отсутствия данных о поступлении воздуха к забоям, коэффициенты
обеспеченности определялись для горизонтов. Для наглядности эффективно-
сти внутришахтного распределения воздуха по горизонтам на рис.6 представ-
лено сравнение коэффициентов обеспеченности рабочих горизонтов фактиче-
ски и после регулирования.
Рис.6 - Обеспеченность рабочих горизонтов шахты "Ингульская" расчетным
количеством воздуха до и после его перераспределения
Из рисунка видно, что после принудительного распределения воздушных
потоков все горизонты перешли в ранг обеспеченных расчетным количеством
воздуха.
В настоящее время вентиляционные режимы на урановых рудниках выби-
раются, основываясь на информации о состоянии проветривания шахтных
потребителей и количестве электрической энергии, потребляемой главными
вентиляторами. Предварительный анализ состояния проветривания рудников
показал, что по производительности главных вентиляторов и обеспеченности
шахт расчетным количеством воздуха, вентиляционные системы можно отне-
сти к эффективным. Однако, несмотря на это, состояние проветривания
шахтных потребителей остается неудовлетворительным. Основной причиной
такого состояния является недостаточное количество эффективных техниче-
ских средств управления вентиляционными потоками в шахтной вентиляци-
онной сети, которые обеспечивают заданное (расчетное) распределение воз-
духа по шахтным потребителям.
Повышение эффективности проветривания и безопасности ведения гор-
ных работ может быть достигнуто путем применения качественных и про-
стых в управлении регуляторов расхода воздуха. Для этого, шахтные регуля-
0
1
2
3
4
5
6
7
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Проветриваемые горизонты
К
о
э
ф
ф
и
ц
и
е
н
т
о
б
е
с
п
е
ч
е
н
н
о
с
ти
обеспеченность до регулирования
обеспеченность после регулирования
нормируемый коэффициент обеспеченности
"Геотехническая механика" 27
торы должны иметь близкую к линейной, расходную характеристику, высо-
кое аэродинамическое сопротивление в закрытом положении и малое в от-
крытом. Сложность решения поставленной задачи заключается в том, что
любой регулятор отрицательного типа, установленный в разные выработки
шахтной вентиляционной сети, будет иметь различные расходные характери-
стики. Поэтому для получения линейной расходной характеристики исполни-
тельный орган регулятора должен разрабатываться для конкретной выработ-
ки шахтной вентиляционной сети. В известных конструкциях регуляторов,
имеющих линейные расходные характеристики, площадь проема для прохода
воздуха при регулировании изменяется по определенному закону примени-
тельно для каждой конкретной выработки. Эти регуляторы относятся к разря-
ду стационарных и их применение в зоне ведения горных работ, где они под-
вергаются интенсивному горному давлению и воздействию воздушных удар-
ных волн, порождаемых взрывными работами, не всегда экономически обос-
новано.
Для управления вентиляционными потоками в выработках очистных бло-
ков и находящихся в зоне влияния горных работ, где потери воздуха самые
большие, целесообразно применять вентиляционные устройства парашютно-
го типа.
Вместе с тем организовать эффективное проветривание действующей
шахты невозможно только благодаря применению современных регуляторов.
Согласно теории управления вентиляционными потоками шахты, регулиро-
вание расходов воздуха должно осуществляться в выработках всех сквозных
направлений (кроме одной), а это десятки вентиляционных устройств по всей
шахте. Поэтому, прежде всего, необходимо определить места установки регу-
ляторов (перемычек), обеспечивающие эффективное регулирование при ми-
нимальном их количестве. В этом случае прибыль, полученная от снижения
затрат на проветривание (в виде экономии электроэнергии, потребляемой
главным вентилятором), будет гораздо больше, чем затраты на изготовление
и установку регулирующих устройств. Кроме того, учитывая динамичность
вентиляционной системы в пространстве и времени еще одним условием яв-
ляется необходимость оперативного контроля по распределению воздуха по
выработкам шахтной вентиляционной сети. Благодаря наличию такой ин-
формации можно оперативно отслеживать проявление диспропорций в рас-
пределении воздушных потоков, вызванных нарушением состояния регули-
рующих устройств, изменением топологии вентиляционной сети, потребно-
сти горных работ и осуществлять оперативное регулирование расходов воз-
духа.
Для строящихся шахт (к которым относится и Ново-Константиновский
рудник) весьма важным является долгосрочное планирование развития вен-
тиляционной системы шахты (на период выхода на проектную мощность и до
конечного срока службы вентилятора главного проветривания). Результатом
такого планирования является обоснованное решение выбора типа и типораз-
мера вентилятора главного проветривания. Такое планирование должно вы-
Выпуск № 103 28
полняться на стадии проектирования посредством математического модели-
рования вентиляционной системы и поиска оптимального варианта.
Исходя из того, что вентиляция рудников является одним из самых энер-
гоемких процессов горного производства, вопросы поиска и реализации оп-
тимальных режимов проветривания урановых шахт остаются актуальными на
стадиях проектирования и эксплуатации горных предприятий, а уменьшение
затрат на проветривание является одним из путей снижения себестоимости
конечного продукта горного предприятия.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Добыча и переработка урановых руд в Украине: Монография/ М.И.Бабак, Ю.И.Кошик, О.К.Авдеев и
др.; под общ. ред. А.П.Чернова.– К.: "АДЕФ-Украина", 2001.-238 с.
2. Результаты воздушно-депрессионной съемки вентиляционной системы шахты "Смолинская": (Тех-
нический отчет) /рук. Е.В.Филянин. .Кривой Рог, 2001. -41 с.
3. Результаты воздушно-депрессионной съемки вентиляционной системы шахты "Ингульская": (Техни-
ческий отчет) / рук. Е.В.Филянин. .Кривой Рог, 2001. -60 с.
4. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений под-
земным способом. М.: Недра, 1972. 225 с.
5. Справочник по рудничной вентиляции / Ф.А.Абрамов, В.А.Бойко, Н.Ф.Гращенков и др.; под общ.ред.
К.З.Ушакова. М.: Недра, 1977. -328 с.
УДК [622.7.056-9:622.271]:622.68
Е.В. Бабий, к.т.н., старш. научн. сотр.
(ИГТМ им. Н.С. Полякова НАН Украины)
ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И КОМПЛЕКСОВ
ОБОРУДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕДОБОГАЩЕНИЯ СЫРЬЯ В
КАРЬЕРАХ, ШАХТАХ, ОТВАЛАХ И ХВОСТОХРАНИЛИЩАХ
Досліджено об’єкти технології передзбагачення сировини: кар’єри, шахти, відвали та
хвостосховища за видами технологічних комплексів. Обґрунтовано стадію механічного
дроблення в технологічній схемі. Встановлений склад обладнання для пересувних, полу-
стаціонарних та стаціонарних комплексів.
THE FEATURES OF MANUFACTURING SCHEMES AND
EQUIPMENT’S COMPLEXES OF MINERAL RAW MATERIALS
CONCENTRATION TECHNOLOGY IN THE QUARRIES, MINES,
DUMPS AND TAILING DUMPS
The objects of mineral raw materials concentration technology: quarries, mines, dumps and
tailing dumps by its types of technological complexes are analyzed. The stage of mechanical
fragmentation in the manufacturing scheme is justified. Configuration for movable, semi-
movable and fixed complexes is determined.
Криворожский железорудный бассейн разрабатывается третье столетие
[1]. Первоначально развитие горных работ в карьерах характеризовалось не-
большими объемами выемки вскрышных пород, высокой интенсивностью уг-
лубки и богатыми железными рудами. За период осуществления горнодобы-
вающей деятельности в карьерах были внедрены высочайшие достижения
науки и техники. Каждый этап развития сопровождался увеличением единиц
|