Параметры пылевзрывоопасности и совершенствование методов взрывозащиты при проведении выработок комбайнами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.01, кандидат технических наук Прозоров, Анатолий Никитович

• Прозоров, Анатолий Никитович
• кандидат технических наук
• 1985

Оглавление диссертации кандидат технических наук Прозоров, Анатолий Никитович

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ факторов, влияющих на взрываемость угольной пыли • ••••••••••••••••«.

1.2. Анализ методов борьбы со взрывами угольной пыли в подготовительных выработках .«•••••••••

1.3. Направление работ, цель и задачи исследований

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЩИХ НА ВЗРЫВООПАСНОСТЬ ПОДГОТОВИТЕЛЬНОГО ЗАБОЯ

2.1. Влияние дисперсного состава угольной пыли на ее взрывчатость .••••••••.••••.,

2.2. Влияние степени окисленности пыли на ее взрывоопасность ••••••••••••••••••.

2.3. Исследование процесса пылеобразования в подготовительных выработках •••••••••••.

2.4. Определение границ взрываемости угольной пыли в метановоздушной среде призабойной зоны ••••••

ВЫВОДЫ.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ПЫЛЕМЕТАНОВОЗ-ДУШНЫХ СМЕСЕЙ ПШ РАБОТЕ ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ

3.1. Исследование источников воспламенения взрывчатых смесей при работе проходческого комбайна • •••••

3.2. Исследование термодинамики источников воспламенения •••»••»•••••••••••••

3.3. Исследование процесса воспламенения метановоздушных смесей резцом комбайна •••••••

ВЫВОДЫ.

4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ВЗРЫВОЗАЩТЫ

МЕХАНИЗИРОВАННЫХ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК

4.Х. Оценка влияния способов орошения рабочего органа на предотвращение воспламенений пылеметановоздушной смеси •••••••••«.•••••»••••••

4.2. Расчет необходимого расхода воздуха для проветривания призабойного пространства по фактору пылевзрывобезопасности при нагнетательном проветривании ••••••«••••••••••«.

4.3. Исследование аэродинамики и оценка эффективности нагнетательно~всасыващего проветривания как средства пылевзрывозащитн • ••••.•••••.

4.4. Исследование процессов пылеотложения при различных способах проветривания и совершенствование на их основе методов повышения эффективности пылевзрывозащиты *•••••••«••••••••

4.5. Реализация результатов работы в промышленности

ВЫВОДЫ . . Ю

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ . III

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Параметры пылевзрывоопасности и совершенствование методов взрывозащиты при проведении выработок комбайнами»

Большая роль в народном хозяйстве СССР принадлежит угольной промышленности* Партия и правительство намечает неуклонный рост добычи угля как подземным, так и открытым способами.

Основными направлениями развития народного хозяйства на 1961-85 годы и на период до 1990 года /90/ предусматривается не только увеличить добычу угля в одиннадцатой пятилетке до 790-810 млн* т, но и разработать и внедрить новые средства обеспечения безопасных условий труда на предприятиях угольной и сланцевой промышленности*

Поставленные задачи будут выполнены за счет совершенствования техники и технологии добычи угля, организации работ, внедрения комплексной механизации и автоматизации, за счет усиления научно-исследовательских, конструкторских и экспериментальных работ, направленных на повышение безопасных условий труда в шахтах /88/.

В этой проблеме одно из важнейших мест отводится борьбе с пыльюи как с профессиональной вредностью, и как с причиной взрывов*

Техническое перевооружение угольной промышленности, внедрение прогрессивных технологических схем добычи угля и проведения выработок, способствуют снижению аварийности на угольных предприятиях* Однако увеличение глубины разработки шахт, сопровождающееся уменьшением естественной влажности угля, наряду с возросшим уровнем механизации, приводят к повышению пылеобразования и пылеотложения в горных выработках*

Недостаточная изученность горнотехнических, технологических и аэродинамических условий добычи угля и проведения выработок, различные организационные нарушения при ведении работ,при наличии потенциальной опасности газо- и пылевыделения, могут стать причиной возникновения аварий /100/.

Анализ статистики аварий, повлекших за собой несчастные случая, связанные с гибелью людей, показывает, что наибольшее число пострадавших при авариях относится к взрывам метана и угольной пыли /Э1/. При этом по масштабам разрушений и величинам причиняемого ущерба особую опасность представляют взрывы с участием угольной пыли. Наиболее опасными с точки зрения возможности взрыва, являются такие места технологического процесса добычи угля на шахте, в которых наряду с существованием высокой концентрации угольной пыли, снижающей нижний предел взрываемости газовоздушной смеси, возможно появление источника достаточной мощности, способного ее воспламенить. К таким опасным местам относятся подготовительные забои, в которых при работе комбайна в зоне рабочего органа всегда существует взвешенная угольная пыль с высокой концентрацией, происходит выделение метана, а рабочий орган и электроэнергия могут служить источниками воспламенения аэродисперсной смеси.

Накопление пыли в выработках может достичь высоких значений, при которых начавшееся в забое воспламенение может распространиться на большие расстояния и привести к весьма тяжелым последствиям /130/. Комплекс мероприятий по борьбе с пылью, осуществляемый в подготовительном забое при нагнетательном проветривании, в значительной мере снижает вероятность возникновения взрыва, однако, полностью его не исключает.

Для повышения безопасности труда в шахтах и снижения возможности возникновения аварийных ситуаций, необходимы дальнейшая разработка и совершенствование мер по взрывозащите подготовительных выработок, как за счет уточнения критериев, влияющих на взрываемость угольной пыли, так и за счет создания безопасных условий, обеспечивающих предупреждение процессов возникновения воспламенения и развития взрыва* Поэтому исследование параметров и условий воспламенения пылеметановоздушных смесей в подготовительных забоях и совершенствование эффективности методов пыле-взрывозащиты при проведении выработок являются актуальными научно-техническими задачами и имеют важное значение для угольной промышленности.

Целью работы являются качественные и количественные исследования факторов и условий, формирующих взрывоопасную ситуацию в забоях подготовительных выработок, на основе которых разрабатываются или совершенствуются методы взрывозащиты»

Основная идея работы заключается в снижении пылевзрывоопас-ности подготовительных выработок за счет применения комплекса методов взрывозащиты, базирующихся на качественной и количественной оценке факторов, влияющих на взрываемость пыли, условий воспламенения пылеметановоздушной смеси и установлении параметров взрывозащитных мероприятий.

На защиту выносятся:

1. Зависимости нижнего предела взрываемости угольной пыли от ее состава и степени окисленности.

2. Метод и результаты определения области допустимых концентраций пылеметановоздушной смеси.

3. Формулы расчета пылеобразования при работе комбайна, скорректированные на полидисперсность пыли.

4. Механизм и условия зажигания пылеметановоздушной смеси режущим органом комбайна.

5. Рекомендации по применению различных способов орошения для предупреждения возможности воспламенения горючих смесей в зависимости от состава и крепости вмещающих пород*

6* Параметры аэродинамических методов борьбы с опасной концентрацией пыли при различных способах проветривания.

7* Закономерности пылеотложения в подготовительных выработках при различных способах проветривания и установление периодичности взрывозащитных мероприятий.

Практическая ценность работы заключается в разработке комплекса мер по взрывозаците подготовительных выработок, включающего гидро-и аэродинамические методы, применение которых позволяет производить флегматизацию источников воспламенения горючих смесей при работе комбайна, снижение опасных концентраций пылеметано-воздушной смеси у рабочего органа и уменьшение интенсивности пылеотложения по выработке в 10 и более раз. Результаты работы позволяют установить рациональные параметры применения разработанных мер, и на этой основе повысить надежность пылевзрывозащиты и снизить частоту проведения пылевзрывозащитных мероприятий.

Реализация работы. Основные результаты и отдельные положения работы вошли составной частью в "Каталог шахтопластов по взрывчатым свойствам угольной пыли", утвержденный Минуглепромом СССР в 1972 г., во "Временное руководство по нагнетательно-всасываю-щему проветриванию подготовительных выработок", утвержденное Минуглепромом СССР в 1982 г., в "Методику стендовых испытаний опытной взрывозащитной системы орошения проходческого комбайна ГПКС", утвержденной Минуглепромом СССР в 1984 г.

По материалам диссертации опубликовано 12 научных работ.

Диссертационная работа выполнена в Восточном научно-исследовательском институте по безопасности работ в горной промышленности (ВостНЙИ).

В основу диссертации положены исследования, выполненные в соответствии с тематическим планом НИР ВостНИИ 16071602-79, 1609080000-80, I600I07000, при проведении которых автор принимал участие в качестве ответственного исполнителя.

Диссертация состоит из введения, 5 разделов и заключения, изложенных на 147 страницах машинописного текста, включающих II таблиц, 27 рисунков, список литературы из 153 наименований и приложения.

Заключение диссертации по теме «Охрана труда (по отраслям)», Прозоров, Анатолий Никитович

Выводы

I. Исследовано несколько видов пород (песчаники, кварциты) различного минералогического состава и определена их относительная опасность при воспламенении метановоздушных смесей фрикционными искрами. Установлено, что

- при крепости пород менее 4 по шкале проф. М.М.Протодьяконова вероятность воспламенения фрикционными искрами равна нулю;

- породы крепостью 12-16 и содержанием в них кварца

90-96 % обеспечивают 100 % воспламенение горючих метановоздушных смесей при воздействии на породы резцов комбайна;

-» размер частиц кварца в породах крепостью 12-16 не оказывает влияния на зажигание метановоздушных смесей,

2, На основании стендовых испытаний установлены условия применения двух взрывозащитных систем орошения: проникающей и системы с подводом воды на заднюю и боковую грань резца. При этом

- определена область взрывозащиты проникающей системы орошения в зависимости от крепости пород и содержания в ней кварца;

- определена область взрывозащиты системы орошения с подводом воды на заднюю и боковую грань резца в зависимости от крепости пород и содержания в породе частиц кварца;

- определены параметры обеспечения взрывозащитного орошения (давление и расход воды) для исследованных систем;

- установлено отсутствие взрывозащитных свойств испытанных систем орошения на кварцитах крепостью 12-16 по шкале проф. М,М,Протодьяконова.

3, Стендовыми и шахтными испытаниями установлены параметр! аэродинамических методов снижения пылевзрывоопасности выработок, заключающиеся в уменьшении опасных концентраций пыли в призабой-ной зоне и снижении пылеотложения на поверхности выработок при работе комбайна за счет применения нагнетательного и нагнета-тельно-всасывающего способов проветривания» При этом

- определены коэффициенты эффективности перемешивания пыли воздушным потоком в призабойной зоне для нагнетательного и нагнетательно-всасывагощего способов проветривания выработок, определяемый как отношение средней концентрации пыли у забоя к максимальной у рабочего органа» в зависимости от средней скорости движения воздуха;

- разработаны формулы для расчета максимальных концентраций пыли с учетом горно-геологических, технологических, аэродинамических и пылевых характеристик пласта и проводимых выработок (пылеобразугощей способности угля, производительности комбайна, количества воздуха);

- определены необходимые расходы воздуха при нагнетательном и нагнетательно-всасывающем проветривании с учетом допустимых по фактору пылевзрывобезопасности концентраций ПМВ смесей;

- установлены условия накопления пыли в выработке в зависимости от интенсивности пылевыделения, нижних пределов взрывае-мости угольной пыли, характеристики проводимой выработки и дифференцированы зоны накопления взрывоопасных отложений пыли в зависимости от этих параметров.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Поскольку нагнетательно-всасывающий способ проветривания является экономически обособленным, не имеющим пока аналогов в отечественной промышленности, за базовый вариант, для сравнения экономических показателей, принят нагнетательный способ, применяемый повсеместно. Для оценки этих способов проветривания использован экономический критерий, определяющий сумму приведенных затрат на осуществление проветривания выработки и проти-вопылевых мероприятий за время ее проведения.

3 = С + Ен • К, (5.1) где С - эксплуатационные затраты на проветривание и борьбу с пылью при различных способах проветривания подготовительных выработок, руб./м; К - удельные капитальные затраты на борьбу с пылью и создание систем проветривания, руб./м; Ен- нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений Е = 0,15 /135/, Эксплуатационные затраты на проветривание и борьбу с пылью при нагнетательном и нагнетательно-всасывающем проветривании забоя определяются по формуле

С = 3 + 3 + 3 +3+3+3+3 (5,2) н ам мт.о °мт,т м э в зп v * ' где Зш - затраты, связанные с амортизацией оборудования, руб; мт.о ~ затраты на монтаж оборудования, руб.; мт.т ~ затРаты на монтаж трубопроводов, руб.;

3 - затраты на материалы, руб.;

Зэ - затраты на расход электроэнергии, руб.;

Зв - затраты, связанные с расходом воды по обмывке выработок;

Ззл - затраты по заработной плате, связанные с обмывкой выработки, руб.

Затраты на амортизацию оборудования определяются по формуле /135/

2 С А • Он LB

АМ~ 100-365' 1ГП ' (5в3) где СА - стоимость оборудования, руб.;

QH - годовая норма амортизации, %; L6- длина выработки, м;

- скорость проведения выработки, м/сут. Затраты на монтаж-демонтаж вентиляторов (агрегата АПУ) взяты по /150/. Затраты на монтаж-демонтаж трубопроводов (нагнетательного и всасывающего) определяются по формуле а) при нагнетательном проветривании где LTp- длина трубопровода, м;

Hu0il-lru- норма выработки на навеску и снятие трубопровода,

НВ Ctf м;

7С- средняя тарифная ставка рабочего, занятого на монтаже-демонтаже, руб.; Кн,Кд- коэффициент доплат к прямой заработной плате и начислений на нее; б) при нагнетательно-всасывающем проветривании ив fLrp In. ft. ft (5.5) иЛз LcU ° 9 где 1С - длина секции трубопровода /136/.

Затраты на материалы (трубопровод) определяются по формуле

Стр -rfrp ■ LrpKH-nc

UM /7 * п где Стр - стоимость вида материала трубопровода, руб./м2; LTp- длина трубопровода, м; clTp - диаметр трубопровода, м;

Ки - коэффициент, учитывающий дополнительный расход труб в связи с возможностью выхода их из строя; LB - длина выработки, м;

Пп - количество повторных использований вентиляционных труб, раз.

Т V

Пп = /с/7 П , (5.7)

Ьв где ТСУ1 - срок службы трубопровода, сут;

1/п - скорость проведения выработки, м/сут; LB - длина выработки, м. Затраты на электроэнергию определяются по формуле

JL Г -г 1 CLZ л Lb h 1 где - суммарная мощность одновременно работающих 9 электродвигателей, кВт; QfiQjt- соответственно тарифы за I кВт израсходованной энергии (руб.) и за I КВа установленной мощности трансформатора (руб./сут); Тч - среднее чистое время работы оборудования за сутки, час; h - коэффициент загрузки двигателей по мощности. Затраты, связанные с расходом воды по обмывке выработки, определяются по формуле

5b^BC8'LbPbMk, (5.9) где В - расход воды, связанный с обмывкой выработки, mVM2;

5.8)

Св - стоимость I м3 воды, руб.; Рв - периметр выработки, м;

Мк - количество обмывок за время проведения выработки. Задаваясь параметрами проходки: общей длиной проходимой выработки (L в - 450) м, скоростью проведения выработки (Un - 5) м/сут, определим количество обмывок проводимой выработки за полное время ее проведения.

Число обмывок выработки с момента начала ее проведения до 50 м отметки ип

Число обмывок 50 м участка выработки при проведении остальной выработки составит nocr^-k- C5.II) п

Число обмывок 50 м участка выработки при проведении всей выработки

7 = /750 + ПОСТ. (5.12)

Периодичность мероприятий по пылевзрывозащите (за исключением мест интенсивного пылеотложения) рассчитывается по формуле

К-КСн4 $от/1 (5.13)

Р ' н где К - коэффициент, значение которого при обмывке равно I, согласно ПБ;

Кси - коэффициент, учитывающий влияние содержания метана в атмосфере на снижение нижнего предела взрывчатости отложившейся пыли. При допустимом по ПБ содержании метана в поступающей вентиляционной струе, равном 0,5 %, коэффициент 0,75;

ОТ/1 ~

Ч4

J - нижний предел взрывчатости отложившейся угольной пыли, г/м3; Рн - интенсивность пылеотложения г/м3 сут. С учетом принятых коэффициентов формула (5.13) примет вид

0,15 8отл D Н а число обмывок выработки за 50-уги м участком, за время ее проведения определится по формуле п -Ls'P"(5.15)

0,75И„$отл •

Практические данные замеров интенсивности пылеотложения, произведенные на шахтах при нагнетательном и нагнетательно-всасывающем проветривании, дали следующие результаты: средняя величина пылеотложения в конце 50-ти м участка выработки примерно в 60 раз ниже при нагнетательно-всасывающем проветривании. Средняя величина интенсивности пылеотложения на участке вне 50 м при нагнетательном проветривании 6,0 г/м3 сут, при нагнетательно-всасывающем - 0,1 г/м3 сут.

Определим число обмывок выработки при различных способах проветривания за время ее проведения (50 м участка, нагнетательное проветривание) рн — JlfL- — Jt^Q. — до (5.16)

Vn 5

Поскольку интенсивность пылеотложения при нагнетательно-всасываю-щем проветривании в 60 раз меньше, число обмывок при этом способе составит

ПНВ- jtS , (5.17)

OU

Число обмывок остального участка выработки за время ее проведения при нагнетательном проветривании

При нагнетательно-всасывающем проветривании пнв 450-0J 0 по (5.19) ост 5,/f.Q

Затраты по заработной плате, связанные с обмывкой выработки, определяются по формуле

4П=Пс-к9ки(пш-Ь50 +ПШ±0СТ), (5.20) где Пс - часовая тарифная ставка рабочего, занимающегося обмывкой выработки, руб.;

Кд,Кн - коэффициент доплат и начислений;

Пш - число людей, занятых на обмывке выработок длиной 50 м и остального участка выработки, чел.; tso'tocr- продолжительность одной обмывки соответственно участка выработки длиной 50 м и остального участка выработки за время ее проведения, час. ^o -Lso Pe .

Р 60 ' (5'21)

06М i = n"'rL""Pe

Pn,u60

ОБМ где ~{~5о>~^ост - количество обмывок соответственно участка выработки длиной 50 м и остальной выработки;

L50,Loct- объем работ по обмывке выработки длиной 50 м . и остальной выработки, м;

Рв - периметр выработки, м;

Р0БМ - производительность обмывки, м^/мин. Удельные капитальные затраты определяются по формуле к К0б-*-кс + Кт (5в23)

Л~ А где KQS - стоимость комплекта основного оборудования с учетом резерва и доставки оборудования от завода-изготовителя, руб.;

Кс - сопутствующие капитальные затраты ( Кс = 0);

КТ- предпроизводственные капитальные затраты, связанные с созданием технологических схем проветривания, руб./ед;

А - объем работ, производимый при создании технологических схем проветривания за период проведения выработки, м. Стоимость комплекта оборудования (К0Б ) с учетом резерва и доставки определяется по формуле

K^llU.jf^f-pi), (5.24) где Ц - отпускная цена оборудования, руб.; tp - нормативный коэффициент резерва оборудования;

Р - коэффициент, учитывающий транспортные расходы по доставке оборудования от завода-изготовителя fi а 0,12 /135/.

Исходные данные для расчета экономических затрат на проведение подготовительной выработки при нагнетательном и нагнетательно-всасывающем способе проветривания приведены в табл. 5,1»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании аналитических исследований, стендовых экспериментов и шахтных испытаний в диссертационной работе решена основная задача: установлены количественные значения основных факторов, характеризующих взрываемость угольной пыли и условия воспламенения пылеметановоздушной смеси вблизи рабочего органа комбайна. На основе этих исследований разработаны и усовершенствованы методы взрывозащиты подготовительных выработок.

Основные научные и практические результаты работы, повышающие уровень пылевзрывобезопасности при механизированном проведении подготовительных выработок в шахтах, состоят в следующем:

1, Существующие методы борьбы с пылью в подготовительных выработках и мероприятия, направленные на предупреждение взрывов пыли, не обеспечивают достаточный уровень взрывобезопасности как в призабойной зоне, так и по длине выработки, что предопределяет необходимость повышения эффективности взрывозащиты. Направлением дальнейшего совершенствования взрывозащиты является применение комбинированного (гидро- и аэродинамического) метода борьбы с пылью, ее отложениями и источниками воспламенения горючих смесей,

2, На основании исследований взрывчатых свойств угольной пыли установлена зависимость нижнего предела взрываемости пыли от выхода летучих, содержание золы и ее дисперсного состава. Средневзвешенный нижний предел взрываемости пыли для полидисперсного состава (0-250 мкм) увеличивается в 1,55 раза по сравнению со стандартной пылью для испытаний на взрываемость,

3, Установлено, что при работе комбайна непосредственно у забоя, взвешивается угольная пыль, не подвергнутая процессу окисления, продолжительность которого составляет несколько секунд.

Предложен коэффициент, учитывающий изменение взрывчатых свойств неокисленной угольной пыли, определяемый как отношение длины пламени неокисленной пыли к длине пламени окисленной; среднее значение коэффициента составляет 1,3»

4» Установлен коэффициент безопасности для взвешенных метанопылевоздушных смесей, определяемый как отношение взрывчатой концентрации к допустимой с условием обеспечения существующих норм взрывобезопасности для наиболее взрывчатого компонента смеси. Численное значение коэффициента равно 2,5,

5. Определена область допустимых концентраций пылеметановоз-душных смесей в выработке с учетом полидисперсности, степени окисленности пыли, содержание горючих и негорючих веществ, концентрации метана в смеси и коэффициента безопасности.

6. Произведена корректировка формулы расчета удельного пы-левыделения при работе проходческого комбайна с учетом фракционного состава пыли в интервале значений 0-750 мкм, представляющих опасность в отношении взрыва. Уточнены для рассматриваемого диапазона размеров частиц коэффициент влияния скорости воздуха на пылевыделение и коэффициент выноса пыли, зависящие от природной пылеобразующей способности угля и скорости воздушной струи.

7. Установлен коэффициент эффективности перемешивания пыли воздушным потоком, определяемый как отношение средней концентрации пыли у забоя к максимальной у рабочего органа, и дана его зависимость от средней скорости движения воздуха для условий нагнетательного и нагнетательно-всасывающего проветривания,

8. Установлены условия зажигания пылеметановоздушных смесей фрикционными искрами, образующимися при работе резцов комбайна, для различных пород, Даны их температурные характеристики и разработан метод определения температуры нагрева резцов по толщине окисного слоя.

9, С позиций возможности снижения возникновения аварийных ситуаций в подготовительных выработках, повышение эффективности взрывозащиты может быть достигнуто за счет: а) флегматизации источников воспламенения и взрывоопасной среды путем применения взрывозащитного орошения; б) снижения опасных концентраций пыле-газовоздушной смеси вблизи рабочего органа комбайна путем применения орошения и эффективной вентиляции; в) уменьшения пылеотложения по длине выработки за счет изменения аэродинамики призабой-ного пространства при применении нагнетательно-всасывающего проветривания; г) комплексного воздействия, включающего все вышеуказанные методы.

10, Разработаны рекомендации по применению различных способов орошения для взрывозащиты от фрикционных искр в зависимости от состава и крепости вмещающих пород. При этом параметры, обеспечивающие предупреждение воспламенения метана на породах с пределом прочности,равном 60-80 МПа, установлены следующие: давление воды 1,2-1,5 МПа, расход воды 80 л/мин,

11, Параметры аэродинамических методов снижения пылевой опасности выработок устанавливаются для конкретных условий проведения выработки с учетом пылеобразующей способности угля, его влажности, дисперсного состава пыли, производительности комбайна, нижнего предела взрываемости пыли и наличия метана в рудничной атмосфере.

12, Стендовыми и шахтными исследованиями установлено, что нагнетательно-всасывающее проветривание с использованием автономных пылеотсасывающих установок является эффективным средством борьбы с распространением и отложением угольной пыли в подготовительных выработках, повышающим время накопления взрывоопасных концентраций угольной пыли при работе комбайна с I суток до I месяца и более,

13, Разработана схема комбинированной взрывозащиты, включающая гидро- и аэродинамические способы борьбы с пылью, заключающаяся в применении взрывозащитного орошения для предупреждения воспламенения метанопылевоздушной смеси в призабойной зоне и нагнетательно-всасывающего проветривания для снижения концентраций у рабочего органа и уменьшения пылеотложения по длине выработки,

14, Результаты выполненных исследований использовались при разработке следующих нормативных документов, утвержденных Мин-углепромом СССР: "Каталог шахтопластов по взрывчатым свойствам угольной пыли", "Временное руководство по нагнетательно-всасы-вающему проветриванию подготовительных выработок с применением пылеотсасывающих установок",

15, Реализация результатов работы позволяет наряду со значительным социальным эффектом получить экономический эффект при проведении выработок за счет применения одной пылеотсасывающей установки в среднем 0,4 руб, на I м проводимой выработки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Прозоров, Анатолий Никитович, 1985 год

1. Быков A.M., Васильев В»И, Сухое пылеулавливание при проведении выработок. Труды ВостНИИ. Вопросы безопасности в угольных шахтах. - Госгортехиздат, 1963, т. 3, с. 148-163.

2. Лихачев Л.Я. Исследование режимов проветривания горных выработок шахт Кузбасса по пылевому фактору. Труды ВостНИИ. Вопросы безопасности в угольных шахтах. М.: Недра, 1964, т. 4, с. 101—115»

3. Онтин Е.И., Старков С.П. Расчетный способ определения пылеотложения в горных выработках шахт как основа нормализации сланцевой защиты» Труды ВостНИИ. М,: Недра, 1964, т. 4,с. 133-150.

4. Лихачев Л.Я., Белоногов И.П., Мясников А.А. Распределение концентраций пыли в поперечных сечениях подготовительных выработок при нагнетательном проветривании. Труды ВостНИИ. Вопросы безопасности в угольных шахтах, М.: Недра, 1964, т» 5,с. 57-69.

5. Лихачев Л.Я», Белоногов И.П., Трубицын А.В» Борьба с пылью при работе проходческих комбайнов. Труды ВостНИИ. Вопросы безопасности в угольных шахтах, М.: Недра, 1969, т. 5, с. 84-97.

6. Лихачев Л.Я», Трубицын А.В., Горбунов М.М. Исследование параметров орошения при работе горных комбайнов. Труды ВостНИИ. Вопросы безопасности в угольных шахтах. М.: Недра, 1969, т. 5,с, 96-104.

7. Быков A.M., Лихачев Л.Я., Онтин Е.И., Петров И.П. Способы борьбы с пылью на угольных шахтах. М.: Недра, 1968. -116 с.

8. Е^ководство по борьбе с пылью в угольных шахтах. М.: Недра, 1971, - 127 с.

9. Недин В.В., Хорошев О.В. Лабораторные и производственные исследования эффективности вентиляции как средства борьбыс пылью при проведении горных выработок. В кн.: Борьба с силикозом. М., 1955, с, 132-149.

10. Грауман, Бохум. Проблемы местного проветривания при механизированной проходке горизонтальных выработок. Глюкауф, 1976, № II, с. 30-35.

11. Радченко Г.А, Изменение концентраций пыли по длине в сквозных штрекообразных выработках. Труды Академии наук Казахской ССР, Проветривание выработок и обеспыливание атмосферы рудников Казахстана, - Алма-Ата, 1967, т. 26, с. 82-99.

12. Качан В.Н., Колчинский А.И., Кочерга Н.Г. Воспламенение угольной пыли фрикционными искрами. Труды МакНИИ. Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. - Макеевка-Донбасс, 1974, вып. 5, с, 69-72,

13. Петрухин П.М,, Сергеев B.C. и др. Источники воспламенения метана и угольной пыли в шахтах. Труды МакНИИ, Безопасность взрывных работ в угольных шахтах» - Макеевка-Донбасс, 1974,вып, 5, с. 81-83.

14. Сергеев В,С», Плоскоголовый Е,П, и др. Исследование процесса распространения пламени взрыва метана и угольной пыли вблизи очага его возникновения, Труды МакНИИ. Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. - Макеевка-Донбасс, 1974, вып. 5, с. 83-88.

15. Лихачев Л.Я., Белоногов И.П., Трубицын А.В. Исследование пылеобразования и пылевыделения пыли при работе горных комбайнов в условиях Кузнецкого бассейна, В кн,: Борьба с силикозом. М., 1977, т. 10, с. 25-30.

16. Карпов A.M. Исследование пылеаэродинамики призабойных зон тупиковых выработок и разработка эффективности пылеотсоса при комбайновом способе проходки, Дис, ,,, канд.техн.наук. -МГИ, 1973. - 154 с.

17. Каталог шахтопластов по пылевому фактору, М.: ИГД им. А.А.Скочинского, 1975. - 128 с,

18. Предупреждение взрывов пыли в угольных и сланцевых шахтах. М.: Недра, 1974, - 302 с.

19. Каталог шахтопластов по взрывчатым свойствам угольной пыли. М,: Недра, 1973, - 97 с,

20. Ксенофонтова А,И., Бурчаков А.С, Теория и практика борьбы с пылью. М,: Недра, 1965, - 230 с,

21. Борьба с угольной пылью в высокопроизводительных забоях. М.: Наука, 1975. - 115 с.

22. Белоногов И.П. Исследование пылевыделения и совершенствование способов и средств борьбы с пылью на основе водовоздуш-ных эжекторов при работе проходческих комбайнов. Дис.канд.техн.наук, Кемерово, 1978, - 264 с,

23. Фукс Н.А. Механика аэрозолей, Изд-во АН СССР, 1955, -346 с.26, ГОСТ I2.I.010-76. Взрывобезопасность, М.: йзд-во стандартов, 1979, 6 с.

24. Щелкин К.И., Трошкин Н.М, Газодинамика горения. -Изд-во АН СССР, 1963. 276 с.28» Розловский А.И, Взрывобезопасность паро-газовых систем в технологических процессах. М.: Химия, 1973. - 128 с.

25. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. -М.: Недра, 1973, 510 с.

26. Лихачев Л»Я., Трубицын А.В., Белоногов И.П., Яковлев A.M. Способы борьбы с пылью в шахтах при работе выемочных комбайнов, Кемерово, 1970. - 99 с,

27. Кочерга Н.Г. К вопросу оценки исполнительных органов машин на взрывобезопасность в отношении фрикционного искрения, -Труды МакНИИ. Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. -Макеевка-Донбасс, 1976, вып» 7, с, 52-56»

28. Климанов А,Д. Исследование параметров вентиляционной струи по пылевому фактору при проветривании подготовительных выработок, Научные труды Тульского горного инс~та, -Госгортехиздат, 1961, т. 4, с» 17^25»

29. Ксенофонтова А.И,, Бурчаков А,С., Орехов В,С,, Ушаков К.З. Метановыделение и пылеобразование подготовительныхвыработках большой протяженности шахт Карагандинского бассейна и расчет их проветривания. М.: МГИ, I960. - 90 с.

30. Никитин B.C. Проветривание очистных и подготовительных забоев при системе коротких забоев. Уголь, 1961, № 5, с. 59-60.

31. Павленко Ю.П., Баталин С.А. Анализ и улучшение способов борьбы с пылью в забоях подготовительных выработок, проводимых комбайнами, Изв.вузов. Горный журнал, 1965, № 5, с. 64-69.

32. Теняков Г.М. Борьба с пылью при работе проходческих комбайнов типа ПКГ-3 и ПК-3 в подготовительных выработках угольных шахт. Автореф. дис. . канд.техн.наук. - Москва, 1963,-16 с.

33. Павленко Ю.П., Петров И.П. Опыт борьбы при проведении подготовительных выработок с помощью проходческого комбайна, -Уголь, 1964, № 3, с. 62-63.

34. Клишкань А.Ф., Печук С.Э., Берездивин В.В. Улучшение проветривания призабойного пространства подготовительных выработок. Труды МакНИИ. Борьба с газом, пылью и выбросамив угольных шахтах* Макеевка-Донбасс, 1976, вып. 12, с. 76-79.

35. Теняков Г.М,, Рыков Б,В. Изучение вопросов запыленности воздуха при проведении выработок комбайнами, Техника безоп, охрана труда и горносп, дело, М,, 1971, № 8, с. 8-9.

36. Качан В.Н., Колчинский А.И,, Кулиш В.И. Исследование пылевзрывобезопасности при проведении выработок комбайнами. -Техника безоп. охрана труда и горносп. дело. М., 1975, № 5, с. 20.

37. Качан В.Н., Кочерга Н.Г., Колчинский А,И, Воспламенение угольной пыли фрикционными искрами при работе проходческих комбайнов. Безопасность труда в промышленности. 1974, № 10,с. 50-51.

38. Колчинский А.И, Внедрение средств взрывозащитного орошения на проходческих комбёйнах. Труды МакНИИ. Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. - Макеевка-Донбасс, 1977, вып. 8, с. 73-77.

39. Кочерга Н.Г. Предотвращение вспышек метана при работе исполнительных органов горных машин с помощью водяного орошения. Труды МакНИИ. Безопасность эксплуатации электромеханического оборудования в шахтах, - Макеевка-Донбасс, 1977, вып. 7,с. 79-81.

40. Бекирбаев Б.Д, и др. Борьба с угольной и породной пылью в шахтах, М.: Госгортехиздат, 1959. - 599 с,49» Кенигслев В, К вопросу о пределах взрывчатой концентрации угольной пыли. Глюкауф, 1964, № 14, с. 31-35.

41. Цибульский В. Исследование предельных взрывоопасных концентраций угольной пыли» Труды Главного института горного дела ПНР. Серия Л, 1954. - 31 с.

42. Петрухин П.М., Киреев A.M., Сергеев B.G. Исследование нижних пределов взрывчатости угольной пыли. В кн.: Борьбас газом и пылью в угальных шахтах. Киев: Техника, 1967, вып. 4, с. 48-59.

43. Кульбачный А.Н,, Бруменский Н,В. Результаты промышленных испытаний передвижной пылеулавливающей установки проходческого комбайна 4ПП>-2. Труды МакНИИ. Борьба с газом, пылью и выбросами в угольных шахтах.-Макеевкаг-Донбасс, 1976, вып. 12, с. 71-74.

44. Овчинников В.Ф. Предупреждение взрывов при изоляции подземных пожаров. М.: Недра, 1964. - 147 с.

45. Еськин П.И., Онтин Е.И., Павленко ГО.П, Некоторые вопросы борьбы с пылью при проведении выработок на шахтах Кузбасса. -Гигиена труда и профессиональные заболевания. М., 1969, № 3,с. 14-19.

46. Воронин В.Н. Параметры вентиляционной струи, характеризующие эффективность выноса пыли из горных выработок,

47. В кн.: Борьба с силикозом, М»: Изд-во АН СССР, 1953, т. I, с. 97-114,

48. Радченко Г.А», Белобородов П.В. Распределение концентраций пыли в сквозной штрекообразной выработке вблизи пыле-источника. В кн.: Борьба с силикозом. - М,: Изд-во АН СССР, 1959, т. 3, с. I09-117.

49. Забурдяев Г.С., Усков В.И. Анализ фракционного состава пыли при работе комбайна ПК-ЗМ. В кн.: Борьба с силикозом. -М.: Наука, 1973, т. 9, с, 40-43.

50. Недин В.В., Хорошев О.В, Лабораторные и производственные исследования эффективности вентиляции как средства борьбыс пылью при проведении горных выработок, В кн.: Борьба с силикозом. - М.: Изд-во АН СССР, 1955, т. II, с. 132-149.

51. Лихачев Л,Я, Совершенствование способов пылеподавления и пылеулавливание при работе проходческих комбайнов, В кн,: Борьба с силикозом. - М.: Изд-во АН СССР, 1967, т. 7, с, 89-43,

52. Мапукума К, и др, Изучение взрывчатой концентрации угольной пыли, "Кюсю кодзан гаккайси". Пер. с японского. 1967,т. 35, № II, с. 430-435.

53. BlicKensdobftb /I. и.си. Jncendiviiy о/

54. Some Coa(-GuiUi MaUti&t* #</ Umpad-Jfizasion In Jn-Meikane. -„воf Mines Repozi of 0nvesii(jO.iion,s\ R.I, 7930, /974. s. /9.

55. Клебанов Ф.С. Эффективность применения пылеотсасывающих установок в подготовительных выработках. Уголь У1фаины, 1976, № 3, с. 36-37.

56. Карпов А.М, Вопросы обеспыливающего проветривания подготовительных забоев при высоких скоростях подвигания, В кн,: Научные основы создания высокопроизвод, комплексно-механизир,и автоматизир, шахт с вычисл.-логич. упр. М., 1975, с. 93-98.

57. Цыганков А.В,, Анпилогов В.К» Борьба с пылью при работе проходческих комбайнов. Техн. безоп. охр, труда и горносп. дело, 1975, с. 24.

58. Gafoiet Mickee L., Mo псе во а 6. За^ёг^е cLu tztLVta? ел ^a^ezle soutevza.i.yie, cas cles iunrie-eiets . -„ Staug b«ft 35, V//, 5. Yoo-Аоз.

59. Рыков Б.В., Теняков Г.М, Обеспыливание комбайновых подготовительных выработок, Техника безоп. охр, труда и горноспас, дело, 1971, № 4, с. 36,

60. Трофимов И,А. Анализ и улучшение способов борьбыс пылью в забоях подготовительных выработок, проводимых комбайнами. Научные труды Пермского политехнического инс-та, 1969, №60, с. 140-145.

61. Бикмулин Р.Р» Исследование способа обеспыливающей вентиляции фиксированных рабочих мест операторов горных машин и оборудования: Автореф, дис. . канд.техн.наук. Ленинград, ЛГИ, 1974, - 24 с.

62. Сосц MecanisMe du cou/i de jtoussiегез. Ск&£ол*ьадеб de Ргал-се Pctg£tca£to/t&lecLn.Lq.ues, 1969, /У 1, /1. 3/-4€t

63. Бухаров И.И., Медведев И.И, Зависимость скорости срывачастиц от их размера. Изв. вузов. Горный журнал, 1967, № 12, с. 59-62.

64. Монюшко В,Н. Опасности фрикционных искр при соударении стали во взрывоопасных средах, Безопасность труда в промышленности, 1972, № 7, с. 28.

65. A.j HCLJM 7. Соа<f rrttie exf fosionkcLtatd. ~ СоР&егу Guaidian", 2(9, V8,19H, s. ?/-73.

66. Evans £, Se^eg fie* d^si^ »/e?u€d гес£исе. ike expfoston ftataieil, Wos^d Соаёл /9?С, a/Sj p. 24-26.

67. Обзор исследований по воспламенению горючих газов искрами трения. Превод № 2870. Фонды МакНИИ, 1961, 41 с,

68. Патент 3333896, кл. 299-12, США, 1967.

69. А.с. № 157474, кл. 5л5/04, ЧССР, 1975.

70. Разработать требования безопасности к алмазнорезцовым исполнительным органам горных машин в отношении фрикционного искрения. Техотчет. Фонды МакНИИ, Кочерга Н.Г., 1977,

71. Автоматическая защита против распространения пламени взрыва метана и угольной пыли в шахтах. ПНР, Обзор, 1971,

72. Угольная промышленность СССР, М,: ЦНИЭИуголь, I973-1977, т. 2,

73. Петрухин П.М. и др. К вопросу опасности вспышек метана и угольной пыли при работе выемочных и проходческих комбайнов,

74. Разработать автоматическую защиту против распространения пламени взрыва метана и угольной пыли в шахтах, Техотчет» Фонды МакНИИ, Петрухин П,М,, Нецепляев М,И,, 1973,106» PoWeM S;se<'».fe г. Tte FzLctio«.ae

75. MUUf May /$15, s. 4/9-424.109, Временное методическое руководство по определению пылеобразующей способности шахтопластов. М.: ИГД им, А.А.Ско-чинского, 1971. - 15 с.

76. ПО. Долгов Б.Е., Левицкий Д.Г. Взрывчатость каменноугольной пыли. Харьков, Уголь и руда, 1933. - 265 с.111. 1^кстодство по борьбе с пылью в шахтах. М.: Недра, 1979. - 319 с.

77. Льюнс Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. -М.: Мир, 1968. 592 с.

78. Фертельмейстер Я.Н., Тарасова А.А. Исследование влияния степени дисперсности и влажности на взрывчатость угольной пыли. Бюллетень МакНИИ, 1956, № I, с, 3-4.

79. Loisonei Soilotins. Воспламенение угольной пыли при взрывании. Jbna^es Ait'neSj , 1954, № 12, p. 17-19.

80. Цибульский В. Взрываемость угольной пыли очень высокой степени тонкости. fcetftte cte ^'Уп^аэ^Ыс /tfinttafe , 1953, № 592.

81. Болтакс Б.И, Диффузия в полупроводниках. М,: Гос. изд-во физ.-мат, литературы, 1961. - 464 с,148, Кубашевский 0,, Гопкинс Б, Окисление металлов и сплавов. М,, 1955, 186 с,149, Бенар Ж. Окисление металлов. М,, 1969, т, 2, 448 с.