Управление тепловыми депрессиями в системах вентиляции калийных рудников тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, кандидат технических наук Николаев, Александр Викторович

• Николаев, Александр Викторович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Николаев, Александр Викторович

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСОВ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПОСТАВЛЕННЫХ В РАБОТЕ

1.1 Современное состояние исследований по определению величины

и направленности общерудничной естественной тяги

1.2 Анализ изученности вопросов, связанных с положительным действием естественной тяги

1.3 Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА ВЕЛИЧИНЫ И НАПРАВЛЕННОСТИ ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЯГИ

2.1 Расчет величины и направленности естественной тяги, действующей между воздухоподающим и вентиляционным стволами на основе эмпирических данных

2.2 Уточнение и анализ математических зависимостей, определяющих величину и направленность естественной тяги, действующей между воздухоподающим и вентиляционным стволами

2.2.1 Расчет величины естественной тяги с использованием, вычисленных при измерениях, величин средних плотностей воздуха

2.2.2 Расчет величины естественной тяги, действующей в руднике СКРУ-1 (между стволом №1 и 2бис), с использованием теоретических формул

2.3 Расчет общерудничной естественной тяги, при измерениях на

ГВУ

2.4 Определение эквивалентного аэродинамического сопротивления подземной части рудника

2.5 Вывод формулы, определяющей величину аэродинамического сопротивления канала при различных вариантах его конфигурации

2.6 Вывод математической зависимости, определяющей величину и направленность общерудничной естественной тяги

Выводы

3. СХЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЯГИ, ПОВЫШАЮЩИЕ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОВЕТРИВАНИЯ РУДНИКА

3.1 Анализ существующих традиционных схем проветривания добычных участков

3.2 Расчет воздухораспределения в вентиляционных сетях

3.3 Результаты исследования вентиляционной сети рудников, отрабатываемых по традиционной схеме

3.3.1 Результаты исследования вентиляционной обстановки в

18 панели рудника СКРУ-3 (ОАО «Сильвинит»)

3.3.2 Результаты исследования вентиляционной обстановки в панелях рудника БКПРУ-4 (ОАО «Уралкалий»)

3.4 Исследование предлагаемой схемы подготовки, отработки и проветривания выемочных участков

3.5 Влияние различных факторов на воздухораспределение в блоках, отрабатывающих наклонные пласты

Выводы

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ВЕЛИЧИНУ И НАПРАВЛЕННОСТЬ ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЯГИ

4.1 Определение параметров воздуха в основных точках рудника

методом проведения множественного регрессионного анализа

4.2 Возникновение тепловой депрессии при работе устройств подогрева воздуха

4.3 Анализ полученных математических зависимостей

4.4 Влияние изменения параметров воздуха, подаваемого в стволы рудника

4.4.1 Расчет абсолютной величины тепловых депрессий, возникающих между стволами и общерудничной естественной тяги при изменении параметров наружного воздуха

4.4.2 Расчет абсолютной величины тепловых депрессий, возникающих между стволами и общерудничной естественной тяги при изменении температуры воздуха, подаваемого в воздухоподающие стволы

4.5 Влияние взаимного расположения стволов

4.6 Зависимость воздухораспределения между стволами и регулирование режимов работы ГВУ при изменении величины тепловых депрессий

4.7 Влияние работы установок предварительной подготовки воздуха

на величину тепловых депрессий

4.7.1 Регулирование работы калориферных установок

Регулирование работы системы кондиционирования

4.7

воздуха

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованных источников

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Управление тепловыми депрессиями в системах вентиляции калийных рудников»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Одной из важнейших задач в промышленности в настоящее время является внедрение энергосберегающих технологий, способных рационально использовать генерируемую энергию с малыми потерями.

При добыче полезных ископаемых подземным способом одной из важнейших задач является обеспечение проветривания рудника. Основным источником, обеспечивающим подачу необходимых объемов воздуха в рудник является главная вентиляторная установка (ГВУ), которая одновременно является одним из главных потребителей электроэнергии (-1,5-6 МВт-ч). При этом значимой задачей является обеспечение оптимальных параметров работы ГВУ, способствующих нормальному режиму проветривания, при минимальных затратах электроэнергии.

Наряду с работой вентилятора, круглый год, ежесуточно, действует естественная тяга (тепловая депрессия) - явление, получившее свое название из-за естественного происхождения, зависящего только от происходящих в природе физических процессов. Возникновение тепловой депрессии обусловлено разностью плотностей (удельного веса) столбов воздуха в вертикальных и наклонных выработках рудника. Движение воздуха вызвано конвективным теплообменом, т.е. когда теплый воздух стремиться подняться вверх, а холодный - опуститься вниз. Таким образом, совместно с работой главной вентиляторной установки действует дополнительный источник тяги - тепловая депрессия.

Величина и направление естественной тяги определяет ее влияние на вентиляционную сеть. В случае если направление тяги совпадает с заданным (необходимым) направлением движения воздуха в руднике, ее принято называть положительной естественной тягой. Если естественная тяга направлена встречно движению потока воздуха, то это явление препятствует нормальному режиму проветривания - отрицательная естественная тяга.

При определенных условиях отрицательная естественная тяга может

достигнуть величины, при которой ГВУ не сможет обеспечить подачу

5

требуемых объемов воздуха в рудник. В этом случае потребуется переводить работу вентилятора в область более высоких давлений, что приведет к увеличению ее энергопотребления. Снижая значение отрицательной естественной тяги, появляется возможность уменьшить затраты электроэнергии, потребляемой ГВУ. При действии положительной естественной тяги, наоборот, в рудник будет подаваться больший объем воздуха, следовательно, работу вентилятора можно будет перевести в область более низких давлений, т.е. снизить потребляемую ей электроэнергию.

Расчет величины и направленности естественной тяги, возникающей между стволами рудника в данный момент времени производятся по данным воздушно-депрессионных съемок (ВДС), либо с датчиков расположенных на основных участках рудника, если таковые имеются.

Однако, для расчета прогнозируемой естественной тяги, которая будет возникать между стволами действующего рудника при определенных атмосферных параметрах и на вновь проектируемых рудниках, в которых невозможно провести ВДС, потребуются расчетные формулы.

Существующие формулы, используемые в настоящее время, созданы в основном для угольных шахт и рудников с малым эквивалентным отверстием, поэтому подсчет тепловых депрессий по ним для условий рудников с малым аэродинамическим сопротивлением (большим эквивалентным отверстием) дает значительные ошибки. При этом в существующих формулах не учитывается ряд факторов, без которых нельзя говорить об эффективных мероприятиях по противодействию отрицательной и использованию положительной естественной тяги.

Помимо естественной тяги, возникающей между стволами, в руднике действуют тепловые депрессии, возникающие в панелях и блоках, отрабатывающих наклонные пласты.

Ввиду того, что подземные выработки калийных рудников обладают

малыми аэродинамическими сопротивлениями, в них наблюдается

незначительные потери общешахтной депрессии. Поэтому тепловые

6

депрессии, возникающие между подземными выработками, оказывают значительное влияние на воздухораспределение. Кроме того, данные тепловые депрессии также могут способствовать (положительные) и препятствовать (отрицательные) нормальному режиму проветривания. Так, например, в традиционных схемах проветривания в некоторых случаях наблюдается возникновение тепловых депрессий, реверсирующих поток воздуха в отдельных выработках добычных участков.

Моделируя различные ситуации, можно выбрать наиболее экономичные, с точки зрения энергопотребления ГВУ, способы проветривания добычных участков.

Таким образом, исследование факторов, влияющих на величину и направленность прогнозируемой естественной тяги между стволами и в подземных горных выработках, а также разработка мероприятий по противодействию отрицательной и использованию положительной естественной тяги является актуальной научно-технической задачей.

Цель работы - определить влияние тепловых депрессий на процесс проветривания калийных рудников и разработать мероприятия по эффективному управлению ими.

Основная идея диссертационной работы заключается в использовании эффекта тепловых депрессий для совершенствования проветривания калийных рудников.

Основные задачи работы:

- определить взаимное влияние тепловых депрессий, действующих между несколькими стволами, на величину общерудничной естественной тяги;

- разработать схемы подготовки и отработки блоков и панелей, с учетом действия тепловых депрессий, и мероприятия, повышающие эффективность проветривания рудника;

- уточнить существующие и вывести новые математические зависимости, определяющие величину и направленность тепловых

депрессий, возникающих между стволами как действующих, так и проектируемых калийных рудников;

- определить наиболее значимые факторы, влияющие на величину общерудничной естественной тяги, при различных вариантах расположения абсолютных отметок стволов;

- исследовать влияние систем предварительной подготовки воздуха (калориферных установок - КУ и систем кондиционирования воздуха - СКВ) на величину общерудничной естественной тяги, с целью управления работой ГВУ, и на величину тепловых депрессий, действующих между стволами в отдельности, для исключения образования «воздушных пробок» в воздухоподающих стволах.

Основные научные положения, выносимые на защиту.

1. Тепловые депрессии, возникающие при подаче воздуха в рудник по двум и более стволам, взаимодействуют между собой, а их суммарная величина определяет абсолютное значение общерудничной естественной тяги.

2. Локальные тепловые депрессии, возникающие при проветривании блоков и панелей, отрабатывающих наклонные пласты, оказывают значительное влияние на воздухораспределение и их действие должно учитываться при разработке схем проветривания.

3. Регулирование режимов работы ГВУ и систем предварительной подготовки воздуха в зависимости от абсолютной величины общерудничной естественной тяги позволит энергоэффективно обеспечивать подачу необходимых объемов воздуха в рудник и исключить вероятность возникновения «воздушных пробок» в воздухоподающих стволах.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- теоретически обоснована и экспериментально подтверждена математическая зависимость, определяющая взаимное влияние тепловых депрессий, действующих между стволами, на величину общерудничной естественной тяги, для обоснования ее влияния на режимы работы ГВУ;

- установлены различные факторы, влияющие на воздухораспределение в блоках, отрабатывающих наклонные пласты, и разработаны схемы проветривания, способствующие использованию положительного и исключению отрицательного действия тепловых депрессий;

- на основании проведенного множественного регрессионного анализа выведены математические зависимости, позволяющие определить значения температуры и барометрического давления, предназначенные для нахождения величины средней плотности воздуха в стволах, по которым рассчитывается величина прогнозируемой естественной тяги, при динамически изменяющемся режиме проветривания, как на действующих, так и на проектируемых калийных рудниках;

- исследованы процессы образования тепловых депрессий, возникающих при работе систем предварительной подготовки воздуха, позволившие разработать способы регулирования и варианты размещения систем, способствующие выбору энергосберегающих режимов работы ГВУ и исключающие образование «воздушных пробок» в воздухоподающих стволах.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается соответствием теоретических выводов практическим результатам, полученным на действующих рудниках.

Научная значимость работы заключается в систематизации, обобщении и развитии научных исследований влияния естественной тяги на систему вентиляции калийных рудников, что позволило повысить эффективность проветривания и снизить затраты электроэнергии, потребляемой ГВУ на ее преодоление.

Практическое значение результатов исследований заключается в выводе математических зависимостей, предназначенных для расчета величины прогнозируемой общерудничной естественной тяги и тепловых депрессий, возникающих в подземной части как действующих, так и

проектируемых рудников, при динамически изменяющемся режиме проветривания. С помощью математических зависимостей моделируются различные ситуации, при обработке которых выполняется корректировка схем проветривания и разрабатываются мероприятия, способствующие снижению отрицательной естественной тяги, что сокращает затраты электроэнергии ГВУ.

Реализация результатов работы. Основные научные результаты и практические рекомендации на основе предложенных способов подготовки, отработки и проветривания блоков и панелей применены на калийных рудниках БКПРУ-4 (Березниковское калийное производственное рудоуправление № 4) и СКРУ-3 (Соликамское калийное рудоуправление № 3); при разработке исходных данных для создания эффективной системы проветривания рудника Усольского калийного комбината, Пермский край (этап договора № 467-суб-3/2009/185). Основные научные результаты используются для дипломного проектирования на кафедре ЭАГП ПермНИПУ.

Апробация результатов диссертационной работы.

Основные научные положения и практические рекомендации

диссертационной работы были доложены и получили одобрение на

следующих конференциях: Краевой научно-технической конференции

«Проблемы комплексного освоения месторождений полезных ископаемых»

(Пермь, 2007 г.); Всероссийской научно-технической конференции

«Молодежь и наука: начало XXI века» (Красноярск, 2008 г.); на V

Международной научно-практической конференции «Рудник будущего:

проекты, технологии, оборудование» (Пермь, 2009 г.); Международной

научно-технической конференции «Нефтегазовое и горное дело» (Пермь,

2009 г.); III Международной конференции «Проектирование, строительство и

эксплуатация комплексов подземных сооружений» (Екатеринбург, 2010 г.);

VI Международной научно-практической конференции «Рудник будущего:

проекты, технологии, оборудование» (Пермь, 2010 г.); Всероссийской

научно-технической конференции «Нефтегазовое и горное дело» (Пермь,

10

2010 г.); научном симпозиуме «Неделя горняка - 2011» (Москва, 2011 г.); Международной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения» (Воркута, 2011 г.) ; Юбилейной конф., посвященной 80-летию геолог, ф-та и 95-летию Перм. ун-та «Геология и полезные ископаемые Западного Урала».

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 19 научных работ, в том числе 7 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Содержание работы изложено на 159 страницах машинописного текста и содержит 41 таблицу, 46 рисунков, список литературы из 110 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность научным руководителям д.т.н.,

проф. |Мохиреву| H.H. и д.т.н., проф. Алыменко Н.И., а также д.т.н., проф. Файнбургу Г.З., к.т.н., доц. Трофимову H.A., к.т.н., доц. Захарову Н.И., д.т.н., проф. Левину Л.Ю. и сотрудникам кафедры «Электрификации и автоматизации горных предприятий» Пермского национального исследовательского политехнического университета за постоянную поддержку и методическую помощь в проведении исследований.

1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСОВ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПОСТАВЛЕННЫХ В РАБОТЕ

1.1. Современное состояние исследований по определению величины и направленности общерудничной естественной тяги

Выводу расчетных математических зависимостей, определяющих величину и направленность естественной тяги (тепловой депрессии) посвящено достаточно большое количество работ. Впервые расчетные формулы для определения величин естественной тяги, возникающей в горных выработках, были предложены в работах [17, 23, 43]. Эти формулы учитывали состояние атмосферы шахт (политропическое, однородное, изотермическое, адиабатное), их глубину и развиваемое вентилятором главного проветривания давление (депрессию). В дальнейшем делается попытка учесть влияние естественной тяги на воздухораспределение в вентиляционной сети [5, 19].

В более поздних работах делается попытка упростить расчетные формулы и дать более универсальные. Авторы работ [26, 35, 101], к примеру, утверждали, что естественная тяга не зависит от глубины шахт и работы вентиляторов главного проветривания, что не подтвердилось в дальнейших исследованиях [22].

Дальнейшее изучение естественной тяги и факторов, влияющих на ее величину, позволило получить практически универсальные формулы для подсчета естественной тяги при различных режимах вентиляции [52, 55, 56]. Однако основная масса работ относится к условиям угольных шахт, вентиляционные сети которых характеризуются относительно высокими аэродинамическими сопротивлениями и большими потерями депрессии. Для условий каменносоляных и калийных рудников, в частности, таких работ недостаточно.

В современных исследованиях встречаются работы по определению общерудничной естественной тяги для условий калийных рудников.

В работе [38] предполагается, что среднюю температуру воздуха в стволах можно определить по формуле

2т 1/

/(*-юо)

(1.1)

где t - время в единицах

г 0 / (г0 - радиус ствола (м), - температуро-

проводность массива (м /с)), г - глубина в единицах г0 (м), р - комплексный параметр, / - мнимая единица.

При этом входящие под интеграл функции определяются следующим образом:

Р о а(£)

СехР

I-

Л

Используемые величины рассчитываются как

1

со

Ф = Ь-у[—р

1/<р + 1/с(2у

с У

V Лп

+00

а(г) =

;(гУо

Хт

Л „т

(1.2)

(1.3)

(1.4)

(1.5)

(1.6)

(1.7)

(1.8)

п

/0, N0,и N1 - функции Бесселя и Неймана нулевого и первого порядков, к = -1а(г) - коэффициент теплоотдачи (Дж/(м2-с-°С)), и с

3 о

- объемные теплоемкости воздуха и массива (Дж/(м • С)), T0(t) - температура наружного воздуха (°С), v(z) - скорость движения воздуха (м/с), Ну/ -величина геотермической ступени (°С/м).

В результате расчетов работы [38] был сделан вывод, что после отключения вентилятора главного проветривания режим проветривания теоретически однозначно определить нельзя, и что в зависимости от условий может реализовываться как «сквозная» (от ствола к стволу) «локальная» (внутри ствола) и «смешанная» (и та, и другая) тепловые депрессии.

Измерения воздухораспределения в руднике, на основе которых были сделаны данные утверждения, проводились сразу после отключения вентилятора главного проветривания и через 15 минут. В результате был сделан вывод, что «опрокидывание» струи происходит за счет действия общерудничной естественной тяги. Однако, в работе [69] было установлено, что после отключении вентилятора главного проветривания, в первый момент времени, его депрессия в отработанных пространствах остается неизменной. При этом выработанные пространства начинают играть роль источников тяги. В результате воздух в отработанные пространства поступает как со стороны воздухоподающих, так и со стороны вентиляционного стволов. Перераспределение воздуха за счет выработанных пространств происходит в течение времени необходимом для стабилизации давления в рудничной вентиляционной сети. Поэтому изменение воздухораспределения в стволах в ходе проведения измерений [38] могло быть вызвано не с естественной тягой, а влиянием выработанных пространств.

Еще одним выводом работы [38] является, то, что естественная тяга между стволами при температуре 20 °С и 2 °С будет отсутствовать. Подобное явление возможно только для случаев, когда количество вентиляционных и воздухоподающих стволов равно между собой, т.е. когда возникающие тепловые депрессии между одним из воздухоподающих и одним из вентиляционных стволов компенсируются тепловыми депрессиями, возникающими между вторым воздухоподающим и вторым вентиляционным

стволами. Направление этих тепловых депрессий может быть встречным либо согласным. В работе [38] рассматривался рудник РУ-3 РУП ПО «Беларуськалий» с 2-мя воздухоподающими и двумя вентиляционными стволами. Для ситуации с одним вентиляционным стволом, как на всех рудниках Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей (ВКМКС), такая ситуация невозможна, т.к. между стволами на подобного рода рудниках может существовать только одно граничное значение температуры наружного воздуха, при котором наблюдается переход естественной тяги из отрицательного значения в положительное. Поэтому для условий рудников ВКМКС требуется другой подход решения поставленной задачи.

Наиболее точные зависимости, определяющие значение естественной тяги, действующей между двумя стволами, были предложены в работе [63]. По данным математическим зависимостям достаточно точно можно определить величину тепловой депрессии, возникающей между воздухоподающим и вентиляционным стволами. Однако, коэффициенты, применяемые в данной работе, получены экспериментальным путем, и требуют уточнения. Кроме этого, ни в одной из приведенных работ не рассматривается вопрос взаимного действия тепловых депрессий, при количестве воздухоподающих стволов более одного, т.е. нигде не учитывается, взаимное влияние тепловых депрессий и изменение величины общерудничной естественной тяги в зависимости от их изменения.

Оценка роли естественных тяг в организации проветривания и учет таких факторов как сопротивление трения при движении воздуха, увеличение столба воздуха, работа вентиляторов главного проветривания, была предложена в работе [45]. Однако, полученные формулы применимы для магнезитовых, сидиритовых и других типов шахт. Для условий калийных рудников данные формулы не обеспечивают достаточную точность расчетов.

1.2. Анализ изученности вопросов, связанных с положительным действием естественной тяги

В настоящее время широкое распространение при расчете величины естественной тяги имеет гидростатический метод расчета, основанный на условии однородности атмосферы рудников и шахт. Этот подход оправдывается тем, что дает результаты с небольшой погрешностью. К примеру, в работе [20] выполнено сравнение результатов расчета естественной тяги по различным методикам. Максимальное отклонение результатов расчета, выполненных для условий политропической и адиабатической атмосферы, составляет всего 0,7 %. Отклонение результатов расчета для условий однородной атмосферы и любой другой менее чем 0,7 %. Именно поэтому гидростатический метод расчета естественной тяги принят основным не только в России, но и за рубежом [109].

Переход в калийных рудниках на нетрадиционные схемы проветривания, в которых использовался бы положительный эффект влияния естественной тяги связан в основном с использованием наклонных конвейерных штреков в качестве вентиляционных. Впервые идея использования транспортных (в т.ч. конвейерных) выработок для удаления загрязненного воздуха была высказана в 1957 году, а реализация этой идеи на шахтах Германии позволила уменьшить концентрацию метана в исходящих струях и очистных выработках, в других случаях получено снижение температуры и запыленности воздуха в механизированных забоях [107].

Размещение конвейеров в вентиляционных штреках с исходящей струей обосновывается в основном тем, что конвейерный транспорт является источником пылеобразования [106, 108] и что появляется возможность разработки широкого круга мероприятий, позволяющих нормализовать газовую обстановку в добычных участках. Необходимость размещения конвейеров в выработках с исходящей струей диктуется еще и тем, что в случае возгорания конвейерной ленты, действие опасных факторов пожара при любой продолжительности его не распространяется на выработки,

подающие свежий воздух в район очистных работ, что повышает безопасность труда горнорабочих. Наконец, работающий конвейер является источником тепла, следовательно, в наклонных выработках, имеющих перепад высот они являются еще и источником возникновения естественной тяги.

Калийные рудники обладают небольшими аэродинамическими сопротивлениями [63], поэтому влияние тепловой депрессии даже небольшой величины на вентиляцию добычных участков (панелей и блоков) огромно. Многочисленные измерения при проведении воздушно-депрессионных съемок [60, 61, 70 и др.] показывают, что при падении общерудничной депрессии на участке в панели, в блоке от 8 до 14 Па, величина естественной тяги доходит до 6 - 9 Па, т.е. составляет 60 - 80 %. Поэтому так актуально заставить работать такую значительную по отношению к депрессии участка тепловую депрессию на увеличение эффективности проветривания.

Возникновение тепловых депрессий, помимо перепада высотных отметок, связано с изменением температуры воздуха, при движении его по выработке. В исследованиях [25, 31, 103, 104, 105, и др.] получен целый ряд формул, определяющих изменение температуры воздуха в зависимости от многих факторов. В работе [105], к примеру, зависимость температуры вентиляционной струи от определенных факторов выглядит следующим образом

(

0 = 6о +

1 +

+

Ау

тп -вп +

1

<7

2 сргг

АСР

АПс-е,

V

у 81П (р

у

г

+

2 всрех у$Шф

р У

2

Ахс

УЯои 427с ех С?с ех

+

1 ^пгу

(

2 ехс

р V

4с/

пп

, Ут& , ---1_

£\СР

(1.9)

+

Л

У

где 6>о - температура воздуха, поступающего в выработку (начальная); £ -коэффициент приращения относительной влажности рудничного воздуха; п -параметр из линейного и квадратичного закона изменения абсолютной влажности; г - теплота парообразования; у - длина расчетного участка выработки; £1 = 1+ (Кпг/ср); К - относительная влажность воздуха в устье выработки; ср - теплоемкость воздуха; ТПо - температура пород в начале устья выработки; а - геотермический градиент; (р - угол наклона выработки; т -параметр из линейного и квадратичного закона изменения абсолютной влажности; О - количество воздуха, проходящего через поперечное сечение выработки; - тепловыделение от окисления, отнесенное к 1 м2 поверхности стенок выработки; II - периметр выработки.

Переменная Ах для упрощения уравнения заменяет выражение

4 =

и

(

1 +

Я

Л

2 аК

о у

X

2Яп

2л/7

1 +

я

2 аЯ

о

в котором а - коэффициент теплоотдачи; X - коэффициент теплопроводности пород; Яо - эквивалентный радиус выработки; t - время, Ъ - коэффициент теплоусвоения пород.

Из выражения (1.9) видно, что для вычислений требуется значение тепловыделения от окисления горных выработок (до), т-е- выражение применимо к шахтам с окисляющимися породами (в основном к угольным). Просто приравнять данное значение к 1 не корректно, поэтому для условий калийных рудников аналогичным образом разрабатывались усовершенствованные модели [47, 48, 53 и др.].

Полученные модели дают достаточно точный результат и связаны с определением изменения параметров воздуха при переменном тепловом режиме в горных выработках. Если рассматривать отдельные добычные участки (панели и блоки), то температура воздуха, подаваемого в рабочие зоны, становится равна температуре пород, а влажность - их

гигроскопической точке росы. Тепловыделения на добычных участках, в основном, исходят от работающих комбайнов, вентиляторов местного проветривания, приводных станций конвейеров, автотранспорта и т.д. В связи, с этим существующие методики, для условий расчета добычных участков, можно значительно упростить.

Для расчета воздухораспределения в вентиляционных сетях основополагающими являлись следующие методы:

- метод последовательных приближений [1, 16, 91,100];

- метод линеаризации [11, 82 и др.];

- метод минимизации специальных функций [41, 50];

- единичные методы [33, 95].

В настоящее время применяются новые подходы к решению вентиляционных сетей:

-решение вентиляционной сети симплекс-методом [69];

- метод контурных расходов [102];

- диффузионно-сетевой метод [49, 97];

- метод конечных элементов [30] и др.

Решение задачи определения расхода воздуха в ветвях по данным методам существенно сокращает сходимость, т.е. снижается время на обработку данных. Необходимость увеличения скорости расчета вентиляционной сети возникает при возникновении аварии (например, при пожаре), когда система автоматического управления, обеспечивающая защиту от попадания дымовых газов в рабочие зоны, должна наиболее быстрым образом рассчитать вентиляционную сеть и выдать возможные варианты движения газов. При расчетах составляемых (расчетных) вентиляционных сетей быстрая сходимость метода не требуется, т.к. при расчетах на современных компьютерах, разность во времени, затрачиваемом на расчет, несущественная [39, 110]. При этом точность методов практически равна.

В связи с этим, для расчета вентиляционных сетей можно пользоваться любым из приведенных методов.

1.3. Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы является определение влияния тепловых депрессий на процесс проветривания калийных рудников и разработка мероприятий по эффективному управлению ими. Необходимость проведения подобных исследований заключается в установлении теоретическим путем математических зависимостей, предназначенных для расчета абсолютной величины естественной тяги, возникающей между сообщающимися горными выработками, как на действующих, так и на проектируемых рудниках. Моделирование различных ситуаций при использовании полученных математических зависимостей позволит разработать схемы проветривания и мероприятия, повышающие эффективность проветривания, а также определить энергосберегающие режимы работы ГВУ, с учетом действия естественной тяги.

Для достижения цели исследования необходимо решить следующие задачи:

- определить взаимное влияние тепловых депрессий, действующих между несколькими стволами, на величину общерудничной естественной тяги;

- разработать схемы подготовки и отработки блоков и панелей, с учетом действия тепловых депрессий, и мероприятия, повышающие эффективность проветривания рудника;

- уточнить существующие и вывести новые математические зависимости, определяющие величину и направленность тепловых депрессий, возникающих между стволами как действующих, так и проектируемых калийных рудников;

- определить наиболее значимые факторы, влияющие на величину общерудничной естественной тяги, при различных вариантах расположения абсолютных отметок стволов;

- исследовать влияние систем предварительной подготовки воздуха (КУ и СКВ) на величину общерудничной естественной тяги, с целью управления работой ГВУ, и на величину тепловых депрессий, действующих между стволами в отдельности, для исключения образования «воздушных пробок» в воздухоподающих стволах.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА ВЕЛИЧИНЫ И НАПРАВЛЕННОСТИ ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЯГИ

При отработке полезных ископаемых подземным способом вопрос надежности вентиляции является одним из важнейших. Поэтому, в связи с тем, что естественная тяга (тепловая депрессия) оказывает значительное влияние на процесс проветривания, необходимо учитывать это явление как неотъемлемую составляющую вентиляционной системы.

О причинах появления тепловой депрессии в процессе проветривания рудников и шахт известно достаточно давно. До появления механических вентиляторов естественная тяга была практически единственным средством проветривания рудников и шахт, где требовались относительно незначительные объемы воздуха. Позже Правилами Безопасности [32] было запрещено проветривать шахты и рудники только с помощью тепловой депрессии ввиду ее неустойчивости по количеству подаваемого воздуха и направлению, а также в связи с тем, что подаваемые объемы воздуха были недостаточны для нормального проветривания шахт.

Известно много способов измерения и подсчета величины тепловой депрессии. Однако в существующих формулах подсчета не были учтены следующие факторы:

- потеря депрессии в элементах вентиляционной сети;

- взаимное расположение стволов (разность высотных отметок устьев и околоствольных дворов);

- приращение температур в потоках воздуха за счет адиабатического сжатия (в воздухоподающих стволах и нисходящих выработках) или расширения (в вентиляционных стволах и восходящих выработках);

- взаимное влияние тепловых депрессий, возникающих между стволами.

В связи с этим требуется вывод математических зависимостей для

исследования факторов, влияющих на величину и направленность естественной тяги, возникающей между стволами.

2.1. Расчет величины и направленности естественной тяги, действующей между воздухоподающим и вентиляционным стволами на основе эмпирических данных

Возникающую между воздухоподающим и вентиляционным стволами естественную тягу в работе [63] было предложено рассчитывать по следующему алгоритму. Схема, приведенная на рис. 2.1, рассматривалась как эквивалент вентиляционной сети, в котором развиваемая вентилятором депрессия затрачивается в трех ветвях: в воздухоподающем стволе аЪ, непосредственно в руднике Ьс ив вентиляционном стволе Ы (способ проветривания - всасывающий).

1

Рис. 2.1. Упрощенная схема вентиляции рудника

При этом применялся следующий алгоритм расчета. 1. Атмосферное давление в устье воздухоподающего ствола (точка а) принимается равным Ра, температура воздуха - тогда плотность воздуха в данной точке будет равна

_ 0,465-Ра Ра~ТПЛ5 + 7 (2Л)

2. Плотность воздуха в точке b ствола ab будет равна

0,465 -Я

р -ь_

ъ 273,15+ í

' ъ

(2.2)

где Ръ - барометрическое давление в точке Ъ, равное

РЬ=Р+К- {рсрл -Hcme-^-Q2)' мм рт. ст.; (2.3)

Рсрл ~ средняя плотность воздуха в стволе ab, кг/м3; Нств - глубина ствола ab, равная разности высотных отметок Нств = На - Нь, м; R\ - аэродинамическое сопротивление ствола ab, (Н-с2)/м8; К = 0,0075 - коэффициент пересчета из Па в мм рт. ст.; tb - температура воздуха в точке Ъ, равная tb = ta + Кп-Нств\ Кп - температурный коэффициент в воздухоподающих стволах, связанный с тем, что при движении вниз по стволу воздух сжимается под действием давления, создаваемого весом столба воздуха в стволе, °С/м; Q - объем воздуха, поступающего по данному стволу в рудник, м3/с.

3. Средняя плотность воздуха в стволе ab равна рсрЛ = 0,5•( ра + рь), т.е., подставив в уравнение значения (2.1) и (2.2) и решив полученную зависимость относительно рсрЛ, получим

0,2325-[Р-(546,3 + 2-/а-^п-Ятв)-0,0075-^-б2-(273,15 + Q] Р"л ~ (273,\5 + ta){273,15 + ta+Hcme-(Kn-0,01705)] (2'4)

4. Барометрическое давление в точке с в околоствольном дворе вентиляционного ствола равно

Р =P-K-R-Q2 =Р +К-(р -Н -R-Q2)-K-R-Q2 =

С b 2 а \ ср. 1 ств 1 ^ / 2 ^

= Р +к•

(2.5)

тогда плотность воздуха в данной точке равна

0,465.7». о,465• {р + ^■ [pvl ■ Я д> -(Д, + R2)• Q2]}

Рс 273,15 + г 273,15 + ? ' (2'6)

с с

причем /с - это температура воздуха в исходящей струе, равная температуре пород на данной глубине разработки.

5. Барометрическое давление в точке d

Р=Р +К

d а

рорл-нств -fa + + >Q2]~k-pcp, •нств, (2.7)

а температура воздуха и = КВ'Нств, где Кв - температурный градиент в вентиляционном стволе, связанный с тем, что при подъеме воздуха по стволу растет разряжение и, следовательно, происходит снижение температуры. Плотность воздуха в точке ¿/равна

0,465-Р+тф ^„-{Ъ+ЪЩУ&УК-Р^-Н..

ри =

273,15+ í -К-Н

Заключение диссертации по теме «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», Николаев, Александр Викторович

Выводы:

1. Путем проведения множественного регрессионного анализа получены математические зависимости, определяющие изменение параметров воздуха при движении его по стволам, учитывающие тип стволов (скиповой или клетевой), их сечение и глубину, параметры наружного воздуха, режим работы ГВУ и объемы воздуха, проходящие по стволам, а также глубину залегания и состав добываемого полезного ископаемого. На основании этих зависимостей исследовано изменение величины и направленности тепловых депрессий, действующих между стволами и общерудничной естественной тяги, при динамически изменяющихся режимах проветривания действующих и проектируемых рудников.

2. Разработан алгоритм расчета тепловой депрессии, возникающей при работе калориферной установки, и установлена степень ее влияния на величину общерудничной естественной тяги.

3. Высокая точность полученных математических зависимостей показана путем проведения сравнительного анализа расчетных значений параметров воздуха, проходящего по стволам с данными воздушно-депрессионной и температурно-барометрической съемок.

4. Определены наиболее значимые параметры наружного воздуха и степень их влияния на абсолютную величину тепловых депрессий, действующих между стволами, и общерудничной естественной тяги.

5. Разработаны способы регулирования и схемы размещения систем предварительной подготовки воздуха, способствующие увеличению положительной общерудничной естественной тяги и нормализации воздухораспределения между стволами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе содержится решение научно-практической задачи управления тепловыми депрессиями в системах вентиляции калийных рудников.

Основные теоретические положения и практические результаты заключаются в следующем:

1. Выведена математическая зависимость взаимного влияния тепловых депрессий, действующих между несколькими стволами, на величину общерудничной естественной тяги. В результате проведения сравнительного анализа данных полученных теоретическим путем с эмпирическими данными было установлено, что отклонение величин общерудничной естественной тяги для двух рудников СКРУ-3 и БКПРУ-2 составляет 0,85 и 2,04 % соответственно. С помощью лолученной математической зависимости с высокой степенью точности определяется величина общерудничной естественной тяги, возникающая в калийных рудниках, при известных (заданных) параметрах наружного воздуха, в результате чего выбирается режим работы ГВУ.

2. В результате исследования влияния различных факторов на воздухораспределение в блоках, отрабатывающих наклонные пласты, были установлены основные причины, способствующие возникновению отрицательных тепловых депрессий и утечек воздуха через выработанное пространство и рудоспускные скважины. На основании полученных результатов были разработаны новые схемы подготовки, отработки и проветривания блоков, а также мероприятия, повышающие эффективность их проветривания. Изменение способа отработки блока, расположенного по падению пласта, с учетом действия тепловых депрессий, будет способствовать увеличению общего объема воздуха в панель. Для исследуемой 18 панели рудника СКРУ-3 объем поступающего воздуха увеличился с 19,63 до 21,99 м3/с, т. е. на 10,7 %. Расчет воздухораспределения для данной панели с учетом применения изолирующих устройств (передвижная перемычка и вентиляционный клапан) показал, что общий объем воздуха увеличится до 23,61 м /с, т. е. на 16,86 %.

147

Исследования вентиляционных моделей панелей отрабатываемых по предлагаемой схеме с учетом применения изолирующих устройств на других рудниках показали, что увеличение общего объема воздуха, подаваемого в них, будет достигать 32%.

3. Выведены новые математические зависимости, полученные в результате проведения множественного регрессионного анализа, на основании которых рассчитываются значения температуры и барометрического давления в околоствольном дворе воздухоподающих стволов и на выходе вентиляционного. Используя полученные математические зависимости, определяются значения средних плотностей воздуха в стволах, в результате чего можно рассчитать величину прогнозируемой естественной тяги, действующей между стволами, как для действующих, так и для проектируемых калийных рудников. Сравнительный анализ данных полученных в ходе измерений на действующем руднике с теоретическими данными показал, что их разность лежит в пределах 1 %.

4. Установлено, что наиболее значимыми факторами, влияющими на величину естественной тяги, при различных вариантах расположения абсолютных отметок стволов, являются атмосферное давление и температура воздуха, подаваемого в стволы. Изменить атмосферное давление воздуха не представляется возможным, поэтому единственным фактором, значительно влияющим на величину естественной тяги, является температура, которая кроме атмосферных параметров зависит от работы систем предварительной подготовки воздуха (КУ и СКВ).

5. Исследовано влияние систем предварительной подготовки воздуха на величину общерудничной естественной тяги и тепловых депрессий, действующих между стволами. В результате исследований были разработаны способы регулирования и варианты размещения данных систем, способствующие выбору энергосберегающих режимов работы ГВУ и исключающие образование «воздушных пробок» в воздухоподающих стволах. Экономия электроэнергии, потребляемой ГВУ с учетом действия общерудничной естественной тяги, для исследуемого рудника Усольского калийного комбината составила 1842,7 МВт-ч за год.

148

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Николаев, Александр Викторович, 2012 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абрамов Ф.А., Тян Р.Б., Потемкин В.Я. Расчет вентиляционных сетей шахт и рудников. - М.: Изд-во «Сов. законодательство», 1982. - 78 с.

2. Аверкин А.Г. Примеры и задачи по курсу «Кондиционирование воздуха и холодоснабжение»: Учеб. пособие. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Изд-во АСБ, 2007.-126 с.

3. Акт № 05/24-17-30 от 16.03.2001 г. О результатах исследований вероятности возгорания резинотканевой ленты на приводных станциях конвейеров. Утверждён генеральным директором ОАО «Уралкалий».

4. Акт № 05/24-24-84 от 10.08.2000 г. О результатах исследований вероятности возгорания резинотканевой ленты на натяжных станциях конвейеров. Утверждён генеральным директором ОАО «Уралкалий».

5. Алехичев С. П., Калабин Г. В. Естественная тяга и тепловой режим рудников. - Л.: Наука, 1974. - 110 с.

6. Алыменко Н.И., Николаев A.B. Расчет параметров воздуха в околоствольном дворе воздухоподающих стволов // Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения: тр. 9-ой Междунар. научн.-практич. конф. - Воркута, 2011. - Том 1. - С. 156-160.

7. Алыменко Н.И., Николаев A.B. Расчет параметров воздуха на выходе из вентиляционных стволов // Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения: тр. 9-ой Междунар. научн.-практич. конф. - Воркута, 2011.-Том 1.-С. 161-165.

8. Алыменко Н.И., Николаев A.B., Каменских A.A., Тронин А.П. Результаты исследования системы вентиляции рудника БКПРУ-2 в холодное время года // Вестник ПТУ. Геология. - 2011. - Вып. 3. С. 89-96.

9. Алыменко Н.И., Николаев A.B. Регулирование режимов работы ГВУ при использовании поверхностной системы кондиционирования воздуха на руднике Усольского калийного комбината // Научные исследования и инновации. - Пермь, 2011. - Том 5, № 1. - С.143-145.

10. Алыменко Н.И., Норин A.A., Минин В.В. Влияние естественной тяги воздухоподающих стволов на проветривание калийных рудников // Вентиляция шахт и рудников / Изд-во ЛГИ. - Ленинград, 1989. - С. 54-57.

11. Андрияшев М. М. Техника расчета водопроводных сетей. - М.: Сов. законодательство, 1932. - 78 с.

12. Анализ системы проветривания рудника СКРУ-1 с целью оптимизации и улучшения условий вентиляции и выдача рекомендаций для проекта на отработку шахтного поля рудника: отчет о выполненной услуге (договор 2008/58) / Рук. темы H.H. Мохирев. - Пермь, 2008. - 101 с.

13. Анализ системы проветривания рудника СКРУ-2 с целью оптимизации и улучшения условий вентиляции и выдача рекомендаций для проекта на отработку шахтного поля рудника: отчет о выполненной услуге (договор 2008/5) / Рук. темы H.H. Мохирев. - Пермь, 2008. - 100 с.

14. Афанасьев В.Н., Юзбашев М.М. Анализ временных рядов и прогнозирование. М.: Финансы и статистика, 2001.-228 с.

15. Балтайтис В .Я., Маркович Ю.М. Метод определения некоторых параметров подземного пожара по составу пожарных газов // Изв. вузов, Горный журнал, 1967, №9.

16. Белов В.И. Новый способ расчета вентиляции диагональных сетей методом последовательных приближений // Тр. Донецкого индустр. ин-та, 1959. - Т. 35. - вып. 4. - С. 79-88.

17. Борисов Д. Ф. Определение депрессии естественной тяги методом подсчета // Заметки ЛГИ. - 1941. Т. 14. - С. 87-108.

18. Боровиков В. Statistica. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов. 2-е изд. - СПб.Ж Питер, 2003. - 688 с.

19. Вассерман А. Д., Алехичев С. П., Кротов К. П. Расчет воздухораспределения в вентиляционной сети при действии сложной естественной тяги // Проветривание карьеров и рудников с большими зонами обрушения. - Л., 1966. - С. 60-66.

20. Воронин В. Н. Основы рудничной аэро-газодинамики. М. - Л.: Углетехиздат, 1951.-491 с.

21. Воропаев А.Ф. Решение сложных диагональных соединений вентиляционной сети // Тр. ХГИ. - 1961. - Т. 10. С. 48-51.

22. Воропаев А. Ф. Тепловая депрессия шахтной вентиляции. - М.: АН СССР. - 1950. - 230 с.

23. Воропаев А. Ф. Термодинамический метод определения депрессии естественной тяги в шахтах // Горный журнал. - 1949. № 7. - С.21-26.

24. Воропаев А.Ф. Тепловое кондиционирование рудничного воздуха в глубоких шахтах. М.: «Недра», М. - 1979. - 192 с.

25. Гендлер С. Г. Тепловой режим подземных сооружений: Учеб. пособ. -Л.: ЛГИ, 1987.-100 с.

26. Гращенков Н. Ф. Учет естественной тяги при производстве депрессионных съемок в шахтах с несколькими рабочими зонами // Труды КПИ. - 1960. - Вып.4. - С. 111-115.

27. Гришин Е. Л. Расчет тепловых депрессий в условиях сложных вентиляционных сетей методом замены участков сети эквивалентами / Стратегия и процессы освоения георесурсов: сб. научн. тр. ГИ УрО РАН. -Пермь, 2011. - Вып. 9. - С. 221-223.

28. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ: В 2-х кн. Кн. 1 /Пер. с англ. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика.

1986. - 366 с.

29. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ: В 2-х кн. Кн. 2 /Пер. с англ. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика.

1987.-351 с.

30. Дударь Е. С. Применение метода конечных элементов для расчета потокораспределения в гидравлической сети произвольной сложности // Строительство и образование: сб. науч. тр. - Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2000. - Вып. 3. - С. 187-189.

31. Дядькин Ю. Д., Шувалов Ю. В. Тепловые съемки и тепловой расчет шахт и рудников: учебное пособие. - Л.: ЛГИ, 1977. - 87 с.

32. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом (ПБ

03-553-03). Серия 03. Вып. 33 / ГУЛ «НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России». - М., 2003. - 200 с.

33. Ершов Н. М. Исследование вентиляционных сетей посредством маршрутных матриц // Вопросы борьбы с газом, пылью и подземными пожарами в горной промышленности. - 1964. - С. 8-14.

34. Захарова Л.А. Исследование процесса возникновения поршневого эффекта в горных выработках при движении в них самоходного транспорта и его влияния на воздухораспределение: Дисс. ... канд. техн. наук / Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 1997. - 174 с.

35. Зельдин Б. Б. О влиянии работы вентилятора на величину естественной тяги // Разработка месторождений полезных ископаемых. -Киев: Техника, 1986. - Вып. 74. - С. 14-17.

36. Исходные данные для проектирования системы проветривания рудника БКПРУ-2 при расширении его рудной базы: отчет о выполненной услуге (договор 2009/213) / Рук. темы Н.Н. Мохирев. - Пермь, 2009. - 91 с.

37. Казаков Б. П. Формирование и нормализация микроклимата подземных рудников при разработке месторождений калийных солей: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук - Пермь, 2001.- 46 с.

38. Казаков Б. П., Шалимов А. В., Гришин Е. Л. О проветривании рудника естественной тягой после отключения ВГП // Горное эхо. - Пермь, 2009. - № 4. С. 19-24.

39. Каледина Н. О., Романченко С. Б., Трофимов В. А. Компьютерное моделирование шахтных вентиляционных сетей. - М.: Изд-во МГТУ. - 52 с.

40. Кириллов В. В. Теоретические основы создания и оптимизации свойств хладоносителей для систем косвенного охлаждения: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук - Санкт-Петербург, 2009- 32 с.

41.Койда Н. У. Гидравлический расчет водопроводной сети на цифровых машинах путем нахождения минимума особой функции // Горный журнал. - 1965. - № 5. - С. 42-44.

42. Кокс Д., Снелл Э. Прикладная статистика. Принципы и примеры / пер. с англ. - М.: Мир, 1984. - 200 с.

43. Комаров В. Б., Борисов Д. Ф. Рудничная вентиляция. - Л.: ГОНГИ, 1938.-454 с.

44. Комаров В.Б., Килькеев Ш.Х. Рудничная вентиляция. М. Недра, 1969.-416 стр.

45. Коренной К. Н. Оптимизация параметров систем управления проветриванием рудных шахт в условиях аварийных ситуаций: Дисс. ... канд. техн. наук / Урал. гос. горн. ун-т. - Екатеринбург, 2009. - 143 с.

46. Краснов Ю.С., Борисоглебский А.П., Антипов A.B. Системы вентиляции и кондиционирования. - М.: Термокул, 2004. - 373 с.

47. Красноштейн А.Е., Лужецкая Н.Д., Казаков Б.П. Микроклимат калийных рудников, его значение и регулирование // Сб. науч. тр. Пермского политехнического института. Пермь, 1974. №150. С. 145-148.

48. Красноштейн А.Е., Лужецкая Н.Д. Микроклимат калийных рудников, его значение и регулирование / Проблемы горной теплофизики. Л., 1973.

49. Красноштейн А. Е., Файнбург Г. 3. Диффузионно-сетевые методы расчета проветривания шахт и рудников. - Екатеринбург, 1992. - 243 с.

50. Кузьмин В. С. Новая методика расчета кольцевых сетей при установившемся течении // Электроника и вычислительная техника в нефтяной, газовой и химической промышленности. - 1965. - С. 94—99.

51. Левин Л. Ю. Исследование и разработка энергосберегающих систем воздухоподготовки для рудников: Автореф. дис. ... канд. техн. наук - Пермь, 2004.- 20 с.

52. Лепихов А. Г., Шевченко В. Н. Естественная тяга, вызываемая работой вентилятора главного проветривания // Вопросы проветривания и безопасности в угольных шахтах. - Донецк, 1970. - Ч. 1. - С. 94-98.

53. Лужецкая Н.Д. Исследование микроклимата и уточнение методики его расчета для условий калийных рудников (на примере Верхнекамского месторождения калийных солей) : Дисс. ... канд. техн. наук. - Пермь, 1974. -276 с.

54. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул: Учеб. пособие для втузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1988.-239 с.

55. Медведев Б. И. К расчету депрессии естественной тяги шахт // Разработка месторождений полезных ископаемых. - Киев: Техника, 1984. -Вып. 68.-С. 3-7.

56. Медведев Б. И., Гущин А. М., Лобов В. Л. Естественная тяга глубоких шахт. - М: Недра, 1985. - 77 с.

57. Медведев И.И., Патрушев М.А. Проветривание калийных и каменносоляных рудников. -М.: Госгортехиздат, 1963. - 159 с.

58. Методика определения потребности в топливе, электрической энергии и воде при производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального теплоснабжения. (Утв. Госстроем России 12.08.2003 г.).

59. Минин В. В. Энергосберегающие технологии проветривания рудников большой мощности (на примере калийных рудников): Автореф. дис. ... д-ра. техн. наук - Пермь, 2000- 46 с.

60. Мохирев Н. Н. Влияние естественной тяги на воздухораспределение при аварийных ситуациях // Технология подземной разработки калийных месторождений: Межвуз. сб. научн. тр. - Пермь, 1988. - С. 120-125.

61. Мохирев H.H. Оценка влияния естественной тяги на вентиляцию блоков калийного рудника // Тезисы докладов XXXI научно-технической конференции горно-нефтяного факультета ПГТУ. Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2002. С. 90-91.

62. Мохирев H.H., Проветривание подземных горнодобывающих предприятий, Пермь, 2001. - 280 с.

63. Мохирев H.H. Разработка современных методов и средств обеспечения высокоэффективного проветривания рудников, обладающих малыми аэродинамическими сопротивлениями: Дисс. ... д-ра техн. наук / Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 1994. - 302 с.

64. Мохирев H.H., Губайдуллина А.Н. Моделирование аварийной ситуации в шахте // Материалы XXX юбилейной науч. - техн. конф., посвященной 50-летию ПГТУ (32-й науч. - техн. конф. горно-нефтяного факультета). Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2003. - С. 12-14.

65. Мохирев Н. Н., Захарова Л. А. Теоретические основы расчета потока воздуха, создаваемого движущимися предметами в воздуховоде предметом // Проектирование, строительство и эксплуатация зданий и сооружений: сб. научн. тр. / Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 1997. - С. 101-109.

66. Мохирев H.H., Казаков Б.П., Стукалов В.А. Испытание системы осушения воздуха в руднике ОАО «Уралкалий» // Горный журнал. - 1998. №6.С.69-70.

67. Мохирев H.H., Лукьянов Н.Г. Коэффициенты аэродинамического сопротивления выработок калийных рудников И Вентиляция шахт и рудников. - Л.: ЛГИ, 1977. - Вып. 4. - С. 72-76.

68. Мохирев H.H., Макаренко Ю.С. Уточнение положения характеристики вентилятора в пределах рабочей области // Материалы XXX юбилейной науч. - техн. конф., посвященной 50-летию ПГТУ (32-й науч. -техн. конф. горно-нефтяного факультета). Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. унта, 2003.-С. 8-11.

69. Мохирев H.H., Радько В.В. Инженерные расчеты вентиляции шахт. Строительство. Реконструкция. Эксплуатация. - М.: ООО Недра-Бизнесцентр, 2007. - 324 с.

70. Мохирев Н. Н., Трофимов Н. А. Расчет величины естественной тяги, возникающей в наклонных выработках выемочных участков // Изв. вузов. Горный журнал. - Свердловск, 1987. - № 5. - С. 42-44.

71. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача: Учеб. пособие для вузов. - 3 изд., исправ. и доп. - М.: Высш. школа, 1980. - 469 е., ил.

72. Нестеренко A.B. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1971.-460 с.

73. Николаев A.B. Анализ теоретической формулы, определяющей величину естественной тяги действующей между воздухоподающим и вентиляционным стволами. Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. Москва, ОАО «ВНИИОЭНГ», 2009. - №10. С. 72 -75.

74. Николаев A.B. Зависимость потребления электроэнергии главной вентиляторной установкой от способа проветривания добычных участков калийных рудников // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело.-2011.- №1. С. 149-158.

75. Николаев A.B. О возможности использования тепловой энергии земных недр в системе кондиционирования воздуха, подаваемого в рудник // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений / ОАО «ВНИИОЭНГ». - М., 2010. - №12. - С. 70-73.

76. Николаев A.B. Потребление электроэнергии поверхностной системой кондиционирования воздуха парокомпрессорного типа на проектируемом руднике Усольского калийного комбината // Научные исследования и инновации. - Пермь, 2011. - Том 5, № 1. - С. 146-149.

77. Николаев A.B., Алыменко Н. И. Результаты моделирования аварийной ситуации в блоках, отрабатывающих наклонные пласты // Проблемы обеспечения безопасности в промышленности, строительстве и на транспорте: материалы междунар. науч. - техн. конф. - Пермь, 2010. - С. 107-115.

78. Николаев A.B., Гаврилов В.М. О возможности использования тепловой депрессии, возникающей при работе нагревателей, расположенных в устье вентиляционного ствола, для снижения поверхностных утечек // Молодой ученый. - Чита, 2011. - №6. С. 85-89.

79. Осипов С.Н., Жадан В.М. Динамика пожара в горизонтальной горной выработке // Уголь Украины, 1967. - №9.

80. Орлов А.И. Прикладная статистика. Учебник. / А.И.Орлов. - М.: Экзамен, 2004. - 656 с.

81. Поллард Дж. Справочник по вычислительным методам статистики / пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1982. - 343 с.

82. Попов А. С. Проектирование рудничной вентиляции при диагональном соединении проводов воздуха. - М.: Союзуголь, 1930. - 132 с.

83. Проведение работ по определению действительных аэродинамических характеристик главных вентиляторных установок рудников БКПРУ-1 и БКПРУ-2: отчет о научно-исследовательской работе / Рук. НИР Н.И. Алыменко. - Пермь, 2005. - 41 с.

84. Разработка исходных данных по проветриванию рудника для проекта «Отработка шахтного поля рудника БКПРУ-4 в период 2011-2015» : отчет о выполненной услуге (договор 2010/155) / Рук. темы H.H. Мохирев. -Пермь, 2010. - 108 с.

85. Разработка мероприятий по приведению в рабочее состояние вентиляционных систем панелей рудника СКРУ-3: отчет о выполненной услуге по договору 2007/25 // Отв. испосполн. Н. Н. Мохирев. - Пермь, 2007. -29 с.

86. Разработать мероприятия по приведению в рабочее состояние вентиляционных систем панелей рудника СКРУ-3: отчет о выполненной услуге (договор 2007/25) / Рук. темы H.H. Мохирев. - Пермь, 2007. - 59 с.

87. РД 03-423-01. Нормы безопасности на конвейерные ленты для опасных производственных объектов и методы испытаний. Госгортехнадзор Российской Федерации, 2001. - 45 с.

88. Рудничная вентиляция: Справочник / Н.Ф. Граценков, А.Э. Петросян, М.А.Фролов и др. Под ред. К.З.Ушакова. - 2 изд. Перераб и доп. -М.: Недра, 1988.-440 с.

89. Руководство по типовым каналам вентиляторов для шахт Кузбасса. -Кемерово, ВостНИИ, 1964.

90. Рыбалко В.В. Математические модели контроля надежности объектов энергетики / ГОУ ВПО СПбГТУРП. СПб., 2010.-151 с.

91.Рязанцев Г.К. Устойчивость и управляемость шахтных вентиляционных сетей. - Алма-Ата: Наука, 1978. - 276 с.

13/

92. СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

93. Старков Л.И., Земсков А.Н., Кондрашев П.И. Развитие механизированной разработки калийных руд. - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. - 522 с.

94. Теплообменные аппараты холодильных установок / Данилова Г.Н., Богданов С.Н., Иванов О.П. [и др]. - Л.: Машиностроение, 1973. - 328 с.

95. Торговников Б. М. Расчет принудительного распределения воздуха в вентиляционной сети // Вопросы подземной и открытой разработки железных руд в Криворожском бассейне. - 1964. - Вып. 11. - С. 114-118.

96. Тян Р.Б. Исследование вопросов распределения и регулирования расходов воздуха в сложных вентиляционных сетях с применением ЭВМ: Автореферат ... канд. техн. наук. - Днепропетровск, 1965. - 34 с.

97. Файнбург Г. 3., Шарифулин А. Н. Некоторые вопросы численного моделирования свободноконвективной турбулентности // Исследование тепловой конвекции и теплопередачи. - Свердловск, 1981. - С. 26-34.

98. Харев A.A. Местные сопротивления шахтных вентиляционных сетей. - М.: Углетехиздат, 1954. - 247 с.

99. Цой С, Рогов Е.И. Основы теории вентиляционных сетей. - Алма-Ата: Наука, 1965. - 260 с.

100. Цой С., Цхай С. Электронно-вычислительная техника в вентиляционной службе шахт. - Алма-Ата: Наука, 1966. - 214 с.

101. Чабан П. Д. Совершенствование комбинированных схем проветривания шахт, разрабатывающих многолетнемерзлые россыпи // Колыма. - 1986. - № 6. С. 4-7.

102. Шалимов А. В. Моделирование переходных процессов нестационарного воздухораспределения в руднике в аварийных ситуациях / Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы ежегод. научн. сес. ГИ УрО РАН по резулт. НИР в 2009 г. - Пермь, 2010. - С. 186-188.

103. Шувалов Ю. В., Гендлер С. Г. Моделирование тепловых процессов : Учеб. пособие. - Л.:ЛГИ, 1981. - 100 с.

104. Щербань А. Н., Кремнев О. А. Научные основы расчета и регулирования теплового режима глубоких шахт. Т.1. - Киев: Изд-во АН УССР, 1959.-430 с.

105. Щербань А. Н. Основы теории и методы тепловых расчетов рудничного воздуха. - Харьков, 1953. - 308 с.

106. Hardcastle S. G., Kolada R. J., Stokes A. W. Studies into the wider application of controlled recirculation in Mine Ventilation // The mining Engineering (Gr. Brit). - 1984. - V. 143. - № 273. P. 591-598.

107. Homotropal ventilation // The mining Engineering (Gr. Brit.). - 1978. - V. 138. - № 209. P. 498-499.

108. Impact of using auxiliary fans on coal mine ventilation efficiency and cost (Wallace K. G., McPherson M. J., Brunner D. J., Kissel F. N.) // Bur. mines US Dep. Inter.. - 1990. - № 9307. - P. 1-8.

109. McPherson M. J., Robinson G. Barometric survey of shafts at Baulby Mine, Cleveland Potash // J. Mine vent. soc. South Africa. - 1980. - V. 33. - № 9. -P. 145-164.

110. Trofimov V.A., Romanenko S.B., Study Guide on practical seminars: Mine modeling of ventilation networks on a computer - Donetsk: DonNTU. -2005.-p.28.