Расчет параметров шахтной вентиляционной перемычки нового типа


Аннотация:

Описана конструкция шахтной вентиляционной перемычки нового типа, основные преимущества которой — быстровозводимость и высокие изоляционные свойства. Заявленные параметры обеспечиваются за счет того, что в предлагаемой конструкции ШВП основное сечение выработки перекрывается полотном (в случае необходимости противопожарным), а в расположенный по периметру перемычки пневморукав закачивается воздух. В этом случае изоляционные свойства достигаются за счет «сглаживания» пневморукавом неровностей и шероховатостей горной выработки. Ввиду того что в предложенном решении отсутствует необходимость в наполнении воздухом всей шахтной перемычки, сокращаются временные затраты на ее возведение, а также энергетические затраты на закачку в нее большого объема воздуха.

В целях определения работоспособности предложенного решения проведено математическое моделирование нагрузки на шахтную вентиляционную перемычку при изменяющемся давлении набегающего потока воздуха. Задана максимально допустимая скорость потока воздуха в горных выработках — 10 м/с. Также приведены аналитические выражения, позволяющие вычислить силу, действующую в пневморукаве, при различном в нем давлении воздуха и для различных диаметров рукава. В качестве примера представлены расчеты для горных выработок, пройденных комбайном «Урал-20Р». Настоящий тип комбайна используется на калийных рудниках Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. На основании полученных результатов расчетов разработана конструкция основного каркаса перемычки для этих рудников, по периметру которого будет расположен пневморукав, а поверх всей конструкции размещено полотно.


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
  1. Николаев А.В. Зависимость потребления электроэнергии главной вентиляторной установки от способа проветривания добычных участков калийных рудников// Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. — 2011. — № 1. — С. 143–151.
  2. Николаев А.В. Анализ теоретической формулы, определяющей величину естественной тяги между воздухоподающим и вентиляционным стволами// Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. — 2009. — № 10. — С. 72–75.
  3. Осипов С.Н., Дадан В.М. Динамика пожара в горизонтальной горной выработке// Уголь Украины. — 1967. — № 9. — С. 35–38.
  4. Балтайтис В.Я., Маркович Ю.М. Определение тепловых параметров средств локализации подземного пожара// Разработка месторождений полезных ископаемых. — Киев: Технша, 1981. — С. 55–62.
  5. Mahadevan V., Ramlu M.A. Fire Risk Rating of Coal Mines due to Spontaneous Heating// Journal of Mines, Metals and Fuels. — 1985. — № 33. — P. 357–362.
  6. Banerjee S.C. Spontaneous Fire Risk Estimation and its Prevention// Prevention and Combating Mine Fires, 2000. — 119 p.
  7. Nimaje D.S., Tripathy D.P. Thermal Studies on Spontaneous Heating of Coal// The Indian Mining & Engineering Journal, 2010. — P. 10–21.
  8. Gangopadhyay P.K., Dutt-Lahiri K. Detecting Coal Fires with Remote Sensing: A Comparative Study of Selected Countries// Resource Management in Asia-Pacific Region (RMAP) Working Paper. — 2005. — Vol. 3. — № 58. — P. 79–86.
  9. Устав военизированной горноспасательной части по организации и ведению горноспасательных работ: приказ МЧС России от 9 июня 2017 г. № 251. URL.: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_223484/ (дата обращения. 11.03.2019).
  10. О необходимости нового подхода к вопросу использования шахтных вентиляционных изолирующих устройств для повышения безопасности и эффективности горного производства/ А.В. Николаев, Н.И. Алыменко, В.А. Николаев и др.// Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горно-шахтного и нефтепромыслового оборудования: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. «Горная и нефтяная электромеханика». — Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2017. — С. 96–113.
  11. Булгаков Ю.Ф., Трофимов В.А., Мельникова Я.В. Оценка устойчивости проветривания горных выработок при пожарах// Уголь Украины. — 2011. — № 5. — С. 23–26.
  12. Trevits M.A., McCartney C., Roelots H.J. Testing and evaluation of an inflatable temporary ventilation control device// Printed works of SME Annual Meeting and Exhibit. — Denver, 2009. — P. 9–18.
  13. Овчаренко Г.В., Пихконен Л.В. Перспективные направления способов изоляции подземных выработок при тушении пожаров на угольных шахтах// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2015. — № 7. — С. 373–380.
  14. Рахутин В.С., Русских В.В. Пневматическая перемычка для систем разработки рудных месторождений с закладкой выработанного пространства// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2003. — № 2. — С. 200–202.
  15. Пат. 116575 Рос. Федерация МПК E21F17/107. Шахтная вентиляционная перемычка// А.В. Николаев, Н.И. Алыменко, В.А. Николаев: заявл. 11.01.2012; опубл. 27.05.2012, Бюл. № 15.
  16. Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых: федер. нормы и правила в обл. пром. безопасности — Сер. 03. — Вып. 78. — М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2019. — 302 с.
  17. Устройство для быстрой и надежной изоляции горной выработки от воздушных масс и дымовых газов/ А.В. Николаев, Н.И. Алыменко, В.А. Николаев, Р.Н. Газизуллин// Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горно-шахтного и нефтепромыслового оборудования: материалы V Междунар. науч.-практ. конф. «Горная и нефтяная электромеханика». — Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2018. — С. 202–208.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

DOI: 10.24000/0409-2961-2019-4-16-24
Год: 2019
Номер журнала: Апрель
Ключевые слова : безопасность шахта горная выработка пожар шахтная вентиляционная перемычка рудник
Авторы:
  • Николаев А.В.
    Николаев А.В.
    канд. техн. наук, доцент, nikolaev0811@mail.ru ФГБОУ ВО «ПНИПУ», Пермь, Россия
  • Максимов П.В.
    Максимов П.В.
    канд. техн. наук, доцент ФГБОУ ВО «ПНИПУ», Пермь, Россия
  • Газизуллин Р.Н.
    Газизуллин Р.Н.
    начальник отдела, Западно-Уральское управление Ростехнадзора, Пермь, Россия
  • Тимаров А.Г.
    Тимаров А.Г.
    вед. конструктор ПАО «НПО «Искра», Пермь, Россия