Повышение безопасности и улучшение охраны труда в глубоких шахтах при камерных системах с твердеющей закладкой выработанного пространства

17 июн 2016


Приведены основные научные и практические результаты повышения безопасности и улучшения охраны труда в глубоких шахтах при камерных системах с твердеющей закладкой выработанного пространства, значения температур, влажности и скорости движения воздуха в горных выработках шахт Кривбасса и ЧАО «Запорожский железорудный комбинат», а также новые технологии и технические средства для улучшения микроклимата глубоких шахт. Установлены эффективность проветривания зоны горных работ и обеспеченность рабочих мест свежим воздухом. Даны рекомендации по снижению влияния твердеющей закладки на микроклимат глубоких шахт Кривбасса.
 
Разработка руд подземным способом на глубинах 1500–1700 м осложняется не только горнотехническими возможностями, но и условиями труда. С увеличением глубины разработки повышается температура рудничного воздуха в горных выработках, превышающая предельно допустимое значение 26 °С. Температура выше 26 °С, влажность от 85 до 98 %, повышенное барометрическое давление от 800 до 850 мм рт. ст., характерные для глубоких рудных шахт, ухудшают условия труда и снижают его производительность. Кроме того, неблагоприятные метеорологические условия в горных выработках приводят к перегреву организма работающих, нарушению функционирования органов дыхания и снижению иммунитета, что способствует возникновению пылевого бронхита. Согласно Единым правилам безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом при температуре воздуха в горных выработках более 26 °С должны применяться меры по ее снижению. Поэтому повышение безопасности и улучшение охраны труда в глубоких шахтах при камерных системах с твердеющей закладкой выработанного пространства на основе разработки технических средств, обоснования исходных параметров состояния и улучшения микроклимата на рабочих местах — важные научные и практические задачи. В процессе твердения закладочного материала в отработанных камерах выделяется тепло, что влияет на тепловой режим горных выработок.
 
Разработанные новые технологии и технические средства, а также проведенные промышленные испытания в условиях шахт ПАО «Кривбассжелезрудком» форсуночного охлаждения рудничного воздуха с использованием шахтных вод позволили снизить первоначальную температуру воздуха в среднем на 8–10 °С и влажность до 60 %, что дает возможность применять их для улучшения условий труда и обеспечения безопасности работ в глубоких рудных шахтах. Рудничный воздух в факеле водовоздушной смеси охлаждается путем конвективного теплообмена с каплями воды и сжатым воздухом. При этом максимальный охлаждающий эффект достигается за счет уменьшения диаметра капель воды в пределах от 20 до 100 мкм и давления воздуха от 0,5 до 0,1 МПа. Устойчивое снижение температуры рудничного воздуха на 8–10 °С достигается орошением его шахтной водой, охлажденной в массиве горных пород, прилегающих к нейтральному слою земли температурой 11–15 °С. Эффективность двуступенчатого охлаждения рудничного воздуха в камере орошения определяется термическим коэффициентом в пределах 0,3–0,5, величина которого прямо пропорциональна степени орошения от 0,7 до 1,2 кг/кг и обратно пропорциональна скорости его движения от 1 до 2 м/с.
 
Лапшин А.А., Лапшин А.Е., Ляшенко В.И.
Статья планируется к публикации в шестом номере журнала

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

Федеральные новости

Региональные новости