Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время Кузнецкий бассейн является основным поставщиком угля в России. Он включает более 150 угледобывающих предприятий, 104 из которых составляют шахты. На каждой из этих шахт отрабатываются пласты, опасные по взрывам пыли.
Уровень травматизма и профессиональной заболеваемости в Кузбассе в течение последних нескольких десятков лет остается превышающим средний показатель по Российской Федерации в 1,7 -*- 2 раза. В Кузбассе ежегодно происходит в среднем до 11 случаев вспышек газа и пыли, в том числе взрывов. По масштабам разрушений и числу жертв взрывы угольной пыли представляют большую опасность и нередко носят катастрофический характер.
В настоящее время осуществляется ряд мероприятий по снижению запыленности воздуха в очистных забоях: предварительное увлажнение угольного массива, вентиляция, орошение на комбайне, водяные и туманообразующие завесы, тканевые лабиринты, обмывка выработок, осланцевание и др. Все эти способы обеспечивают технически достижимые уровни запыленности, граничащие с взрывоопасными концентрациями пыли. В соответствии с планируемым увеличением добычи угля произойдет резкий рост интенсивности пылевыделения. Это в значительной степени усугубит и без того сложное положение по пылевому фактору в шахтах. Таким образом, разработка способов и средств пылевзрывозащиты с использованием жалюзийных решеток, которые могут обеспечить на новом техническом уровне эффективное снижение запыленности вентиляционных потоков и, тем самым, повысить безопасность ведения горных работ, является актуальной научной задачей.
Цель работы - обоснование конструктивных параметров и режимов работ пылеподавляющего устройства жалюзийного типа для снижения запыленности воздуха и интенсивности пылеотложения на прилегающем к
лаве участке до взрывобезопасных значений и, тем самым, повышения безопасности ведения горных работ.
Идея работы состоит в использовании инерционного осаждения пыли и соударения потока аэрозоля о жалюзийную решетку, аэродинамическое сопротивление которой компенсируется эжекциеи свободно установленных оросителей.
Научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:
- эжектирующая способность свободно установленных оросителей
позволяет компенсировать местное сопротивление, оказываемое
воздушному потоку жалюзийной решеткой при различных режимах
эжекции;
-количество свободно установленных оросителей и их взаимное расположение определяется степенью перекрытия сечения выработки и параметрами эжекции, необходимыми для преодоления аэродинамического сопротивлениярешетки;
-эффект обеспыливания воздушного потока зависит от параметров жалюзийной решетки и угла наклона жалюзи.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
удовлетворительной сходимостью результатов расчета аэродинамических параметров жалюзииных решеток с экспериментальными исследованиями (расхождение не превышает 15 %);
удовлетворительной сходимостью результатов моделирования с результатами других авторов (расхождение не превышает 15 %);
значительным объемом экспериментальных измерений;
положительными результатами промышленных испытаний пьшеосадительного устройства в филиалах «Шахта «Осинниковская» и «Шахта «Абашевская» ОАО «ОУК «Южкузбассуголь».
Научное значение работы состоит в обосновании рациональных
конструктивных параметров и режимов работы пылеподавляющего устройства и в разработке методики их расчета.
Практическое значение работы заключается в разработке
конструкции и выборе параметров пылеподавляющего устройства, обеспечивающих снижение интенсивности пылеотложения и запыленности исходящих вентиляционных струй в сквозных штрекообразных выработках до 85%.
Реализация работы. Разработанный аэрогидродинамический способ борьбы с пылью испытан в ОАО «ОУК «Южкузбассуголь». Результаты исследований используются в учебном процессе Московского государственного горного университета в курсах «Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело» и «Аэрология горных предприятий».
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научных симпозиумах «Неделя горняка» в 2001, 2002, 2003 и 2005 гг. и научных семинарах кафедры «Аэрология и охрана труда» в 2003 и 2004 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения; содержит 19 таблиц, 37 рисунков, список использованных источников из 112 наименований и 2 приложения.
Автор выражает благодарность зав. каф., проф. Калединой Н.О., проф. КиринуБ.Ф., проф. ДремовуВ.И.,доц. Скопинцевой О.В. за ценные научные и методические рекомендации, а также зав. лабораторией Терюкову Ю.М. -за постановку лабораторных испытаний и всему коллективу кафедры АОТ -за оказанную помощь при выполнении работы.
