Введение к работе
Актуальность работы. Анализ текденций развития топливно-энергетического комплекса Украины показывает, что уголь является практически единственным энергоносителем, потребности в котором можно обеспечить за счет внутренних ресурсов. Для потребностей Украины необходимо довести добычу угля к 2005 г. до 168 млн.т. В "Программе развития угольной промышленности Украины..." предусматривается интенсивное развитие подземной добычи угля. Анализ аварийности на предприятиях угольной промышленности страны показы-' вает, что увеличение количества аварий происходит с ростом глубины разработки, увеличением газовиделения и температуры вмещающих пород, ухудшением других горно-геологических параметров угольных месторождений, в условиях низкой технологической дисциплины.
Для повышения безопасности горноспасательных работ, выполняемых, как правило, в экстремальных климатических условиях в стесненном пространстве, необходимо максимально снизить их вредное влияние на горноспасателей. Наибольшей сложностью отличаются условия, возникающие в тупиковых выработках при ликвидации пожаров, взрывов, внезапных выбросов угля и газа, загазирований, так как доступ в выработки возможен только со стороны исходящей струи воздуха, имеющей высокую температуру, задымленность, а также высокое содержание вредных газов. Частично вредное воздействие среды на горноспасателей снижается за счет использования индивидуальных или групповых средств зашиты, а также разработанных в последнее время средств восстановления проветривания аварийных выработок с помощью специальных устройств, обеспечивающих прокладку облегченных гибких труб. Однако указанные средства не исключают вредное действие атмосферы выработки на людей, так как они длительное время находятся в исходящей струе воздуха и постоянно испытывают ее воздействие.
Производительность труда горноспасателей в условиях действия' высокой температуры и задымленности снижается в несколько раз.
Существенное снижение влияния атмосферы аварийной выработки на горноспасателей достигается только лишь при ее изолированном отводе в исходящую струю воздуха. Это обеспечивается применением всасывающего способа проветривания тупиковых выработок. Применение
этого способа возможно при наличии специальных средств его реализации, которые должны учитывать особенности ведения горноспасательных работ в шахтах.
Диссертационная работа является составной частью НМОКР Научно-исследовательского института горноспасательного дела и выполнена в рамках работ 1992548000 "Разработать технологию и установку непрерывного наращивания гибкого вентиляционного трубопровода при всасыващем способе проветривания загазированных тупиковых выработок" и I9293I0I02 "Разработать "Руководство по разгазированию тупиковых выработок в аварийных условиях"
Цель работы - разработать способы и средства, позволяющие повысить безопасность и сократить трудоемкость ведения горноспасательных работ при пожарах, взрывах, внезапных выбросах и загазированиях в тупиковых выработках угольных шахт.
Идея работы заключается в использовании всасывающего способа проветривания в аварийной выработке, позволяющего значительно улучшить условия работы горноспасателей при их продвижении от устья выработки к забою в процессе ликвидации аварии.
Защищаемые научные положения, разработанные лично диссертан
том, "йхТювїїзнаї '.
математическая модель процесса разгазирования тупиковой выработки всасывающим способом, учитывающая утечки воздуха из вентиляционного трубопровода и фильтрацию вредных примесей из стенок выработки;
алгоритм расчета времени разгазирования тупиковых выработок
всасывающим способом; _
методика расчета предельной длины разгазирования тупиковой выработки всасывающим способом, учитывающая характеристики вентиляторной установки и рециркуляцию вредных примесей.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:
корректностью постановки задач, применением современного математического аппарата и вычислительной техники, использованием современного экспериментального оборудования;
статистически . обоснованным объемом исследований и представительностью опытов;
необходимым объемом экспериментального материала, полученного в шахтах .экспериментальной штольне, на полигоне, связанных с разработкой всасывающего способа проветривания;
удовлетворительной сходимостью результатов математического моделирования с экспериментальными данными ( среднее квадратичное отклонение расчетных значений параметров от действительных 5...10 Ж).
Научное значение работы состоит в установлении закономерностей разгазирования всасывающим способом тупиковых горных выработок, учитывающих.утечки воздуха извентиляционного трубопровода и фильтрацию вредных примесей из стенок выработки.
Практическая ценность работы заключается в разработке технологии разгазирования тупиковых горных выработок всасывающим способом; конструкции установки непрерывного наращивания гибкого вентиляционного трубопровода; конструкции вентиляционных труб.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты исследо-.ваний использованы при ликвидации аварий на шахтах "Трудовская", им.М.И.Калинина ПО "Донецкуголь", им.9-й пятилетки ПО "Советск-уголь" и др.
Апробация работы. Основные результаты и работа в целом доложеїш и одобрены на: научно-технической конференции "Разработка и внедрение новых * средств и способов обеспечивающих улучшение охраны труда и техники безопасности на предприятиях отрасли" г.Свердловск, 1989 г., на международной научно-технической конференции "Проблемы экологического мониторинга и охраны труда" г.Севастополь, 1993 г., на заседании научно-технического совета отдела анализа и совершенствования горноспасательного дела, 1991, 1993 гг., на заседашш научно-технического совета отдела совершенствования технологии ликвидации аварий, 1994 г., на заседании секции ученого совета "Предупреждение и ликвидация подземных пожаров", на заседании ученого совета НИИГД, 1994 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в т.ч. получено 3 авторских свидетельства на изобретения и 2 решения о выдаче патентов.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов й заключения, изложенных, на ИЗ страницах машинописного текста, содержит 20 рисунков, 6 таблиц, списка литературы из 67 наименований и 8 приложений.
Автор выражает благодарность доктору технических наук П.С.Пашковскому за помощь при подготовке диссертации.
